摘 要：近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，以VR技術(shù)為基礎(chǔ)的教育信息化不斷向教育現(xiàn)代化發(fā)展，促進(jìn)教學(xué)改革創(chuàng)新。本文對VR技術(shù)的特點、高職水利工程施工課程教學(xué)現(xiàn)階段的教學(xué)困境進(jìn)行深入分析，探索和實踐了基于VR的水利工程施工教學(xué)模式，為改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式提供新的思路。
關(guān)鍵詞：VR;水利工程施工;高職
2017年1月，國務(wù)院印發(fā)了《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知》，其中提出了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”應(yīng)該大力推廣，將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)（以下簡稱VR）綜合起來使用，探索未來教育教學(xué)新模式并全力推動。我國教育改革和發(fā)展正面臨前所未有的機遇與挑戰(zhàn)，科技引領(lǐng)教改，VR助力育人，以教育信息化帶動教育現(xiàn)代化，促進(jìn)教育的創(chuàng)新和改革。VR技術(shù)在高職教學(xué)中有美好的應(yīng)用前景，根據(jù)高職學(xué)生的特點，VR場景所帶來的沉浸感、交互感、職場環(huán)境有助于幫助學(xué)生對于一些較抽象的課程的學(xué)習(xí)，如水利工程施工課程。
一、VR技術(shù)的特點
VR（Virtual Reality）技術(shù)全稱是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種運用現(xiàn)代高科技手段將物體、場景等以虛擬方式呈現(xiàn)的一種人機交互的高級智能化計算機技術(shù)[12]。我們可以在Unity軟件內(nèi)根據(jù)課程教學(xué)需要，創(chuàng)建出課程所服務(wù)崗位的職業(yè)場景、實物模型及行為動畫等，最終將模型在Unity軟件里打包成安卓apk文件，再導(dǎo)入VIVE Focus Plus頭戴式設(shè)備內(nèi)，將傳統(tǒng)的教學(xué)知識點通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)轉(zhuǎn)換成生動、有趣味性、有沉浸感的虛擬現(xiàn)實模型。通過虛擬現(xiàn)實模型，學(xué)生通過聽覺、視覺等，經(jīng)過一系列交互式的行為，逐步沉浸在計算機構(gòu)建的虛擬世界里，將知識點具象化，增強學(xué)習(xí)的趣味性[3]，有助于提高學(xué)生的專注度，達(dá)到提升教學(xué)效果的目的。VR技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于多個領(lǐng)域，例如在體育教學(xué)中運用虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)和教育，不僅可以減輕實際空間中某些培訓(xùn)操作的困難和危險，而且可以顯著降低培訓(xùn)成本[4]。
二、水利工程施工課程的教學(xué)困境
水利行業(yè)有著很強的實踐性，在水利水電建筑工程專業(yè)的高職教育人才培養(yǎng)過程中，越來越注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。水利工程施工課程是水利水電建筑工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，實踐能力要求高，但在組織開展教學(xué)過程中，存在以下教學(xué)困境：第一，在組織教學(xué)實施過程中，課程內(nèi)容抽象，現(xiàn)場崗位工作環(huán)境復(fù)雜，校內(nèi)實踐條件不足，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以掌握;第二，傳統(tǒng)的以書本為代表的教學(xué)資源，展現(xiàn)方式固化，缺乏多元性、趣味性，提供的感性材料不足，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性;第三，學(xué)生校外實訓(xùn)成本高，成效低，而且受到天氣、企業(yè)項目的進(jìn)度、當(dāng)?shù)刈∷奕菁{能力等因素的限制，很難得到系統(tǒng)的訓(xùn)練。
三、基于VR技術(shù)的教學(xué)模式探討與實踐
為了突破專業(yè)教學(xué)困境，打破傳統(tǒng)教學(xué)壁壘[5]，更好地發(fā)揮VR技術(shù)的優(yōu)勢，將VR技術(shù)融入水利工程施工的教學(xué)中，使得信息技術(shù)與教育教學(xué)更加深層次地融合，設(shè)計出基于VR的教學(xué)模式。在教學(xué)實踐中，選擇淺孔爆破這一教學(xué)內(nèi)容，因為它在壩基石方開挖中應(yīng)用廣泛，但內(nèi)容抽象，且由于危險系數(shù)較高，學(xué)生缺乏實習(xí)機會，即使安排施工現(xiàn)場實習(xí)也因為工地進(jìn)度、安全等問題無法深入學(xué)習(xí)，所以采用VR技術(shù)輔助教學(xué)可以在一定程度上緩解現(xiàn)階段的教學(xué)困境;同時學(xué)生可以借助VIVE Focus Plus進(jìn)行實操，鞏固教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。具體做法如下：
首先，從人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，切實落實課程思政教育，以學(xué)習(xí)小組的形式開展“五分鐘思政小講堂”活動。通過播放時政要聞，組織小組討論，由代表進(jìn)行學(xué)習(xí)體會分享，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神以及關(guān)注時政的職業(yè)素養(yǎng)。
然后，利用Unity軟件制作出的水利施工淺孔爆破現(xiàn)場常用的施工設(shè)施，包括裝載機、反鏟挖掘機、全站儀、手風(fēng)鉆和液壓破碎錘，加載到VR課件后，通過放大、縮小、旋轉(zhuǎn)VR模型，使得學(xué)生可以從多角度觀察模型，加深印象，將書本上生澀的知識點變得生動有趣、易懂，讓學(xué)生看其形、知其意，形象地理解淺孔爆破中常用的施工設(shè)施。用VR模型、動畫，進(jìn)行虛擬現(xiàn)實場景的動態(tài)演示，將學(xué)生帶入職業(yè)情境中，將書本上生澀的知識點變得生動有趣、易懂，有效化解教學(xué)難點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融入，使得教學(xué)內(nèi)容對接崗位工作內(nèi)容，縮短了教與學(xué)的時間，幫助學(xué)生掌握教學(xué)重點，提升了教學(xué)效率。
最后，基于水利VR平臺，學(xué)生完成淺孔爆破施工員考核模式的虛擬實操任務(wù)以及理論答題等多任務(wù)考核。模塊的闖關(guān)游戲形式將知識點、技能點寓教于樂。教師在電腦端查看成績，進(jìn)行點評。
根據(jù)課后的調(diào)查問卷，82.3%的學(xué)生能夠適應(yīng)這種教學(xué)模式，88.2%的學(xué)生表示這種教學(xué)模式提高了自己的學(xué)習(xí)興趣。同時根據(jù)一周后與傳統(tǒng)教學(xué)班級的測驗成績對比，學(xué)生對知識點的掌握要高于傳統(tǒng)班級，尤其是對職業(yè)崗位內(nèi)容的理解。
四、結(jié)語
通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)搭建的虛擬環(huán)境，借助VR體驗設(shè)備開展沉浸式教學(xué)，讓學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的職業(yè)情境中深入學(xué)習(xí)，彌補教學(xué)條件的不足，豐富教學(xué)資源，理論與實踐相結(jié)合，輔助教學(xué)工作，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深印象，滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。跟隨時代的腳步，不斷將VR等信息技術(shù)深入融合到教學(xué)改革中，一定能更好地達(dá)到教學(xué)效果，積極推動高職教育蓬勃發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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[3]何奎.VR技術(shù)支持下數(shù)字藝術(shù)設(shè)計專業(yè)教學(xué)模式創(chuàng)新[J].設(shè)計教育，2019：134135.
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[5]張利紅，譚學(xué)良.VR教學(xué)模式在對外漢語口語教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].長春師范大學(xué)學(xué)報，2019，38（5）：183187.
