基于AR/VR技术的教育信息化实践探究

顾瑜萍

[摘           要]  教育信息化2.0时代到来之际，主要介绍AR/VR技术在中职食品专业课程中的应用需求和应用现状;以食品加工类课程糖果与巧克力制作为例，阐述AR/VR技术的具体实践应用，并谈谈AR/VR 技术在职业教育中的应用策略和应用前景。

[关    键   词]  AR/VR技术;食品专业;应用

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）34-0054-02

2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，教育信息化耀眼开启2.0时代。2019年4月，在昆明召开全国教育信息化工作会议，做了深入推进教育信息化2.0发展的主题报告。中国职业教育紧跟教育信息化2.0步伐，充分利用VR/VR/MR等信息技术手段，逐步构建多元信息化教学平台，建设智慧学习环境、开发信息化教学课程资源。

AR（增强现实技术）对现实的增强主要体现在虚拟影像和现实影像的融合方面。VR（虚拟现实技术）创建虚拟世界的计算机仿真系统，在交互式三维动态实景下，实现系统的仿真行为[1]。AR和VR的结合使用在教学中的运用前景广阔、潜力巨大。许多专家学者针对AR/VR新技术的应用在教育领域展开了多方位的研究[2]。基于前人的研究，结合我校食品专业的教学实际，铺开一场AR/VR技术在中职食品专业课程中的实践历程。

一、AR/VR技术在中职食品专业课程中的需求和应用

（一）理论教学

在中职食品专业分析检测类课程中，传统理论教学偏向于大篇幅分析检测原理和检测流程，学生徘徊于检测要点却难得其法。在加工类课程中，理论教学侧重于加工设备及工作原理、工艺流程及操作要点等内容。多数中职生的学习积极性不高、理解能力差，对大段文字不感兴趣，调动学习能动性就显得困难重重。

因此，在理论学习的教学中，借助AR/VR技术辅助传统教学，将枯燥、抽象的理论知识进行可视化、形象化或游戏化的展示，激发学生的学习兴趣，在互动体验中接收知识，变“要我学”为“我要学”。例如，在乳制品加工AR教材中，学生能通过AR模拟多种乳制品的生产加工，接触巴氏杀菌机、均质机等加工设备的虚拟3D模型，对乳制品的生产工艺有更形象的认识，为后续学习打下坚实的理论基础。

（二）实操/实训教学

在中职食品专业分析检测类课程中，实操和实训占比较大，可能面临的问题主要是实训场地的规模、检测设备和试剂数量等的有限性;理化检测中会接触到有毒有害的试剂，微生物检测则会受制于微生物的培养时间，还有来自致病菌的威胁，有机化学反应中还要面对反应耗时长、副反应多、反应条件苛刻等问题。加工类课程则受制于加工设备老旧、设备数量不足，难以向学生呈现企业加工车间的流水线生产方式。同时，中职生普遍还存在安全意识淡薄、动手能力不强等问题，难度较大的实验或操作需要反复练习才能掌握。

因此，借助AR/VR技术，深度还原现实检测环境或生产车间，学生能够观察设备3D结构图，漫游加工生产线，“身临其境”地完成检测或生产加工，弥补现实检测工位数量不足或生产线缺失的问题。例如，在微生物检测VR实训中，学生可对四种致病菌的检测进行VR演练，在有限的时间内观察实验结果，对于薄弱环节进行反复练习，并能在一定程度上降低实操中的安全隐患，提高实操时的规范性和正确性。

二、AR/VR技术在中职食品专业课程中的应用实例

现以中职食品加工类课程糖果与巧克力制作中巧克力制作部分为例，介绍AR/VR技术的实践应用。

巧克力制作是可可豆到巧克力的变身，其中包括可可豆、巧克力及其制品的理论知识和加工技能。在传统教材的基础上，配以《巧克力诞生记》AR教材，借助AR技术实现虚实结合，让枯燥的理论知识“跃”然纸上，使学生在视听上增强对知识的体验，实现由感性认识到理性认识的飞跃。

我校巧克力加工实训室规模较小，缺乏巧克力生产设备，无法实现由可可豆到巧克力的产线加工，目前，仅有小型调温装置，对原料巧克力进行调温操作后借助巧克力浇注模具成型，完成巧克力的制作。因此，借助巧克力工厂VR实训软件，深度还原巧克力工厂加工场景，可以弥补实训室中加工设备的不足。同时，借助VR软件的评估系统，可实现学生操作数据的及时反馈，精准纠错;操作效果及时呈现，操作过程可回溯。

以2019上海市中等职业学校教学能力大赛一等奖作品《可可豆的预加工》为例（如下表所示），在教学过程中展示教师应用AR/VR技术，引导学生把握可可豆预加工的理论知识和操作技能。

本课应用AR/VR技术手段，在一定程度上弥补学生理论学习上的弱势，补齐实践操作的短板，实现学生全员参与操作，在活动体验中获取知识和技能。本课教学模式可应用于本专业其他课程，同时，AR/VR技术在我校“巧克力诞生记”职业体验日活动中大放光彩，广受中小学师生的欢迎，取得了良好的社会效应。

三、AR/VR技术在职业教育中的应用策略和应用前景

AR/VR技术的发展已经预示了现代教育方式变革的到来，这也为职业教育改革找到了很好的切入点[3]。因此，为了加快教育信息化2.0实现跨越式发展，需多方联动，教育部门做好顶层设计、构建信息平台，学校积极创造良好的信息化实施环境，鼓励教师不断学习，跟随信息化技术的脚步，积极提升信息化素养，共同推动AR/VR技术在职业教育教学中的开发与应用。

与国外相比，我国AR/VR技术的研究起步较晚，但发展较快，目前，国内已经有越来越多的企业着眼于AR/VR技术在教育領域的应用研究，并获得了具体的实证研究成果[4]。当前，我国正逐渐加大对AR/VR产业的政策引导和扶持，让其能够迅速发展，力争全方位打造AR/VR产业大国[5]。AR/VR技术的应用发展前景广阔，除了在教育领域大放异彩之外，在医疗、军事、通讯和娱乐等领域都将会有更非凡的表现。

中职食品专业课程具有实践性强、知识面广、灵活性大等特点，将AR/VR技术引入专业课程教学中，以学生为主体，教师为主导，借助AR教材、VR实训软件等手段弥补学生理论知识薄弱、缺乏实践操练的短板，切实提高学生的学习兴趣，使学生在活动体验过程中获取知识和技能。

AR/VR技术对促进教育信息化2.0的发展有着十分突出的优势，但它也存在限制因素。目前，AR/VR技术型人才数量不充足，研发成本和设备造价也较高;VR设备较重，不适合久戴，有学生佩戴后会产生不适感[6]。但是，教育信息化是职业教育发展的大势所趋，职业教育定会坚持促进信息技术与教育教学深度融合，迎难而上，知难而进，必有所得。

参考文献：

[1]尹思佳.AR与VR的技术推进与发展前景探析[J].当代教育实践与教学研究，2020（4）：243-244.

[2]吴群彪，方海峰，范纪华，等.基于VR/AR技术的机械课程教学方法探索[J].机械设计，2018（35）：432-434.

[3]马欣悦，石伟平.VR/AR技术在职业教育领域的价值逻辑与行动策略[J].中国职业技术教育，2017（30）：42-47.

[4]黄余燕.VR/AR技术在中职学校财会专业的教学探究[D].江西：江西科技师范大学：2019.

[5]雷浩鹏，辛玲.基于增强现实技术的沉浸式教学方法设计研究[J].计算机教育，2019（1）：130-133.

[6]刘胜峰.VR/AR/MR技术助力课堂教学新变革[J].中小学电教，2019（9）：24-26.

编辑 张 慧