徐燕星

(江西水利職業(yè)學(xué)院，南昌 330013)

高職水利專業(yè)課程教學(xué)有很強的職業(yè)性特點，傳統(tǒng)教學(xué)方式無法取得較好的教學(xué)效果。目前，有關(guān)AR技術(shù)在高職水利專業(yè)核心課程教學(xué)中的應(yīng)用研究較少。考慮到AR技術(shù)是將虛擬物體整合到現(xiàn)實世界的先進技術(shù)，于是將AR技術(shù)應(yīng)用到高職水利專業(yè)核心課程教學(xué)當(dāng)中，以改善教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)方式，豐富相關(guān)理論研究。

1 高職水利工程專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

高職水利工程專業(yè)以培養(yǎng)能夠掌握水利工程施工技術(shù)的高級技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。以水工建筑物為例，該課程是水利工程專業(yè)中的基礎(chǔ)課程，需要學(xué)生掌握各類水工建筑物的特點、作用等內(nèi)容。這些內(nèi)容往往是學(xué)生平常生活中難以接觸到的，還要求學(xué)生具有一定的空間想象力和組合能力。目前，該課程教學(xué)過程中存在理論內(nèi)容較多、教學(xué)方式單一、教學(xué)內(nèi)容陳舊等問題，亟需通過改進教學(xué)方法來提升教學(xué)質(zhì)量。水利工程專業(yè)課程教學(xué)重視理論與實踐相結(jié)合，但由于水利工程存在季節(jié)性、復(fù)雜性、建筑材料多樣性、工程建設(shè)周期長、質(zhì)量要求高、工作環(huán)境艱苦等特點，致使實踐教學(xué)的開展存在較大困難[1]。

為保證水利工程專業(yè)教學(xué)能夠滿足社會對人才的需求，在人才培養(yǎng)方案修訂過程中以及備課過程中，教師會不斷更新課程內(nèi)容，講解新技術(shù)、新規(guī)范。但在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，對于從未體驗過的技術(shù)或操作規(guī)范，僅憑一些圖片或視頻，學(xué)生或許能夠聽懂教師的講解，但難以形成系統(tǒng)性認識，無法徹底掌握教學(xué)知識點，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳，難以將所學(xué)知識學(xué)以致用，導(dǎo)致教師的教學(xué)積極性不高。對此，需加快課程教學(xué)改革，改進教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。

2 AR技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢

AR技術(shù)是繼多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后出現(xiàn)的新技術(shù)，能夠?qū)⒂嬎銠C生成的虛擬物體疊加到真實世界的場景中，將真實與虛擬世界無縫集成。該技術(shù)具有實時交互性，可以在三維空間中添加定位虛擬物體。AR技術(shù)能夠為高職水利工程專業(yè)課程教學(xué)提供強大的技術(shù)支持，能豐富學(xué)習(xí)資源表現(xiàn)形式，構(gòu)建真實學(xué)習(xí)場景。AR用戶通常僅需平板電腦或配置攝像頭的電腦，不需佩戴沉重的頭盔等設(shè)備，為用戶學(xué)習(xí)帶來了很大便利。

隨著AR技術(shù)的迅速發(fā)展，它可以支持多種學(xué)習(xí)軟件，創(chuàng)建小程序，使學(xué)生在真實情境中進行直觀學(xué)習(xí)[2]，為教師教學(xué)與學(xué)生理解帶來了很大便利。在高職水利專業(yè)課程中，AR技術(shù)能將難以用語言表述的知識以直觀生動的方式進行呈現(xiàn)，為學(xué)生帶來身臨其境的感覺，有效提高了學(xué)習(xí)深度。AR技術(shù)還具有跨時空限制等特點，增強了學(xué)習(xí)的趣味性，能提供可觸摸實踐場景，使學(xué)習(xí)者可以自主構(gòu)建知識體系。AR技術(shù)的人機互動讓學(xué)生在真實情境中學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)更加準(zhǔn)確高效。水利工程專業(yè)實踐教學(xué)可以利用AR技術(shù)為學(xué)生立體展現(xiàn)出水利工程全貌以及建筑物施工過程，加深學(xué)生對專業(yè)知識的記憶。

3 AR技術(shù)在高職水利工程專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

水利工程是多工種協(xié)同操作的綜合學(xué)科，由于工程建設(shè)周期長，學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中只能參觀，無法通過實踐操作掌握具體施工工藝，致使實踐教學(xué)中存在很多問題。教育部《關(guān)于高校深化教育教學(xué)改革的指導(dǎo)意見》指出，要推進信息化實踐教學(xué)平臺建設(shè)，利用信息技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)資源開發(fā)共享。AR技術(shù)為高職水利工程專業(yè)課程教學(xué)發(fā)展帶來了新的機遇[3]。

將AR技術(shù)應(yīng)用在高職水利工程教學(xué)中時，應(yīng)注意與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合，提升專業(yè)課程教學(xué)效果。要緊密結(jié)合水利工程專業(yè)實踐性強的特點，在課程教學(xué)改革中重點完成AR技術(shù)的人機交互，本著教學(xué)做一體化的理念為課程實踐教學(xué)提供保障。應(yīng)用AR技術(shù)應(yīng)滿足專業(yè)綜合實踐教學(xué)要求，實現(xiàn)專業(yè)與職業(yè)崗位的對接，充分進行教學(xué)互動。根據(jù)新形勢下的高職水利工程專業(yè)人才培養(yǎng)方式，融入AR技術(shù)的教學(xué)改革應(yīng)以學(xué)生為中心，為學(xué)生提供全方位的理論實踐教學(xué)資源，指導(dǎo)學(xué)生綜合利用所學(xué)專業(yè)知識，為企業(yè)輸送合格的應(yīng)用型技術(shù)人才。

以水利水電工程施工技術(shù)課程為例，該課程是專業(yè)崗位群的專業(yè)課。水工建筑物類型多樣，水利水電工程原型尺寸較大，采用室內(nèi)物理模型不利于面向全體學(xué)生開展教學(xué)與實踐指導(dǎo)。而基于AR技術(shù)的水利工程施工技術(shù)課程則包括虛擬項目施工及運行管理等專業(yè)內(nèi)容，建立了多個水利工程背景環(huán)境，以不同形式來講解工程各部分的構(gòu)造組成，可通過3D圖形對比形象展現(xiàn)出工程模型，并配合語音文字展示使學(xué)生直觀對構(gòu)件構(gòu)造進行深入理解。

以典型水利工程項目為基礎(chǔ)，虛擬化原始地物地貌，按照實際建設(shè)程序完成工程項目，學(xué)生可通過選擇扮演相應(yīng)角色并按照職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)流程等來完成虛擬工作任務(wù)。虛擬工程在不同建設(shè)時期會出現(xiàn)一些常見的施工技術(shù)問題，需在水利工程管理中加入工程運行等相關(guān)內(nèi)容，在虛擬項目運行管理中加入養(yǎng)護維修等相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生模擬實際的水利調(diào)度管理。虛擬設(shè)備的加入解決了學(xué)生不能參與工程建設(shè)管理的問題，讓學(xué)生能夠深入了解水利工程各項工作的重要性。

4 結(jié)語

水利專業(yè)核心課程教學(xué)中，學(xué)生對工程的認識受到了時空條件的限制。將AR技術(shù)與工程實際場景相結(jié)合，為學(xué)生提供了全方位的理論及實踐學(xué)習(xí)資源，填補了高職水利工程專業(yè)信息化教學(xué)資源的空缺，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，提高學(xué)習(xí)興趣，使院校與企業(yè)人才培養(yǎng)雙向互動，為行業(yè)、企業(yè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型技能人才。