MR現代化教學技術助力職業院校專業發展及課程思政教育的探索研究
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作者:楊瑩
摘要：隨著教育信息化的發展，積極進行職業教育虛擬仿真的實訓基地建設，既是進一步改革和完善學校傳統的教學育人手段，促進職業教育人才培養模式創新的迫切需要，也是進一步強化專業教學、學習和實訓相互融合的一種有效的教育教學活動。本文指出，MR虛擬現實實訓中心能引領建筑專業發展，用建筑信息化手段及VR虛擬仿真技術使學生真正熟悉建筑構造，提升綜合識圖能力，彌補了學生空間思維能力不足的狀況。同時，MR虛擬現實實訓中心能使各專業協同發展，促進“建筑+”專業群的全面建設。此外，作者在講授學科知識與專業技能的同時，也嘗試在專業課程中融入對學生的思政教育，深入挖掘現代化教育技術融合下教育學生的課程思政元素。
關鍵詞：職業教育；虛擬仿真實訓基地；MR虛擬現實；專業協同；課程思政
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2023）03-0096-03
MR技術簡介與優勢
MR，全稱為Mixed Reality，即混合現實?；旌咸摂M現實技術的基本原理，是通過在真實的環境中，導入虛擬的場景或相關的情境信息內容，在現實和虛擬世界中間以及與使用者之間搭起一種能夠相互傳遞信息的回路，以提高和增強使用者在體驗過程中的真實性，同時具備了信息的互動性、構想性和實時等特征。
混合虛擬現實技術（MR）的操作系y一般具有三個特點：一是融合了虛擬和現實；二是虛擬的三維；三是即時的操作。MR技術的實現，要求在一種能夠和現實世界各種事物相互交互的虛擬環境中。如果所有事物都是虛擬的，那就是VR的主要領域了。而如果展示出來的虛擬信息只能夠簡單地疊加在實物上，那就是AR。MR的重點就在于與現實環境進行交互以及與信息之間有效和及時的獲取。
MR虛擬現實實訓中心的建設理念
筆者所在學校根據學校實際情況，借助MR技術，以真實的建筑施工現場的環境和信息數據作為學習基礎和依據，建立了真實的、多樣化的建筑多維信息數據模型。學生借助MR實訓室相配套的硬件設備，進入實訓室內，就能夠學習各種類型的建筑課程。整個學習流程，以建筑的節點為線索，合理有效地將建筑場景中的所有元素和要求學生掌握的知識點融合在一起，并運用簡單且有趣的交互方式，把施工圖文、施工工藝、建筑實景和視頻等內容生動有趣地呈現在學生面前，使學生沉浸于虛擬環境，猶如一對一帶教學習，讓輕松高效的學習成為現實。
MR虛擬現實實訓中心是以建筑施工專業為核心，根據相關專業基礎相通、技術領域相近、職業崗位相關、課程資源共享的原則，綜合工程造價、建筑裝飾、建筑智能化、工程測量等專業構建成“建筑+”專業群，從而發揮專業群的聚集效應，以學科專業群的建設帶動和促進教育教學資源的優化配置。利用VR實景教學，讓學生身臨其境地對建筑相關專業知識進行沉浸式的學習，讓學習成為一種樂趣，使實訓教學更具示范性。
在VR、AR的實際應用和虛擬仿真實訓室的基本配置等方面，解決了各專業的虛擬仿真實訓與課程教學的實際需要，克服了專業課程教學過程中，學生對施工現場看不到、進不去、危險性大、成本高等特殊問題，增強了學生對建筑工程項目施工的實踐能力。
MR虛擬現實實訓中心建設的必要性
在建筑工程相關專業的專業課程教學中，如建筑工程識圖、建筑構造的教學，需要給學生講明白一些細節的知識點。在傳統教學中是給學生展示各種實物的模型，而實物模型為了便于教師攜帶及在講臺上展示，其體積都較小，學生很難看到細節，雖然利用多媒體能解決難以觀察到細節的問題，但多是以平面或立體的形式展示給學生，空間感差的學生還是無法清楚理解。而運用虛擬現實技術構建起的虛擬仿真實訓室，具備了環境真實、“身臨其境”感強烈、實訓情境豐富多樣且針對性強以及安全經濟、可控性強等優勢。學生佩戴MR眼鏡后，可以圍繞著模型觀察各處細節，就像是一個實物模型放在了每個學生的課桌上，學生們都可以看清模型的所有細節。
此外，在“施工技術”課程和裝配式相關課程的教學過程中，很多學生希望能到建筑工程施工現場去親身感受，但由于課程理論教學的諸多局限，傳統教學中只能利用多媒體課件以及相關視頻讓學生感受施工工藝流程及注意事項。為了能夠增強學生的勞動意識及動手能力，筆者也嘗試采用一些建筑零件模擬拼裝的教學方法來輔助教學，可由于簡化了工作流程，使其與現實的工作任務產生了一定的差距。而依靠MR技術可以支持任務的場景定位，使學生感受到虛擬出來的模型是真實存在的，再加上MR的手勢和動作識別技術，可以讓學生將自身與虛擬模型融為一體，進行互動，去控制模型的具體位置及其具體方位，輕松完成建筑工程施工中的相關實訓任務。
MR虛擬現實實訓中心的使用
?。?）在施工工藝方面，主要分為BIM建筑施工工藝仿真實訓平臺和BIM建筑裝飾施工仿真實訓平臺。學生分別通過教學模式、實訓模式對各項施工工藝進行深入學習和實操模擬，最后通過考核完成課程學習。
?。?）識圖類即為BIM構造空間思維訓練系統，分為三視圖投影、建筑構造和建筑識圖。點擊播放教學視頻即可觀看識圖方面的形成過程，學習和知識鞏固的過程都是以闖關游戲的形式開展，促使學生在游戲的同時進行學習，激發了學生的學習興趣。
?。?）造價類有工程算量（手算）綜合實訓平臺，分為土建工程和鋼筋工程。教師可以根據此模塊下的內容帶領學生一起進行算量方面的練習，能夠有效彌補學生手算能力較弱的問題。
?。?）教學資源主要包括微課、教案、現場實拍和相關規范等。教師可登錄后臺系統，將自己的教學微課和相關的教學準備內容上傳到PC端，供課堂教學使用。另外，還可添加相應的工程規范來輔助學生學習，拓寬知識面。
MR技術融合下的課程思政教育
以科技革新育人，讓技術助力思政―這是新時代的必然選擇，更是一名職業教育者的責任與使命。筆者以虛擬仿真技術和信息技術為基礎，嘗試進行MR技術支持下的課程思政體驗式教學，以便更有效地激發出專業課程中思政元素的活力，發揮其育人作用。筆者在教學中利用AR、VR形象化、沉浸式體驗的特點，結合專業課中思政元素的特點進行教學大綱的更新設計，組建“MR課程思政資源包”，幫助學生邊看邊思考邊練習，使其更加輕松地了解和掌握專業知識，進一步領悟課程思政教育的真正目的，提升思政素養。
把MR技術引入到課程思政的實踐教學環節，將其當成現代化教學的一個手段，集中體現了教育教學應用的智慧、虛擬環境的智慧、交流互動的智慧，為職業教育帶來了重大的新變化，是教育信息化發展到一定程度的必然選擇。借助MR技術，在虛擬的空間中構建出一個實踐的場景，可以較好地解決目前職業院校專業課程的思政元素在實踐教學中所面臨的現實問題，也便于學生理解理論知識背后的實際內涵。MR技術與思政元素的融合，使職業教育的理想信念教育不再“虛擬”。
結語
MR技術已在建筑類職業院校的專業教學中廣泛應用。MR實訓的目的在于使學生在踏出學校大門之前，就能夠預先熟悉和了解本專業施工現場作業人員的工作方法，同時也為職業院校創新了專業人才培養模式。在今后的發展中，筆者將致力于MR技術實訓教學工作，并向著更高的標準努力：
?。?）在日常教學的課程中，MR技術已經成為教師們善用的一個教育教學技術手段，并在講授學科知識與專業技能的同時，嘗試著融入部分思政元素教育，但融入程度較為淺顯，還需進一步加強研究，深入挖掘現代化教育技術融合下的課程思政元素。
?。?）以專業建設與創新精品課程為切入點，以MR虛擬現實實訓中心平臺為支撐基礎，根據學校學生階段特點與專業，通過可視化、沉浸式、互動式、案例型等多樣化和復合式的教學手段與方法，提高虛擬現實（MR）技術的教學和科研工作水平。
根據專業教學發展的要求和企業公司的現實人才需求，MR虛擬現實實訓中心以將理論知識與實踐相結合的專業實訓模式、混合了現實的專業實訓環境以及校企融合的實訓師資為學校專業發展的一級核心，向學校和企業的實訓業務、向教師和學生的實操練習賦能。
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