陳爽

摘要：隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，如何將信息技術(shù)滲透到教育領(lǐng)域，促進(jìn)信息技術(shù)與專業(yè)教學(xué)深度融合，從而推動學(xué)校教學(xué)模式變革、提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果則顯得尤為重要。該文以長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)在企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的深度應(yīng)用為例，通過對課程信息化模式創(chuàng)新、實(shí)訓(xùn)教學(xué)成效剖析、運(yùn)行機(jī)制建設(shè)三個方面進(jìn)行綜合分析，闡述了該項目在實(shí)施過程中的工作要點(diǎn)，旨在對同類院校如何將信息技術(shù)與專業(yè)教學(xué)進(jìn)行深度融合提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；虛擬現(xiàn)實(shí)；專業(yè)教學(xué)

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）19-0124-02

長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校是一所為汽車產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)高端技術(shù)技能人才的職業(yè)院校，讓學(xué)生全面認(rèn)知汽車生產(chǎn)制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場、了解生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)要素是實(shí)踐教學(xué)的重要目標(biāo)。學(xué)校建設(shè)了大量的實(shí)訓(xùn)室模擬企業(yè)真實(shí)工作場景，然而再仿真的實(shí)訓(xùn)室也不可能再現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場，而企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場又受各種因素限制無法接待學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的認(rèn)知實(shí)習(xí)。為了解決這一問題，學(xué)校積極探索將虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，通過三維場景的教學(xué)程序設(shè)計還原企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)工作情境，使學(xué)生能夠身臨其境，親身感受企業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)。本文將從課程模式創(chuàng)新、實(shí)訓(xùn)教學(xué)成效、運(yùn)行機(jī)制建設(shè)三方面對虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)在企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的深度應(yīng)用進(jìn)行剖析，旨在對高職院校如何將信息技術(shù)與專業(yè)教學(xué)進(jìn)行深度融合提供借鑒意義。

1 《企業(yè)現(xiàn)場管理》課程信息化模式創(chuàng)新

長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)制三年，其中兩年為在校理論學(xué)習(xí)，一年為企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)?！镀髽I(yè)現(xiàn)場管理》課程于學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)前開設(shè)，通過本門課程的學(xué)習(xí)，能夠幫助學(xué)生快速了解企業(yè)，盡快適應(yīng)企業(yè)需要。該課程包括安全管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、現(xiàn)場“5S”管理、目視管理、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)等模塊，課程內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合，在教學(xué)過程中教師不僅講解理論知識，同時對企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際案例進(jìn)行講解分析，使學(xué)生深刻理解教學(xué)內(nèi)容。但是由于學(xué)生沒有企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗，對企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場缺乏感性認(rèn)知，因此在教學(xué)講解過程中經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生聽得懂、看不見、難理解、難再現(xiàn)的尷尬局面。

以安全管理模塊教學(xué)為例， “安全第一”是企業(yè)生產(chǎn)的保障，安全管理是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營管理的重要內(nèi)容。然而，對于安全事故案例分析、安全實(shí)訓(xùn)、企業(yè)現(xiàn)場不安全點(diǎn)識別等本應(yīng)重點(diǎn)講解的內(nèi)容在實(shí)際教學(xué)過程中卻遇到了很多難題。第一，學(xué)生沒有企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場工作經(jīng)驗；第二，學(xué)生對企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場布局沒有感官認(rèn)知，沒有立體空間感；第三，學(xué)生對企業(yè)生產(chǎn)操作流程、生產(chǎn)工藝不了解；第四，學(xué)生對生產(chǎn)機(jī)床、設(shè)備設(shè)施無實(shí)際操作經(jīng)驗，無法理解危險點(diǎn)；第五，學(xué)生對不安全要素產(chǎn)生時間沒有認(rèn)知度。以上種種因素使安全管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。學(xué)生在安全管理教學(xué)實(shí)訓(xùn)的過程中，將安全實(shí)訓(xùn)視為“排練”，將不安全事故案例分析視為“流程”，安全錄像教學(xué)也僅僅是對學(xué)生“短暫”觸動，甚至某些事故錄像引起學(xué)生“大笑”，沒有起到“安全第一”的影射作用。

以上教學(xué)問題的產(chǎn)生歸結(jié)起來就是目前高職院校在教學(xué)過程中“三不一難”（即“進(jìn)不去企業(yè)、看不見現(xiàn)生產(chǎn)過程、動不了設(shè)備（工具）、安全事故難再現(xiàn)”）問題。為解決高職院校教學(xué)難點(diǎn)積極探索創(chuàng)新教學(xué)新方法、新手段，滿足教學(xué)要求、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，我校開創(chuàng)將虛擬仿真（VR）技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)的新模式。

虛擬現(xiàn)實(shí) （VR） 技術(shù)是仿真技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)依托自身具有的“感知性”、“沉浸感”、“交互性”等技術(shù)優(yōu)勢在國內(nèi)外的模擬生產(chǎn)制造、信息管理、教育與培訓(xùn)等諸多領(lǐng)域迅猛發(fā)展與應(yīng)用。“感知性”可以使體驗者通過視覺、聽覺、運(yùn)動元素、力量震動等因素切身體驗、感知到現(xiàn)場的環(huán)境與操作?！俺两小笔贵w驗者身臨其境，快速進(jìn)入（自覺扮演）虛擬角色，“設(shè)身處地”感知現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)現(xiàn)場。 “交互性”可以使體驗者在虛擬現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行參觀（觀察）實(shí)際現(xiàn)場，能夠“發(fā)現(xiàn)問題”、“分析問題”、“解決問題”。

企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)（簡稱，虛擬工廠）采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以汽車制造四大工藝為原型，模擬建設(shè)生產(chǎn)制造企業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，并融入生產(chǎn)安全、生產(chǎn)物流、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)制造等要素，營造虛擬職場環(huán)境，還原現(xiàn)實(shí)工作過程，在增強(qiáng)教學(xué)過程的實(shí)踐性和應(yīng)用性的同時，運(yùn)用信息技術(shù)開展學(xué)習(xí)情況分析和教學(xué)效果評價。學(xué)生通過角色扮演、團(tuán)隊協(xié)同等形式，“親臨”生產(chǎn)現(xiàn)場，體驗生產(chǎn)與管理過程，學(xué)習(xí)企業(yè)管理制度，掌握企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)規(guī)范，進(jìn)而提升學(xué)生一線管理能力和綜合職業(yè)素養(yǎng)。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)在企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的成效

“企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)”的建設(shè)主要體現(xiàn)“大工程觀、系統(tǒng)集成、典型現(xiàn)場”的思想，主要實(shí)現(xiàn)以下三個目標(biāo)：其一，通過打造虛擬汽車廠園區(qū)，使得企業(yè)參觀不再受時間空間限制；其二，通過還原轎車生產(chǎn)車間，可以認(rèn)知車間環(huán)境與生產(chǎn)制造流程；其三，通過再現(xiàn)帶有隱患的生產(chǎn)作業(yè)情景，能夠辨識和體驗潛在危險因素。這三個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，一方面解決了我校學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)“三不一難”的難題，夯實(shí)專業(yè)教學(xué)與現(xiàn)場實(shí)際相融合的基礎(chǔ)，另一方面解決了教學(xué)上大系統(tǒng)、高成本、高消耗的實(shí)訓(xùn)環(huán)境支撐難題。

企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計是學(xué)校、企業(yè)、軟件公司三方精誠合作的體現(xiàn)，是學(xué)校教師、企業(yè)現(xiàn)場專家、軟件技術(shù)工程師共同努力創(chuàng)新研發(fā)的結(jié)果。為了跟蹤虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)在企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的成效，項目組邀請學(xué)生、教師、企業(yè)專家、軟件工程師四個角色進(jìn)行系統(tǒng)體驗，并分別對其反饋的評價結(jié)果進(jìn)行分析。

2.1學(xué)生評價

項目組對參與“企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)”學(xué)習(xí)兩周以上的學(xué)生進(jìn)行了抽樣調(diào)查。學(xué)生表示，通過虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)，切實(shí)感受到了企業(yè)現(xiàn)場的真實(shí)性，修正了過去教學(xué)“假想”情景。這種教學(xué)手段極大吸引了自己的學(xué)習(xí)興趣，同時提升了學(xué)習(xí)效果，通過真切體驗設(shè)備運(yùn)行、產(chǎn)品組裝過程，能夠真實(shí)感受到理論知識在現(xiàn)實(shí)工作環(huán)境中的應(yīng)用。

2.2 學(xué)校教師評價

項目組邀請了三名學(xué)校學(xué)術(shù)委員會成員、兩名長白山技能名師、一名長春市教學(xué)名師、三名專業(yè)教師共同組成了評價小組，對“企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)”進(jìn)行試用與評價。評價小組反饋，該軟件系統(tǒng)切合實(shí)際教學(xué)需要，能夠解決目前教學(xué)方法中難以解決的問題，對教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有極大幫助，有助于提升教學(xué)效果，這種教學(xué)手段可在全校范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛推廣。

2.3企業(yè)專家評價

項目組邀請了一汽解放公司、一汽大眾有限公司、一汽轎車有限公司等十名企業(yè)生產(chǎn)、安全及現(xiàn)場管理專家，對“企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)”的適用性進(jìn)行了評價。專家表示，該軟件真實(shí)模擬了企業(yè)現(xiàn)場工作環(huán)境，虛擬工廠布局合理，囊括了大部分工作場景，通過穿戴設(shè)備的配合，增強(qiáng)了臨場感與沉浸感。該軟件系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于在校生培養(yǎng)，同時也可以用于企業(yè)新員工培訓(xùn)、在職員工繼續(xù)教育、考核競賽等活動。

2.3 軟件專家評價

項目組邀請軟件公司技術(shù)人員對“企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)”的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了評估。專家反饋，該軟件系統(tǒng)符合相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)要求，將VR技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)現(xiàn)場管理，開創(chuàng)了改領(lǐng)域的先河，并且該軟件的設(shè)計預(yù)留了后續(xù)開發(fā)空間，可繼續(xù)拓展研發(fā)、將生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)場管理容更加廣泛的展現(xiàn)在系統(tǒng)中。

通過四類評價者的反饋，可見“企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)”的應(yīng)用取得了顯著成效，未來將發(fā)揮更大作用。

3 運(yùn)行機(jī)制建設(shè)

由于學(xué)校對“企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地VR系統(tǒng)”項目的高度重視，出臺了一系列政策機(jī)制，給予了大量人力、資金支持，保障該項目的順利進(jìn)行。

3.1 人員保障機(jī)制

1） 由學(xué)校教務(wù)牽頭成立了項目推進(jìn)小組，從項目的立項、開發(fā)到驗收、推廣，全程進(jìn)行指導(dǎo)、監(jiān)督與推進(jìn)。

2） 成立了由企業(yè)專家、軟件專家、專業(yè)教師所組成的項目開發(fā)團(tuán)隊。企業(yè)專家提供企業(yè)相關(guān)案例，專業(yè)教師提出教學(xué)需求，軟件專家負(fù)責(zé)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

3） 成立了由學(xué)術(shù)委員會、技能名師、專業(yè)教師所組成的項目評價小組，對項目進(jìn)行階段性評估，提出改善意見，保證項目質(zhì)量。

4） 采購部、資產(chǎn)管理處全程大力配合，保障各項設(shè)備的采購進(jìn)度，促進(jìn)信息化實(shí)訓(xùn)室建設(shè)。

5） 成立《企業(yè)現(xiàn)場管理》課程教學(xué)團(tuán)隊。參與本課程教學(xué)的教師，不僅具備相關(guān)理論知識基礎(chǔ)，同時掌握設(shè)備的使用方法、系統(tǒng)調(diào)試方法，能夠解決常見的技術(shù)問題，從而將虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)應(yīng)用于全校教學(xué)，使所有學(xué)生受益。

3.2 政策支持機(jī)制

學(xué)校出臺相關(guān)的政策機(jī)制，支持信息技術(shù)在專業(yè)教學(xué)過程中的應(yīng)用。如建立健全支持體系調(diào)動教師積極性、激勵創(chuàng)新，使教師積極參與到各類創(chuàng)新（教學(xué)方法、教學(xué)手段、教具制作）工作中，確認(rèn)科研項目為工作內(nèi)容（計入工作量），使教師全身心投入，解除后顧之憂。項目經(jīng)費(fèi)確立為項目科研開發(fā)經(jīng)費(fèi)，明確設(shè)置經(jīng)費(fèi)各項目支出比例，有利于項目快速開發(fā)。

3.3 信息化實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

學(xué)校建設(shè)了配套的企業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)訓(xùn)基地，用于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)室占地120平方米，擁有20套可獨(dú)立運(yùn)行的穿戴設(shè)備，配合VR系統(tǒng)，完成虛擬生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中的互動仿真訓(xùn)練。

3.4 項目研究與評估

為了保障項目的研究質(zhì)量，項目組成立了評估小組，從多個維度共同進(jìn)行質(zhì)量評估。評估小組成員分工如下：

為了對項目進(jìn)行進(jìn)一步深入研究，項目組申請了兩項研究課題《虛擬仿真技術(shù)與企業(yè)現(xiàn)場實(shí)訓(xùn)教具交互式應(yīng)用研究》《基于VR技術(shù)的企業(yè)現(xiàn)場安全管理實(shí)訓(xùn)基地開發(fā)與研究》，這兩項課題分別由吉林省教育廳、吉林省教育科學(xué)研究領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)立項，目前正處于研究階段。相信課題研究成果將對項目的開發(fā)提供借鑒意義。

4 結(jié)語

綜上所述，該項目的建設(shè)開創(chuàng)了信息化技術(shù)應(yīng)用于專業(yè)教學(xué)的新模式，日后，項目組成員將與時俱進(jìn)，及時跟蹤科技前沿，不斷創(chuàng)新，使該項目更加完善，為高職院校信息化技術(shù)與專業(yè)教學(xué)的深度融合提供借鑒意義，逐步符合學(xué)校、社會、企業(yè)的多方面需求。