信息时代扩展现实技术(XR)对职业教育发展的影响研究

简介：仇晨光（1990年），男，江苏盐城人，汉族，现职称：工程师，讲师，学历：硕士研究生，研究方向：从事职业教育眼睛工作。

基金项目：本文系湖北省中华职业教育社课题研究项目课题“基于扩展现实（ＸＲ）技术的湖北电力职业教育适应性研究” （课题批准号： HBZJ2022286）成果之一。

摘要：随着当前先进互联网技术的飞速发展，使得虚拟世界正逐步走向现实，由此，扩展现实技术得到了极为广阔的发展前景，成为当前开展教育科研工作的重要手段之一。基于此，本文分析了扩展现实技术内涵，并提出扩展现实技术在我国职业教育教学中的应用，进一步优化职业教育发展条件，为培养综合化、高质量、技术型人才提供有力支撑，使其满足未来社会发展需要。

关键词：信息时代；扩展现实技术；职业教育发展

引言：随着社会经济及科学技术的不断进步，我国逐渐成呈现出信息爆炸化的发展形势，对计算机及互联网技术的研究逐渐深入，各类人工智能、新媒体等高新技术正对各行各业及群众的日常生活起到极大的影响，特别是在职业教育领域方面，以往的信息传播方式也随之产生转型升级，在此背景下，扩展现实技术的出现有效打破了二维媒介对师生想象力的限制，实现虚拟景物的实体化，丰富了师生的体验感，进一步推动职业教育的转型升级。

一、扩展现实技术（XR）概述

（一）XR技术

视觉作为重要的感知器官承担着信息感知及收集的重要作用，因此相关技术人员对于用户的视觉体验较为重视。在全新的信息化时代背景下，移动信息技术、先进电子设备的发展在一定程度上推动了显示技术的进步，各类屏幕的色彩精度、图片分辨率等属性得到显著提高，同时屏幕尺寸也相应增加，极大提高了用户的沉浸感。但从实际情况进行分析，受到媒介及人眼的限制，以往传统的人造影像设备无法满足用户愈加严格的沉浸式感官体验要求。由此，具有良好想象力、交互性的XR技术应运而生，可利用计算机模拟实际环境，将虚拟及现实世界进行有机结合，使得原本无法感受到的信息以仿真模拟的方式体现在现实环境中，并被各类感官感知，形成类似现实的互动体验。

（二）扩展现实的概念

XR扩展现实技术综合了混合、增强、虚拟现实等技术，其中，VR虚拟现实技术可帮助用户利用各类穿戴设备在虚拟世界进行仿真模拟，实时体验接近真实的互动环境，满足触觉、听觉、视觉等多方面感受要求。AR增强现实技术则是以VR技为基础进一步创新得到的，具有增强现实的作用，可利用智能交互、数字媒体、光线传感、物体实时追踪、三维空间建模等技术使得虚拟及现实世界实现有机结合。这种现实结合方法并非单纯的技术叠加，而是利用计算机精确、高速的计算能力及各类传感装置、虚拟模型合成的全新“世界”，可达到模糊现实与虚拟环境的效果。MR混合现实技术的出现，则在更深层次上打破了传统媒介对于先进虚拟技术的束缚，利用全新的数字媒介实现现实、用户、虚拟三方的实时交互，构建综合性的活动环境，有效提高信息传递效率。综上，XR是集VR、AR、MR三类技术优势于一体的全新技术运用手段，具有连接虚拟及现实世界的重要桥梁作用[1]。

二、扩展现实技术（XR）在职业教育教学中的应用

（一）打造虚拟学习环境

虚拟实验室、虚拟课堂等均属于虚拟学习环境的一种。打造虚拟学习环境一方面可帮助学生身临其境地感受未来工作环境，全面掌握授课内容，另一方面也帮助教师降低了授课难度，将较为复杂的知识简单化，有效提高了教师的教学质量。如教师在讲解关于拖拉机等机械设备的结构时，可利用虚拟现实技术开展仿真建模教学，引导学生深入观察拖拉机的各构成零件特点及实际安装位置，甚至可以放大观察各构件的内部构造，同时综合使用动态虚拟仿真技术及AR技术模拟装置的拆解及安装流程，帮助学生直观掌握设备框架及工作原理。该方式是职业教育中较为常见的一种虚拟技术应用模式，常用于高职院校的课件设计、软件创新等实践活动中。

（二）基于VR和AR的教育游戏研究

设计教育游戏可极大提升高职院校教学趣味性，帮助学生维持较高的注意力及集中力，充分激发其学习热情，提高学生的学习效率，实现学习成绩的稳步提高。如在学习昆虫的相关知识时，利用教育游戏可有效降低学生对昆虫等生物的厌恶、恐惧心理。将AR增强现实技术与教育游戏相结合可有效提高学生学习沉浸感，引导学生在特定状况下完成学习活动。如当前较为流行的口袋妖怪游戏就是以位置为基础进行现实增强，充分激发了学生的户外学习积极性。由此，若是将该技术应用到生态环境学习等实践教学中，可提前将所学内容制作为相应的学习资料，学生可通过扫码的方式获取实时影像，并由此得到多样化的立体生物模型。

（三）基于AR的新型职业教育研究

在职业教育中融入虚拟现实技术，可实现整个教育行业的进步。当前，部分欧洲国家率先在职业教育中使用了现实增强技术，创新出ARAVET Project以及LARGE Project等项目，一方面可为使用者提供良好的教育培训机会，另一方面也可结合用户的实际需要及当前的教育目标设计仿真教育平台。另外，可穿戴的AR设备可进一步细化学生的学习场景，突破以往的现实因素限制，将丰富学生经验作为教学重点。相关技术人员可按照行业操作标准设计AR模拟触发场景，若是操作者出现失误或违背现有工作原则，则AR触发节点可及时示警，并给予操作者相应的整改意见，帮助操作者掌握本行业的基本操作规范[2]。

结论：综上而言，当前XR技术在各行各业均得到了广泛的应用，尤其在职业教育领域，利用逼真、生动的体验感，可实现院校整体教育教学水平的显著提升。相关院校可使用虚拟现实技术打造虚拟学习环境，利用VR及AR技术开展教育游戏研究，采用AR技术完成新型职业教育研究，进一步推动虚拟现实技术与职业教育教学的融合发展，为我国职业教育工作的深入创新提供合理的指导意见。

参考文献：

[1]蒋士会，张钰与.新时代职业教育高质量发展的"五重逻辑"[J].教育与职业，2023，1029（5）：29-36.

[2]王羽菲，祁占勇.职业教育与新技术融合发展的现实困境与路径选择[J].教育与职业，2020（2）：20-27.