数字媒体专业虚拟现实课程建构的可行性

高立伟

摘 要：数字媒体以其高效优质的信息制造与传播能力，推动媒体从形态、属性到内容都产生巨大的变革，并逐步渗透到社会生产、发展的方方面面，与人们的生活、工作紧密相连。在当前新常态经济背景下，随着“互联网+”时代的全面到来，为更好地适应科技的发展及社会生产力变革的需求，国家对数字媒体专业人才的需求正在不断扩大。基于此，本文针对数字媒体专业虚拟现实课程的建构可行性进行分析，结合当下国内专业教学及课程体系应用实际，在现有课程特征、课题内容基础上，总结课程体系的实施经验，形成有效、可行的课程体系建设观。

关键词：数字媒体技术 虚拟现实 课程设置

一、课题的提出

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）是综合性与集成性极强的一种高新技术，比如说现在应用比较广泛的VR系统，其在设计领域、艺术领域、娱乐领域、军事和医学等领域，都得到了非常广泛的应用。从信息技术与社会进步的视角来看，虚拟现实技术在各个学科之间可以找到一定的交叉属性。例如，计算机网络技术、多媒体技术、仿真技术、计算机图形学和多传感器技术等，发展潜力与市场前景均比较好。因此，虚拟现实技术的创新发展，在互联网络、新媒体变革领域，将会起到巨大的推动作用，大幅提升新媒体的信息制造与数据传播能力。所以，在当下数字内容产业发展领域，对高素质数字媒体专业人才的需求非常巨大，这也是目前国内高新技术教育环节的一大缺口。基于此，本课题研究，从专业教育教学的视角，在数字媒体技术特色专业的建设过程中，正确拟定课程体系，挖掘自身优势，深入调研、改革创新，推动新时期我国数字媒体专业朝着特色化、市场化方向持续稳健发展。

二、数字媒体专业虚拟现实课程及体系建设现状

（一）数字媒体专业虚拟现实

虚拟现实技术属于数字媒体技术的范畴，是数字媒体专业领域的一项重要内容，综合性较强，注重实践。比如，虚拟现实技术的核心是计算机技术，除此之外，数字通信和网络技术、信息处理技术等，均属于数字媒体专业学习的重要内容，而虚拟现实课程教学及技术项目的开发，均离不开这些应用技术。总之，数字媒体专业的虚拟现实技术，是一项比较典型的专业计算机技术。在虚拟现实技术课程体系的设置上，它与数字媒体的固有属性存有鲜明的关联性，和整个数字媒体技术体系一样，吸收了传播学、艺术学和计算机科学等领域的研究成果。从总体上看，数字媒体专业虚拟现实课程是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成在一定程度上与真实环境高度近似的数字化环境，在专业内一般将其称为虚拟环境。在整个虚拟环境空间，融合了视觉、听觉、触觉等方面，为用户创设一种足够真实的环境，并借助必要的装备与虚拟环境空间内部的各对象要素相互作用、相互影响。

关于虚拟现实课程的设置，技术涉及面主要涵盖了五大基础类。第一类，城市规划虚拟现实；第二类，室内设计虚拟现实；第三类，景观设计虚拟现实；第四类，会展设计虚拟现实；第五类，工业设计虚拟现实。这些都是社会发展涉及比较深入的几个方面。以城市规划虚拟现实技术来说，与后面几类相比，它是一个非常大型和复杂的VR系统，可以很好地解决市政规划中的难题，比如三维建模，一直都是令人头疼的复杂问题。虚拟现实技术可以促进城市规划的可视化，将整个系统蓝图更加协调地呈现在人们面前，例如公路、建筑、河流、森林等。其中还涉及到景观类设计课程、建模课程、场景贴图课程等。在虚拟现实课程体系搭建中，最关键的当属建模，有二维建模、三维建模，相关课程有《建模基础》《Maya建模及渲染》等。

（二）国内数字媒体专业虚拟现实课程体系的现状

我国在数字媒体及其相关联专业课程体系的构建方面，表现比较繁琐而杂乱，以数字新媒体技术方向开设的一些专业课程来说，没有针对性，包括教学方法，也缺少一种策略性、层次感。比如，从2D的flash和网页设计，再到3D的3DMAX和MAYA软件系统，无论是场景设计、角色设计，还是动作与特效设计，包括后期的维护制作，要求比较全面，对专业人才的要求比较高。然而，数字媒体专业技术领域的专业化人才非常少，无法满足市场发展的需求，因各行业所需的是“专精”人才，而不是所谓的知识面广、技术不精通的人才。

就当前形势来看，国内数字媒体专业技术发展与研究方向也不够成熟，体系不够完善，各类资源、信息挖掘不足。就拿专业教师队伍来说，招聘到的专业教师比较注重理论研究，而忽略实践操作，对各类项目的开展与实施，缺乏经验；除此之外，教师的观念过于陈旧，特别是一些资历较老的教师，在专业教学过程中，全凭经验，教学的内容主要停留在传统的2D动画制作经验和理论层面，对数字新媒体技术及其虚拟现实方向的探究不够深入，认知面肤浅，这与数字媒体技术专业特征相违背。

三、数字媒体专业虚拟现实课程体系特征及建构

（一）整体发展思路概况

关于数字媒体专业、虚拟现实技术相关理论内容，我们在前文中已有了大致的了解。首先必须清楚地认识到，数字媒体是一个正在不断兴起和发展的交叉领域，囊括了传播学、艺术学、计算机信息科学等，是一种综合性的大学科。因此，虚拟现实课程体系也秉承了这一发展思路，以数字媒体专业及艺术、传播、新闻等专业教学为例，对学生而言，需要具备一些必要的媒介传播知识，这是保证学习深入的前提。比如虚拟现实课程的设置，对整个专业内知识结构要求比较高，在媒体技术运用方面，涉及面更加广泛，有人机交互、网站开发、數字视频处理，计算机图形图像、二维和三维动画制作等。在艺术涉及传播学方面，有色彩素描、平面立体涉及、视听语言、美术基础等。正是基于数字媒体技术的特殊属性，也要求在虚拟现实专业课程教学培养过程中，注重对培养目标创新能力的关注。数字媒体专业虚拟现实课程体系，最大的特征就是实践性、应用性，这也是该专业的最初定位。因此，在课程体系建构的过程中，应当坚持以学生为主体，为培养目标提供尽量多的实践机会。如下图呈现的是数字媒体技术与虚拟现实技术的关联度，以及对目标培养的要求，第一层面是技术要求，第二层面是素质要求，第三层面是应用要求。

（二）建构原则

在当前新常态经济背景下，随着“互联网+”时代的全面到来，为更好地适应科技发展以及社会生产力变革的需求，国家对数字媒体专业人才的需求正在不断扩大。首先，注重市场调研，以市场为导向，紧密结合数字内容产业对紧缺型人才的需求，及时更新、了解最新产业发展动态，以便更加有针对性地制定相对应的人才培养方案体系，让我们培养的人才成为真正的市场“人才”；其次，要充分挖掘出自身的优势，对专业教学环境、资源有一个较深入的了解，扬长避短，将学科优势与专业特长发挥到最大效果；第三，注重人才培养特色，尽可能保持课程体系内容的先进性。在当前“互联网+”时代，数字媒体技术应用比较广泛，各领域的研究也更加深入，数字内容产业技术不断变革。在这种局面下，专业基础及技能的培养固然重要，但也要跟上时代发展的脚步，将专业、产业最前沿的知识通过实践教于学生。

（三）虚拟现实课程的建构

1.人才培养目标

构建层次分明的虚拟现实课程体系，对专业课程教师而言，有利于教学的组织实施；对于学习者（培养目标）而言，有助于学生建立起良好的知识和能力。因此，在课程体系的结构设置上，可构建金字塔的教学模式，以专业课程知识为基准，例如，通识教育、学科基础、专业基础、专业核心、专业方向，按照这几个方向来确立金字塔的层次，并按照一定的比例，从时间上、内容上加以分配，最终可实现“专业方向明确，技能特长鲜明”的新型人才培养模式。其次，要注重各专业知识间的融合，比如，可以调整文艺和理工课程融合的尺度，并强化对学生实践能力的培养力度，包括课程实验、技能专题实训或者是项目综合实训等。

2.课程教学实践设计

在课堂授课方式上，将虚拟现实课程的教学与实验实训放在一起，集中在计算机机房中进行。这样可以充分将理论联系实践，方便教师的授课。而边讲解边实践，更能增强学生的理解。在教学方案的设计上，可以采用项目驱动教学的方式，以项目综合实训为主要依据。比如，我们的专业课程教师，在课堂教学环节，对学生完成的作品，从中选取设计较好的来展示，激发他们的热情。之后再通过自由结合的形式，由学生来分组，从老师布置的几个项目实训任务中选择自己感兴趣的。

在教学内容设置层面，可重新划为三部分。第一部分，虚拟现实技术概论。这一章节内容，可以安排3～4学时。内容主要是虚拟现实技术的基本概念，相关的一些理论，并讲述其特点。在结构编排上，包括虚拟现实的历史、虚拟现实技术的研究与发展。为了更好地激发唤起学生学习的兴趣，增强课堂教学的氛围，教师可利用视频短片的方式，将事先准备设计好的具有典型代表的虚拟现实技术应用案例展示给学生，而这些视频资料多来源于往届的优秀成功作品。第二部分，虚拟现实的硬件设备。在这一章节内容的实践教学上，至少需要安排6个学时，并分为上下两个“板块”。先讲述现实中各种交互的设备及其特征、原理，比如触觉显示设备、跟踪设备、听觉显示设备、视觉显示设备等。以视觉素材为核心依据，展示并描述相对应的原理，这样可以让学生对各种虚拟现实技术设备有一个初步的认识过程。下半部分内容，则需要在专业的实验室操作授课，为学生提供必要的各类硬件设备，让学生亲自动手，体验交互效果，加深认知。第三部分，即虚拟现实开发软件Vizard3.0 。这是大板块内容，25～ 28学时。其中涉及到的重要模块有八大项，① Python语言、Vizard入门；② 模型搭建（三维）；③ 流程控制；④ 角色动画；⑤ 多媒体模块；⑥ 窗口控制；⑦ 人机交互；⑧ 网络。

虚拟现实课程教学完成后，需要通过实验实训来检验、评价学生的基本情况，实验项目根据实际情況而定，至少需要安排3次课（3～6 次），每个课内实验3个学时。实验项目均在Vizard3.0开发平台上进行，利用实验室提供的各种交互设备来完成。在实验设计环节，实验题目一定要体现出新意，而不是一味地将前人的成果反复演示。由专业内教师为学生提供多个实验题目，学生根据自己的情况来选择。对于学生选择实验题目需设置一些必要的条件，实验必须可行，具有社会推广价值。在实验任务进行过程中，老师一定要积极引导学生，让不同特长的学生来组成实验团队，这样可以取长补短，有助于提高项目的完成质量。同时，各成员在实验操作过程中，互相吸取对方的优点，比如，编程特长的学生重点负责程序设计、开发这部分，而美工特长的学生，专门负责媒体素材的创作。此外，还需要对实验进度加以监督。监督的目的是为了确保每一个实验项目能够顺利完成，通过监督可以让专业课程教师对虚拟现实的实验过程有一个大致的了解，对一些细节可以很好地把控。因此，在虚拟现实课程实验环节，应当按照软件工程的规范来强化对实验项目进度的监督，每次课内实验，学生必须提交这一阶段所取得的成果，并要求学生以文档的形式将任务进度与阶段成果记录下来，提交给老师。如此一来，不仅保证了实验进度，同时还有助于老师及时发现其中的问题，帮助各团队及早纠正实验的不足。

四、结语

总而言之，在数字媒体专业虚拟现实课程体系构建过程中，应当始终贯彻“实践为根、应用为本”的设计理念与教学原则，其一是实践，其二是应用平台。首先要为我们的学生提供实践应用环境、平台，只有依靠强大的软硬件设施，才能确保完成基本教学。把理论融入实践当中，把教学内容与实践平台融为一体，进一步巩固学生的学习成果，这是构建虚拟现实课程体系与平台的基本职能展现。以培养数字新媒体技术方向人才为主，坚持市场导向机制，不断制定与完善人才培养方案，真正做到产业实践融合的技术型人才培养模式，为我国CG行业今后的健康、快速、稳定发展奠定坚实的基础。

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（作者单位：山东电子职业技术学院）