元宇宙技术在职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设项目上的前景展望

关键词：职业教育示范性虚拟仿真实训基地、虚拟仿真、头号学院、元宇宙

一、职业教育示范性虚拟仿真实训基地项目背景简介

2021年7月16日，教育部职业教育与成人教育司在教育部官网发布了《关于职业教育示范性虚拟仿真实训基地培育项目名单的公示》的通知，该通知根据《关于开展职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设工作的通知》（教职成司函〔2020〕26号），经各省推荐、线上线下专家遴选等程序，拟确定职业教育示范性虚拟仿真实训基地培育项目215个。

2021年9月10日，由教育部科技发展中心受教育部职业教育与成人教育司委托研究制定了《职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设指南》，旨在指导职业教育示范性虚拟仿真实训基地培育项目单位高效率、高质量开展建设工作，切实推进虚拟现实技术与职业教育教学的深度融合，赋能职业教育高质量发展。

《指南》提出职业教育示范性虚拟仿真实训基地的建设原则主要有以下五点：

1.科技引领，虚实结合

不断提升虚拟现实和人工智能等新一代信息技术在实训教学中的应用水平，将信息技术和实训设施深度融合，构建具有感知性、沉浸性、交互性、构想性、智能性的虚拟仿真实训教学场所，搭建以实带虚、以虚助实、虚实结合的虚拟仿真实训系统，配置相应的虚拟仿真实训设备，有效解决实训教学过程中的“三高三难”痛点和难点。

2.一校一策，因地制宜

3.共建共享，优势互补

4.育训结合，教学创新

5.科学管理，规范考核

《指南》明确提出虚拟仿真实训环境的建设要求，要基于先进行业企业的生产环境和生产设备，吸收新理念、新技术、新工艺、新规范、新标准，建设与实际职业情境对接的虚拟仿真实训环境。

（一）虚拟仿真实训教学场所

虚拟仿真实训教学场所一般由专业虚拟仿真实训中心、公共虚拟仿真实训中心、虚拟仿真体验中心和虚拟仿真研创中心组成。

（二）虚拟仿真实训设施设备

虚拟仿真实训设施设备应达到行业企业前沿技术和新业态所要求的先进水平，提倡选用不易造成身心不适感的新技术设施设备，比如桌面式操作一体机、沉浸式LED大屏、多通道CAVE系统、大空间多人协同交互系统、幻影成像系统、全息投影系统等。

（三）虚拟仿真实训教学管理及资源共享平台

虚拟仿真实训教学管理及资源共享平台用于对虚拟仿真实训教学场所、虚拟仿真实训设施设备和虚拟仿真实训资源进行跨专业、跨院校、跨地域的统筹管理，应具备虚拟仿真实训教学过程的监控分析及虚拟仿真实训资源汇聚分配的管控统计等功能，并应尽量满足以下的平台互联要求和采用所推荐的关键技术。

二、职业教育示范性虚拟仿真实训基地项目建设的示范性与元宇宙软硬件技术选择的平衡术

1、职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设的时代重要性

我国早在1993年就提出要在2000年实现国家财政性教育经费占GDP的4%的目标，2012年实现了这一目标。自2012年来，一直维持在4%以上，2011年教育部明确提出：“各级政府在教育经费中按不低于8%的比例列支教育信息化经费，保障教育信息化拥有持续、稳定的政府财政投入”，若按照这个比例估算教育信息化的经费投入规模，2019年全国教育信息化经费投入规模可达4014亿元，2018年为3690亿元，同比增长8.8%。

 2013年以来，在线教育和教育信息化均处于快速发展时期，从而推动我国智慧教育市场规模不断扩大。综合在线教育以及教育信息化的市场规模综合测算得出，2018年中国智慧教育市场规模约为5320亿元，同比增长19.13%。据预测，2020年我国智慧教育行业市场规模将达7230.6亿元，到2022年我国智慧教育市场规模将突破万亿元大关。

 综合以上可以明确的看出，职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设是中国教育信息化跟随科技进步发展的必然结果和时代强烈之需求，是教育信息化在传统铺硬件、连软件实现所谓智慧校园后的又一次跟随科技的升级；是以虚拟现实技术为支撑技术之一的元宇宙空间互联网+教育的萌芽。

2、职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设的科技背景

Quest2 2021年销量预计超千万台，首次超过Xbox，VR头显首次超过传统主机；

2021年10月28日Facebook改名Meta，12月10日元宇宙《Horizon Worlds》开发；12月27日百度“希壤”发布；

Horizon Workroom一窥元宇宙多媒体教室的样子！

苹果VR/AR设备预计将于2022末到2023年推出；

作为元宇宙技术的第一阶段迎来技术的成熟与应用期，在科技行业得到较为广泛的应用和普及。

3、职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设的科技平衡术

职业教育示范性虚拟仿真实训基地的时代重要性需要建设单位大胆尝试新技术引领和示范，但教育应用跟随和滞后科技发展的特点又往往造成了实际建设成果的示范性局限性，在示范性的口号下，走落后技术的老路。

2015年的Zspace

【视频】zSpace 体验：真·3D 教育利器 | 爱范儿 爱范儿今天亲身体验了一次 zSpace。它的操作很直观，基本没有学习门槛。3D 图像显示的真实度足以让人发出赞叹之声，不像国内 3D 电影那么假。https://www.ifanr.com/587523

2015年的HTC vive

（HTC Vive）设备一览 - 简书1、HTC Vive1、2015年3月2日巴塞罗拉世界移动通信大会（2015）举行期间，HTC发布消息，HTC和VALVE合作推出了一款VR头显（虚拟现实头戴式显示器）。这款...https://www.jianshu.com/p/a40bb35bd26a

2012年的多通道CAVE系统

cave（显示系统）_百度百科CAVE以VR-Platform CAVE虚拟现实显示系统为代表。CAVE是一种基于投影的沉浸式虚拟现实显示系统，其特点是分辨率高，沉浸感强，交互性好。CAVE沉浸式虚拟现实显示系统的原理比较复杂，它是以计算机图形学为基础，把高分辨率的立体投影显示技术、多通道视景同步技术、音响技术、传感器技术等完美地融合在一起，从而产生一个被三维立体投影画面包围的供多人使用的完全沉浸式的虚拟环境。另，CAVE亦指游戏公司或蜂窝认证和语音加密算法。https://baike.baidu.com/item/cave/2484899?fr=aladdin

作为这块的结束语：

面对快速发展的元宇宙技术，需要科技界和教育界更多人士的努力和决断，职业教育示范性虚拟仿真实训基地的示范性应该要尽量近的追随科技的发展。

三、职业教育示范性虚拟仿真实训基地项目建设元宇宙技术应用的头号学院经验

头号学院团队源于元宇宙虚拟现实行业的软硬件团队，团队成员拥有多年基于微软（Hololens等）、Magic leap(magic leap one等)、Oculus(Quest等)和HTC（Vive等）、Pico等公司设备的项目开发经验，对三维渲染、三维定位和三维交互技术的行业边界、VR、AR、MR分体机和一体机的硬件能力边界和交互能力边界有较为清晰的认知，一直致力于元宇宙最新成熟技术在教育领域的应用和示范。

典型应用参考:

扩展现实（XR）技术在警官安防类专业虚拟仿真的应用与实践 - 知乎一、扩展现实空间互联网虚拟仿真与传统PC虚拟仿真的区别传统PC虚拟仿真依托2D屏幕的电脑，仿真内容在2D屏幕上查看，交互方式通过鼠标、键盘，有很强的违和感； 扩展现实空间互联网虚拟仿真依托XR设备，包含 VR沉浸…https://zhuanlan.zhihu.com/p/505854064

 

作为结语，作者认为：

作为元宇宙第一阶段的相关软硬件（头手6自由度一体机、混合现实定位与追踪、语音与自然手势交互等）技术已经相对成熟，具备了在教育领域结合专业特性进行深入应用创新示范的可能，并且不同专业的应用案例会越来越多，建议更多的职业教育示范性虚拟仿真实训基地项目在结合本专业的特色上大胆尝试新技术，找真正有落地能力的有经验团队做创新引领！