摘要:人工智能視域下,VR虛擬現(xiàn)實技術以交互性、沉浸性、融合性、深度性等主要特征重塑教學模態(tài)信息,有效彌補了傳統(tǒng)高職教育缺乏實踐與反思的弊端。VR虛擬現(xiàn)實技術可以為創(chuàng)新高職教育模式、增強學生學習體驗,實現(xiàn)個性化教學,細致闡述VR虛擬現(xiàn)實技術在高職教育中的應用情況,圍繞VR技術在人工智能推動下的發(fā)展趨勢,從重置教學內(nèi)容、重構教學空間、創(chuàng)新實訓教學、數(shù)據(jù)驅(qū)動決策等方面入手,詳細論述這一趨勢下塑造高職教育的方法與路徑。
關鍵詞:人工智能VR虛擬現(xiàn)實技術高職教育實訓資源建設閉環(huán)教育模式
中圖分類號:TP391
TheApplicationofVRVirtualRealityTechnologyinVocationalEducationfromthePerspectiveofArtificialIntelligence
LIYue1TANYuanyuan2
1.ZhongkeDigital(Beijing)TechnologyDevelopmentCo.,Ltd.,Beijing,110106China;2.JilinCityTechnicianCollege,Changchun,JilinProvince,130114China
Abstract:FromtheperspectiveofArtificialIntelligence(AI),VRvirtualrealitytechnologyreshapesteachingmodeinformationwithitsmainfeaturesofinteractivity,immersion,integration,anddepth,effectivelycompensatingfortheshortcomingsoftraditionalvocationaleducation'slackofpracticeandreflection.VRvirtualrealitytechnologycaninnovatevocationaleducationmodels,enhancestudentlearningexperiences,achievepersonalizedteaching.ThisarticleelaboratesontheapplicationofVRvirtualrealitytechnologyinvocationaleducation,focusingonthedevelopmenttrendofVRtechnologydrivenbyAI.Startingfromresettingteachingcontent,reconstructingteachingspace,innovatingpracticaltrainingteaching,data-drivendecision-making,thisarticleelaboratesindetailonthemethodsandpathsforshapingvocationaleducationunderthistrend.
KeyWords:Artificialintelligence;VRvirtualrealitytechnology;Vocationaleducation;Trainingresourcesconstruction;Closed-loopeducationmodel
《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確指出“要促進和規(guī)范民辦教育發(fā)展,鼓勵社會力量和民間資本以多種方式進入教育領域,提供多樣化教育產(chǎn)品和服務。大力推進教育信息化,推動‘互聯(lián)網(wǎng)+教育’新業(yè)態(tài)發(fā)展”[1],“新時代高教40條”也提出要“推進現(xiàn)代信息技術與教育教學深度融合”[2],這些規(guī)定的頒布為VR虛擬現(xiàn)實、人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術在現(xiàn)代高職教育中的廣泛應用提供了政策支持,有助于重塑高職教育教學形態(tài),助推高職教育獲得內(nèi)涵式、高質(zhì)量發(fā)展。在現(xiàn)代職業(yè)教育中,利用VR虛擬現(xiàn)實技術能夠提升教學互動性、實現(xiàn)學生虛擬現(xiàn)實學習體驗、優(yōu)化實踐技能培訓質(zhì)量,為現(xiàn)代高職教育教學模式和內(nèi)容帶來翻天覆地的變化。有了人工智能技術,VR虛擬現(xiàn)實技術在高職教育中能發(fā)揮深度個性化學習、精準反饋學習數(shù)據(jù)等新功能的作用,帶給學生更好的學習體驗,加快高職教育朝現(xiàn)代化、智能化方向發(fā)展[3]。
1VR虛擬技術為高職實踐帶來的影響
1.1創(chuàng)新高職教育模式
高職院校對學生開展教育教學活動時,利用VR虛擬現(xiàn)實技術可以將真實的工作場景、現(xiàn)實生活等搬進課堂,讓學生在理論聯(lián)系實踐中更好地理解教師教授的專業(yè)知識內(nèi)容,有效培養(yǎng)學生的專業(yè)技術能力,為后續(xù)學生求職就業(yè)打下良好的基礎。同時,VR虛擬現(xiàn)實技術在高職教育領域的應用,能極大改變傳統(tǒng)學訓考的教育思路,引導學生通過打造的學習訓練一體化平臺,實現(xiàn)對高職教育模式的創(chuàng)新升級,提高高職教育質(zhì)量。
1.2增強學生的學習體驗
VR教學的核心在于能夠創(chuàng)造沉浸式學習環(huán)境,讓學生能夠身臨其境地與教師教授的內(nèi)容開展互動,激發(fā)學生的學習興趣,提高課堂教學效果。傳統(tǒng)教學往往會受時間、空間、資源的限制無法隨時進行實踐教學,VR教學可以徹底打破這一限制,通過模擬虛擬場景,帶給學生極佳的學習體驗,并充分調(diào)動學生學習的主觀能動性[4]。
1.3優(yōu)化專業(yè)技能培訓
優(yōu)化專業(yè)技能培訓是VR虛擬現(xiàn)實技術在高職教育中應用的核心。VR虛擬現(xiàn)實技術能徹底改變傳統(tǒng)學生只能通過校企打造實踐實訓平臺進行專業(yè)技能培訓的局面。AR和VR技術的有效融合,能將現(xiàn)實的實訓實踐場景以模擬仿真形式直觀地展現(xiàn)給學生,方便學生隨時隨地獲取觀看、進行模擬操作,使學生的專業(yè)知識和相關技能得到優(yōu)化培養(yǎng);高校還可以圍繞某一項專業(yè)技能,引導學生搭建虛擬仿真實訓平臺,在可視化拖、拉、拽操作中實現(xiàn)培訓交互操作,提升學生專業(yè)技能培訓效率與效果。
1.4實現(xiàn)個性化教學
學生在基礎知識、學習能力等方面存在一定差異,因此在教授學生同樣知識時,每位學生對知識的理解與掌握應用情況存在較大差距。將VR虛擬現(xiàn)實技術應用到高職教育中,教師可根據(jù)學生基礎情況和實踐需求,為其提供不同的VR沉浸式學習資源與場景,供學生自由選擇;教師還可以依托建立的平臺收集學生的學習數(shù)據(jù),更好地把握學生的學習進度與需求,為其提供針對性的教學服務,滿足學生的個性化學習需求[5]。
2.1構建教育教學應用場景
傳統(tǒng)教學中,有些教學場景教師無法用語言準確描述,利用VR虛擬現(xiàn)實技術可以將與教授知識相關的場景引入課堂,比如利用VR技術將學生帶回到過去親身觀察工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,了解崗位工作技術技能,讓學生產(chǎn)生代入感,加深對知識內(nèi)容的理解。同時,在實踐實訓教學中,教師可以利用全景處理、三維模型制作等技術,將實踐實訓項目進行數(shù)字化處理,完成三維模擬項目模型的有效建立,再借助VR虛擬顯示終端將實踐實訓項目呈現(xiàn)在學生面前,讓學生使用VR交互工具,實現(xiàn)項目漫游和完成課程實訓。
在專業(yè)實訓教學中,教師可以將抽象、枯燥和晦澀的實訓內(nèi)容融入三維場景,利用VR游戲互動環(huán)節(jié)引導完成實訓過程,提高學生的參與興趣,實現(xiàn)對重要知識與技能的有效掌握。高職教師開展實訓教學時,可以圍繞實訓教學內(nèi)容和學生實際學習需求,將教育教學與VR游戲結合,充分調(diào)動學生學習主觀能動性,提高實訓教學效率[6]。教師可以普通角色進入VR游戲場景,依托VR虛擬終端通過游戲互動與學生開展溝通交流,學生在一邊感受新奇游戲體驗,一邊完成實訓項目學習操作過程,遇到問題時可與教師、同學進行分析、討論和解決,能幫助學生有效突破實訓學習薄弱點,發(fā)展學生的實踐實訓技能、溝通協(xié)作能力等。
以往高職院校開展專業(yè)教學多是仰賴建立的專業(yè)課程進行,而專業(yè)課程涵蓋知識內(nèi)容有限,無法開闊學生思維視野、豐富學生專業(yè)知識結構、發(fā)展學生專業(yè)綜合能力。利用VR虛擬現(xiàn)實技術,高職院校教師可以打造虛擬資源教學平臺,讓學生根據(jù)自身學習情況及需求,對平臺上的課件、視頻、課程等資源進行有效檢索與利用。同時,為了提高學生的學習興趣和教學效率,在虛擬資源教學平臺建設準備階段,高職院??梢宰咴L企業(yè)深入了解崗位所需知識技能、結合學生關注點和學習方式方法等,有效構建教學實訓場景,使平臺之間資源實現(xiàn)高度共享,為學生提供線上學習環(huán)境,豐富教學實訓資源,增強學習效率與效果。
VR虛擬現(xiàn)實技術在高職教育中的應用,為學生提供了獨具個性化、互動性的教育環(huán)境。一方面,高職院校教師可以根據(jù)學生不同學習情況及需求,為其打造和提供個性化的學習內(nèi)容和方式,讓學生在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中按照自己的節(jié)奏學習,自由選擇學習內(nèi)容,提升學生學習的自由度和靈活度,讓學生獲得個人成長與發(fā)展[7]。另一方面,學生課堂學習過程有很強的互動交流需求,學生可以通過VR技術與虛擬環(huán)境中的物體或角色進行互動,且這種互動不受時空的限制,適用于虛擬課程資源學習與實踐實訓,都可以在虛擬現(xiàn)實中隨時隨地進行交互和互動,能夠增加學生學習的趣味性和參與感。
3.1更加智能化的虛擬環(huán)境
現(xiàn)如今,人工智能和機器學習技術被廣泛應用于VR游戲中,使非玩家角色變得更加智能化,且能根據(jù)玩家的行為和反應做出不同反饋,增強游戲的趣味性和挑戰(zhàn)性。將之融入基于VR虛擬現(xiàn)實技術的高職教育領域,可以為學生學習實訓提供智能化的虛擬環(huán)境,尤其是融入語音識別、圖像識別、機器學習技術后,可以帶給學生極強的視覺感官體驗與享受,能引導學生在真實的虛擬場景中汲取知識,發(fā)展能力。
3.2交互和社交化增強
VR虛擬現(xiàn)實技術在人工智能賦能下,VR技術會越來越注重交互和社交化。高職院校在打造虛擬環(huán)境時,學生不僅可以與其他人進行互動、交流和協(xié)作,還可以與其他學生一起玩游戲、社交聊天、協(xié)同操作等,可以讓學生在營造的虛擬仿真學習實訓環(huán)境中進行深度學習和互動協(xié)作。
3.3個性化體驗日漸提升
隨著生物識別技術、機器學習技術的不斷發(fā)展,VR技術能夠根據(jù)用戶的行為數(shù)據(jù)反饋為用戶進行個性化推薦,滿足用戶興趣與需求。將這些最新人工智能技術與VR虛擬現(xiàn)實技術融合,有效應用到現(xiàn)代職業(yè)教育領域,學生在虛擬學習環(huán)境中的學習行為可以被有效記錄和追蹤,借助大數(shù)據(jù)、機器學習等技術分析學生內(nèi)在學習規(guī)律、把握學生學習實訓薄弱點,然后借助算法為學生智能化推薦學習實訓課程資源,在真正實現(xiàn)因材施教中,提升學生的個性化學習體驗[8]。
3.4數(shù)據(jù)驅(qū)動決策支持
VR虛擬現(xiàn)實技術在人工智能推動下,能更好地管理學習過程,為教育決策提供支持。依托AI系統(tǒng)監(jiān)測分析學習者需求和學習進展后,可以為其提供學習資源、學習計劃和學習反饋,能夠幫助學習者開展自我評估,調(diào)整學習策略,還可以大規(guī)模地分析學習數(shù)據(jù),有效識別出問題和需要改進的領域。最后依托人工智能技術,合理分配虛擬教育資源,優(yōu)化改進VR虛擬教育策略,讓學生獲得沉浸式學習體驗和虛擬實踐實訓享受,提升整體VR虛擬現(xiàn)實技術實踐應用效果。
4.1虛擬現(xiàn)實2.0的實訓資源建設
人工智能推動下的VR虛擬現(xiàn)實技術呈現(xiàn)出智能化特點,為更好地應用VR虛擬現(xiàn)實技術,高職院校要積極推進虛擬現(xiàn)實2.0實訓資源建設,為專業(yè)教學和實訓提供強有力的支持。
4.1.1資源設計系統(tǒng)化
在優(yōu)化設計虛擬仿真實訓系統(tǒng)時,應結合學校、企業(yè)、學生的共同需求,將新技術+新工藝+新標準等YZMDy/7ReSkHgFPU3cObfw==有效融入到實訓資源建設與開發(fā)中,通過打造更多基于職業(yè)工作情境與生產(chǎn)過程相融合的虛擬仿真實訓教學資源,提高學生專業(yè)實訓學習針對性和有效性。同時,圍繞實訓對接生產(chǎn)、教學對接產(chǎn)業(yè),將構建的虛擬現(xiàn)實實訓資源劃分為基本技能、專業(yè)技能、綜合技能、技術應用等模塊,然后對這些資源進行進階式編排,促進學生積極動手和樂于實踐。
4.1.2實訓學習交互化
在人工智能時代,虛擬仿真實訓資源建設要結合高性能設備和新一代信息技術,有效增強實訓學習的交互性。要取得這一效果,除了可以針對終端接口標準開發(fā)設計虛擬仿真學習資源外,還可根據(jù)實訓內(nèi)容和學生特點進行沉浸式和交互性的虛擬實訓資源構建,讓學生獲得更加真實的實訓學習體驗,實現(xiàn)對自身專業(yè)技能和綜合能力的有效鍛煉與提升。
4.2采用“學習—實訓—分析—學習”閉環(huán)教育模式
在人工智能技術加持下,VR虛擬現(xiàn)實技術擁有了更強大的功能,將兩者有效融合起來,可構建“學習—實訓—分析—學習”閉環(huán)教育模式,為學生帶來沉浸式和互動性更強的專業(yè)學習體驗,極大提升學生的學習興趣和效率。高職院校構建閉環(huán)教育模式,引導學生通過線上平臺自主學習專業(yè)課程資源,同時利用線上平臺支持學生隨時與教師、同學互動交流,學生遇到學習難題時可以不受空間、時間的限制隨時得到教師的指導。學生對課程相關知識內(nèi)容有了一定理解與掌握后,可以通過虛擬仿真實訓模塊進行項目模擬和實踐操作,讓學生在虛擬與實體緊密結合中,了解實際工作場景,在場景中應用所掌握理論知識,在發(fā)展實踐技能的同時鞏固理論內(nèi)涵。在人工智能技術的支持下,教師能實現(xiàn)對學生課程學習和虛擬實訓情況的實時了解,并根據(jù)所反饋結果為學生提供針對性學習實訓的優(yōu)化建議,幫助學生實現(xiàn)個性化學習和實訓,提升學習效果[9]。在“學習—實訓—分析—學習”閉環(huán)模式中,學生可以接受系統(tǒng)性、針對性的教學與培養(yǎng),提高整體教學有效性。
4.3AI系統(tǒng)根據(jù)需求進展提供資源計劃反饋
VR虛擬現(xiàn)實技術在高職教育領域中的應用,可以根據(jù)教學需求提供資源計劃反饋,真正實現(xiàn)因材施教、全過程記錄數(shù)據(jù)、精準化推送虛擬教育資源。
4.3.1實時學習輔導和反饋
在人工智能推動下,高職院校可以利用大數(shù)據(jù)、機器學習、智能跟蹤等技術,全面跟蹤分析學生的VR虛擬仿真學習實訓過程,根據(jù)收集整理的學生學習全過程記錄數(shù)據(jù),了解學生的學習實訓情況,針對學生學習過程中遇到、提出的問題,AI系統(tǒng)能為其提供即時輔導與解答,幫助學生理解和掌握知識,同時AI系統(tǒng)還能為學生提供個性化的學習反饋,指出學習中的不足和改進方向。
4.3.2個性化制訂學習計劃
AI系統(tǒng)通過分析學生的學習數(shù)據(jù)和行為,能夠了解學生的學習特點和需求,然后依托虛擬現(xiàn)實教學實訓資源,為其制訂個性化的學習計劃與資源,方便學生根據(jù)自身學習進度和目標開展學習,在提高學習效果的同時,促進學生獲得個性化成長發(fā)展[10]。
4.3.3提供多樣化的學習資源與學習方式
AI智能打造的虛擬現(xiàn)實教學實訓平臺可以為學生學習提供多樣化的資源,包括在線文檔、教學視頻、實訓操作等,學生可以根據(jù)需要選擇適合的資料進行應用。同時,虛擬現(xiàn)實教學實訓平臺還支持多種學習方式,比如在線學習、虛擬實境學習等,能極大增強學生的學習趣味性,提高學習效果。
5結語
人工智能視域下,VR虛擬現(xiàn)實技術在高職教育中應用,可以促進傳統(tǒng)教育模式創(chuàng)新升級,使學生在虛擬現(xiàn)實教學實訓一體化平臺中獲得沉浸式、個性化學習體驗,提升整體教學效率和質(zhì)量。伴隨著人工智能與VR虛擬現(xiàn)實技術的融合,VR虛擬現(xiàn)實技術可以為高職教育教學工作提供智能化虛擬環(huán)境,增強交互性和社交性。為了更好地運用VR虛擬現(xiàn)實技faba6b7f53d51259344d860f633436f298b948186cb0972af845e67a8eeaa538術,需要高職院校深化落實好虛擬現(xiàn)實實訓資源系統(tǒng)化設計、構建學習分析實訓閉環(huán)教育模式等工作,以更好地適應這些發(fā)展趨勢,賦能高職教育高質(zhì)量發(fā)展。
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