高职院校轨道交通专业VR 教学创新机制研究

高职院校轨道交通专业VR 教学创新机制研究
作者：韩丽东
来源：《发明与创新（职业教育）》 2020年第12期
【课题名称】 2020年度江苏省现代教育技术研究课题：基于VR技术的模块化教学在轨道
交通专业的应用研究，课题编号： 2019-R-79105。

【作者简介】韩丽东（1983—），男，硕士，研究方向：城市智能交通、职业教育研究等。

韩丽东
（苏州高博软件技术职业学院，江苏苏州 215163）
摘要：目前，VR轨道交通虚拟仿真系统已经被普遍引入到高职院校当中，在对铁路行车、调车作业、机车检测等工作进行模拟，不仅能够排查安全隐患，而且能够模拟集成事故，进行
应急演练，改变传统轨道交通理论教学和实践脱节的弊端。

因此，高职院校要从标准教学体系、实践仿真操作、考核评价方式等多个环节创新教学机制，全面提高学生的技能水平。

关键词：高职院校；轨道交通；VR；创新机制
VR技术不仅作为一种新型技术手段，在高职院校轨道交通的实训环节应用广泛，而且VR
教育作为一种创新教育的机制正在深刻改变传统高职教育的模式。

随着城市交通轨道的快速发展，对应用型人才的培养也提出了新的要求，要求学生对轨道交通从运行到检修的各个环节都
有所了解，通过仿真实训课程体系的构建让学生增加实训操作的频率，建立实训教学体系。

同时，还能够利用VR技术颠覆传统教学模式，优化教学系统，提高教学效率，促进学生积极主动地参与课堂，更符合职业教育的发展需求。

一、高职院校轨道交通专业VR教学创新的价值
（一）VR技术颠覆了传统教学模式
传统教学模式一般借助PPT图片等方式进行教学，学生被动接受，参与实践较少，理论和
实践脱离较为严重。

VR技术作为一种颠覆性技术更加方便快捷，不仅能够直观地呈现出图像内容，而且能够模拟仿真实训环境，通过高度仿真环境和交互系统，让学生感觉置身于一个真实
的实验室中。

尽管利用的是VR技术，但是和操作真实的机器无异，在VR技术的应用过程中，
学生能够全程进行实训操作，后天系统自动检验学生的操作效果，实现了日常操作和考核的结合。

在VR技术的应用过程中，改变了教师一言堂的传统模式，建立了学生的主体地位，教师还可以采用实验法、演示法、翻转课堂、智能导师、微型世界、项目教学等创新教学方法，在情
景交互的过程中，让学生沉浸其中，培养学习兴趣，形成乐学、爱学的课堂氛围[1]。

未来，以VR技术为代表的开放式教学将会对传统课堂式教学产生颠覆性的影响。

（二）VR技术对接了轨道交通专业
轨道交通专业不同于其它专业，设备庞大复杂而昂贵，建立实习实验实训室不能够满足调
车作业、轨道行车和检修等需要。

尤其是列车结构精密复杂，模块众多，危险性高的环节多。

考虑到轨道交通专业的安全性，也不能够让学生在轨道交通一线通过实习的方式来调度列车或
者是检修。

因此要提高实习实训的效果，解决实训受到场地制约的问题，就要充分利用VR技术
的优势，打造一个高度仿真的操作系统。

采用VR技术构建的车辆模式和轨道交通模型，其成本与真实的轨道列车相比，甚至可以忽略不计，但是却能完全满足从列车调度到机车检修的各项工作，因此VR技术在轨道交通专业中应用是发展的必然趋势。

同时传统轨道交通专业的教学内容和产业实际发展相脱节，重视理论知识传授，而忽视实践技能培养，与社会岗位发展需求不匹配[2]。

（三）VR技术教学机制的创新是高职教育改革的需要
高职学生理论基础和文化课较为薄弱，但是他们的动手能力却不逊于本科学生，这也是他们的一大优势。

VR技术能够激发高职学生的学习兴趣，改变他们的厌学情绪，更好地结合他们的特点发挥教学的实效性。

当前城市交通轨道技术发展日新月异，不仅传统理论课程不能够满足教学需要，老旧的技术实训设备也随时有被淘汰的危险。

高职院校本身办学规模较小，经费缺乏，要建立完善的实习实训设施显然是不现实的。

VR技术不仅能够打破时空限制，实现线上线下教育相结合，改善高职院校的办学条件，推动职业特色教育的深度改革，提升实习实训的效率。

随着VR技术的发展，虚拟现实可以结合AR和MR等技术对实训场景进行放大，逐渐缩小虚拟与现实的差距。

随着VR技术的实用性越来越高，应用效果越来越理想。

为了培养学生扎实的理论基础和实践能力，高职院校在持续推动理实一体化的教学模式，而VR系统就是其中的统计，通过VR技术的引入，根据高职学生的特点，构建适合他们发展和成长的教学模式，改变应试教育模式下高职学生发展缓慢的问题。

二、高职院校轨道交通专业VR教学创新机制的建立策略和效果
（一）高职院校轨道交通专业VR教学创新机制的建立策略
高职院校轨道交通专业要结合本专业的特点，彻底改变传统应试教育下枯燥讲解的教学模式，构建高职院校特色的理实一体化教学模式。

从列车调度到车辆检修等各个方面都要构建相应课程模块，推动技术模块化教学。

要实现这一点，各大高职院校就要集中资源优势，共同开发和引入先进的VR技术系统，系统平台建立资源共享机制，提升模块化的水平，方便高职院校科研人员根据本校的实际进行修改。

VR系统要确保计算精准，功能强大，能够将各类轨道系统和车辆检修等知识转为成VR影像，在系统应用过程中，师生共同探究，不断提升技能实践的水平。

其次，要改变应试教育方式，结合高职院校1+X职业技能证书等制度，对高职学生进行职业技能培训[3]。

对毕业生的考核采用双证方式，重视职业技能的培养，学历证书也要以技能考核为主，理论知识考察为辅。

在VR技术的应用中，全面运用平台系统对学生进行随堂测试，将考核成绩纳入到平时成绩当中。

同时在期末考试等大型考生中，也使用VR平台进行考核，通过VR系统建立完善的考核机制。

第三，要依据《基于 VR 教学系统教师手册》等资料设置具体的教学任务，对教学方法进行创新，明确教学目的、教学过程、教学计划和评价方式，以《转向架的认知与拆装》为例，要利用VR系统了解转向架及其各种部件的分类、组成、结构与作用，掌握拆分和组装方法。

让学生利用VR系统自主预习知识，根据知识和技能要求确定工作计划和拆解方案。

为了让学生熟悉转向架的结构，在系统中要反复播放转向架的工作原理，从整车运行到局部作业，反复进行演示，在头脑中形成记忆画面，这样他们对转向架的运转原理就有了深入了解。

在模块设置上有教学模式、练习模式考核模式三种，高职院校还可以根据自身的实际情况适当设置相应的系统模式，比如原理分析等内容。

（二）高职院校轨道交通专业VR教学创新机制的应用效果
通过实践证明采用VR教学方式学生的学习兴趣大大提高，超过92%的学生乐于使用该系统进行学习，学习的主动性和积极性大大提高。

94%的学生表示，使用VR系统他们的求知欲和好奇心都大大增加，很多学生还主动回去搜索视频资料进行研究。

比起传统教育方式，使用VR系统更能增强学生的注意力，帮助学生认识到知识的重点和难点，加深对知识的理解和技能的掌
握。

更为重要的是，采用VR系统以后，学生的技能实践水平大大提高。

这说明使用VR技术的
教学效果较好，但是目前在轨道交通专业中还没有将该技术全面应用到各个教育领域，还需要
进一步加深探索。

结语
在创新机制的构建中，关键是要以培养学生的技能为中心，结合轨道交通专业的特点，不
断改进教学方案，创新教学方法，建立能够持续推动教学创新的机制。

参考文献
[1] 杨婷婷，董钢，兰清群.VR技术在城市轨道交通车辆检修专业中的应用研究[J]. 中国
新技术新产品，2019（20）：116-117.
[2] 陈雨菲.VR技术在轨道交通培训系统中的应用[J].世界轨道交通， 2019（2）：68-69.
[3] 余建勇，刘燕明.基于VR技术的轨道交通实践教学基地建设策略研究[J].农村经济与
科技， 2019（16）：277-278.。