新興科技開啟技職訓練的嶄新取向

109年02月24日

【本報導由工業教育學系 洪榮昭教授研究團隊提供】 　　技能訓練主要著重於專業技能的培訓，然學習者為了精進自身的專業技能，需要經過多次反覆的操作與練習。虛擬實境訓練系統應用在技能訓練方面擁有相當的優勢，因為在虛擬的世界中，可以模擬訓練環境，並經由虛擬實境的訓練，先行建構學習者的程序性與安全性知識，避免其在真實環境中遭受到傷害，亦可節省反覆訓練所耗費的材料與資源。基此，我們應用虛擬實境的優勢，在專業技能方面設計了「廚房助手」和「汽車美容」兩款技能訓練與評量系統，當中包含「練習模式」和「評量模式」。在「練習模式」中，應用認知鷹架建構學習者的程序性知識，學習者亦可反覆進行某部分的步驟學習。在「評量模式」中，撤除了學習鷹架，讓學習者在虛擬實境中模擬真實世界的操作，用以評估學習者的學習成效。洪教授的團隊將虛擬實境應用於技能訓練的成果，將可創造技能訓練的新訓練模式。 　　近年來，科技的革新帶動了虛擬實境產業發展，「虛擬實境」提供人們在真實與虛擬世界進行互動的環境，同時也讓學習有了新的方式。「虛擬實境」創造了一個虛擬的環境，讓學習注入了一股新的活力與想像力，且「虛擬實境」具有體感學習的優勢，可讓學習者透過具體操作，進行知識內容的學習。以空間能力訓練為例，團隊應用虛擬實境系統設計一款空間能力訓練與評量系統，打破過往以三視圖學習立體圖的方式，提供前視圖和側視圖兩種視圖，讓學習者經由積木重組的過程，進行立體圖的訓練並建構其相關知識，而此學習方式已獲得中華民國發明專利(專利證書號I675354)。 　　學習者在進行技能學習時，首重工序與操作方式，而學習環境亦會影響學習者的感受與其成效。「虛擬實境」可創造如真實場域的環境，讓學習者透過體感認知體驗真實感及空間位置，刺激其大腦學習，增強自身對於學習的感受與價值。從學習目標來說，虛擬實境技能訓練有高安全性、步驟性鷹架標示和高空間互動性等三大內在優勢。進一步而言，學習者可：(1)藉由虛擬實境系統模擬真實世界可能發生的狀況，避免在實物操作上造成安全危害；(2)透過體感操作，建構程序性技能知識；(3)透過虛擬實境可模擬真實環境的特點，進行空間準確度的練習。從學習效益來說，虛擬實境技能訓練較一般訓練方式有以下優點：(1)更具方便性(學習者可隨時隨地使用虛擬實境的設備進行學習，不受實體空間需求的影響，且可隨時開始、隨時停止)；(2)節省實作材料；(3)虛擬實境的軟、硬體設備更可提供以學習者為中心的個別化學習或重複動作練習，達到個別化學習之效果。 　　團隊亦將認知鷹架的概念與虛擬實境結合申請專利(申請案號：108119662)，並在一般技能訓練方面設計了「空間能力」和「專注力」訓練系統，應用體感認知的方式讓學習者可訓練其空間定位、心智旋轉與專注能力；在專業技能方面設計了「廚房助手」和「汽車美容」兩款包含「練習模式」和「評量模式」的技能訓練與評量系統。在「練習模式」中，應用認知鷹架建構學習者的程序性知識，學習者亦可反覆進行某部分的步驟學習。另外在「評量模式」中，撤除了學習鷹架，讓學習者在虛擬實境中能模擬真實世界的操作，用以評估學習者的學習成效。 　　洪教授與團隊致力於新科技應用於教與學的研究，此般將虛擬實境應用於技能訓練的成果，已技轉予心路基金會、多所特教學校與高職專業技術類科，期盼以創新方式應用新科技的優勢，加上多元人機互動方式的設計，打造創新學習模式，進一步提供學習者更多元的學習輔具，幫助其習得專業技能，期盼能創造技能訓練的新訓練模式。