虚拟现实应用技术专业课程体系的优化与实践

摘  要：以重庆水利电力职业技术学院为例，从产业需求、高职教育定位出发，对虚拟现实应用技术的课程体系进行优化，基于“工作过程系统化”课程设计理念，按照“校企合作、工学结合（WIL）”核心优化构建课程体系，达到岗位需求的精准定位。

关键词：虚拟现实应用技术;工作过程系统化;人才培养;校企合作;工学结合（WIL）

中图分类号：G712     文献标识码：A    文章编号：2096-3769（2022）02-046-05

虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR），其囊括计算机、电子信息、仿真技术，基本实现方式是计算机模拟虚拟环境，给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛，主要应用领域有地产漫游、旅游教学、工业仿真、水利电力、数字展馆、医疗仿真、航天科研等，行业的需求推动VR技术的迅速发展，使其逐步成为新的科学技术领域。虚拟现实技术构建的三维人工环境通过计算机软硬件、图像及视觉、人工智能等技术，可以模拟听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统及创建高度拟真的现实世界（虚幻世界），同时应用光、声、电、机械技术等，涉及多学科技术的高度融合，属于交叉技术前沿学科。

一、 虚拟现实技术专业课程体系的现状

我国高职虚拟现实技术教育风头正盛，但存在政府和社会扶持缺乏，产业需求较大以及专业人才断层等现实问题。2018 年 11 月，教育部新增“虚拟现实应用技术”（专业代 码：610216）专科专业，该专业主要开设虚拟现实策划、 项目设计、三维模型和动画制作、交互功能开发、软硬件平台搭建、调试和维护、全景影像拍摄与处理等方面的课程，培养方向主要是软件领域。重庆水利电力职业技术学院大数据学院（以下简称“我院”）于2018年9月开始虚拟现实应用技术专业方向的招生，主要研究三维设计和虚拟仿真及虚拟现实程序开发。

二、“工作过程系统化”的课程体系开发

“工作过程系统化”的课程设计理念以工作任务为线索开发课程，是目前国内比较成熟的课程开发范式。按照职业成长规律和认知学习规律，不是简单照搬具体工作过程，而是经过3次以上的教学化处理，演绎为三个以上的有逻辑关系、用于教学的工作过程。强调通过比较学习方式，实现迁移、内化，进而使学生学会思考，发现、分析和解决问题。

VR专业作为新兴专业，具有多个学科交叉融合的特点，因此院校在师资引进、课程开发、教材编撰、课程资源建设、软件实训平台、硬件设施配备等方面都滞后于行业发展。新兴专业缺少面向工作过程的课程标准及相配套的实践教学项目。笔者研究的内容基于虚拟现实应用技术人才培养目标，以“工程过程系统化”教学为导向，以学生职业生涯为目标，以职业技能鉴定为参照，收集分析企业岗位需求及设置情况，明确岗位对技术、能力的需求，在现有“校企合作、现代学徒制”人才培养模式的基础上，进一步提出以“工作过程系统化”教学方式为导向，按照“校企合作、工学结合”的核心理念优化构建课程体系，提出“专业基础+专业核心+专业拓展”的虚拟现实应用技术课程体系。

（一）课程体系开发设计思路

“工作过程系统化”课程开发的宏观层次结构就是课程的整体结构，也即是专业的课程体系开发，其思路为：第一步，收集分析虚拟现实应用技术产业及企业职业能力要求，解决虚拟现实应用技术基础课程精准定位、教学内容选择与专业需求、就业导向接轨等问题，调查内容包含：相关行业的人才结构现状、专业发展趋势、人才需求状况、岗位对职业能力的需求、职业资格及职业等级证书与学习领域相衔接等问题;第二步，根据虚拟现实技术专业人才培养目标的要求，由行业技术专家、职业研发专家、资深院校教师从目标职业岗位群提取该专业相关岗位中的若干典型工作任务，明确VR虚拟现实应用技术整体的课程内容;第三步，对提取的典型工作任务进行分析整合，归纳形成完整的VR专业工作任务需具备的核心职业能力要求，构成行动领域;第四步将相应的行动领域递进重构建成多个学习领域，即多门专业课程，形成课程体系。以职业能力培养为目标，按照学生职业发展及能力培养规律组织教学。

（二）虚拟现实应用技术专业的课程体系开发

1.精准定位职业岗位群

高职VR专业人才培养的关键是明确相关就业岗位群及所需技能，了解產业及企业岗位需求，由专业教师联合行业企业专家通过走访VR企业，根据行业招聘需求对网站招聘信息进行统计分析，经过调研和专业指导委员讨论、分析和研究，我院开设的虚拟现实应用技术专业主要面向企事业单位所需的虚拟现实技术，互联网程序开发、影视出版等相关的项目管理，针对应用设计、程序开发、测试、资源制作等部门及岗位，主要完成图像处理、资源制作、三维建模、虚拟现实环境搭建、应用设计、程序开发、性能优化、测试与维护等工作。通过调研共统计出适应的岗位群为Unity开发工程师、3D场景和特效设计师、VR影视交互工程师、动画设计师、游戏开发工程师等，其中9个初始岗位，10个发展岗位。

2.核心职业能力要求及典型工作任务

对上述VR专业5个主要职业岗位群进行分析，并对其中7个典型工作任务进行分解，形成3个方向、7个典型职业岗位群工作任务及核心职业能力。具体为：

VR美术设计类岗位：VR三维建模、动画设计与制作—制作VR项目所需各类场景及角色资源模型;制作VR资源模型的动作;对资源模型作贴图处理。

VR应用开发与维护类岗位：VR场景与特效制作、VR/AR项目交互功能设计与开发、搭建和调试VR软硬件平台设备—搭建与配置VR的场景模型;面对过程编程、用户界面开发;场景内模型的剧情脚本策划;数字场景、声像合成特效的实现;基于VR引擎进行UI设计及交互实现;合理使用物理引擎、动画合成和渲染系统等进行开发;对VR项目进行功能测试、系统优化;搭建VR基本软硬件开发环境;主流游戏引擎开发;维护并保障VR产品的稳定和安全运行。

VR影视制作类岗位：全景视频拍摄与处理、VR影视交互制作—拍摄全景图片、全景视频;对全景图片、视频进行拼接合成处理;制作各类实景VR影视特效;进行VR影视交互设计与制作。

3.构建学习领域的专业课程体系

按“学生学习成效导向（OBE）”的要求，在企业调研、职业能力分析等基础上，注重素质、知识、能力三要素结合，突出技术技能、自主学习能力和创新创业能力培养。以“有效性”和“实用性”为核心指标，组织行业企业专家进行论證，构建虚拟现实应用技术专业“德技并修、岗证递进、赛教融通，双元培养”的人才培养模式。“德技并修”即基于“夯基础、强素质、精专技”的理念构建“1+1+1”课程架构，实践三全育人、强化思政课程和课程思政，实现德技并修、文理兼修，促进学生全面发展。“岗证递进”即以岗位能力需求构建课程体系，柔性设置内容结构和教学设计，无缝对接“1+X”证书，使学生全面掌握职业岗位内容，不断提升业务技巧，为学生拓宽成长通道。“赛教融通”即融合全国职业技能大赛标准，将职业能力要求整合、凝练进专业课程要求。“双元培育”即校企联姻、共育人才，以深度产教融合“1+8”混合办学模式为支撑，校企混编专业教学团队，以企业项目化训练培养学生职业技能。依据“虚拟现实技术应用通识能力-虚拟现实项目规划能力一虚拟现实设备安装调试能力一虚拟现实项目开发能力”四层递进能力培养思路，构建以“专业基础课、专业核心课、综合实训课、素质拓展课、专业选修课”5条线索为主的课程体系。5条线索相互融通，为提升学生职业核心能力、职业通用能力、职业特定能力提供保障。总之，通过序化、合并、归纳，得出基于工作过程系统化的专业课程形成图，如图1所示。

专业基础课：虚拟现实技术导论、设计基础（平面、色彩、立体）、动画基础、原画设计 （PS）、视听语言与脚本设计。

专业核心课程：C#程序设计、三维建模技术、VR引擎技术开发与应用（编辑器开发VR资源）、全景VR制作与处理（摄影摄像技术）、次世代美术技术、VR项目应用。

综合实训课：造型表现实践、三维建模项目实战、VR项目实战、全景VR制作与处理实践、顶岗实习（含毕业设计和毕业教育）。

素质拓展课：劳动教育、数学创新思维、心理健康教育、文明在水之洲、社会实践。

专业选修课：C语言程序设计、MAYA基础操作、SP材质制作。

（三）虚拟现实应用技术专业课程体系实施保障

1.“德技并修”夯实专业

VR行业对于行业技术整合要求较高，需政府、企业、院校密切合作共同培养人才。据现有资料显示，VR专业核心课程的资源非常匮乏，相关实训案例和项目较少，要求学院以专业教师为主，行业专业和企业技术人员为辅成立产教研教研室，组织校企老师共同开发课程资源，以“产业学院培育”为载体推进产学融合。

2.“赛教融通”实施教学

全国职业院校技能大赛是课程体系改革的风向标，通过参加VR虚拟现实技术技能大赛“以赛促学”，促进高职院校课程改革，构建真实教学项目案例，体现高职教育与产业发展的有效衔接，也为课程体系构建提供参考依据。校企教师专业课程构建完整贯穿教学项目案例、项目计划及课程标准，结合专业“1+X”证书要求对接岗位需求。大力推行“双师型”教育，专业教师“上班在公司，上课在学院”，校企教师共同自主编撰活页式教材，深化教材与教法改革，引发学生专业兴趣，推动课堂革命。构建“教学项目案例”，包括项目案例内容选取、项目案例计划、项目案例标准、项目案例学时、项目案例学分等。

3.“双元培育”健全师资

良好的师资是专业课程体系实施的重要保障，针对新型专业师资缺乏问题，实行“双元培育”与企业合作打造专兼职结合的教师团队。针对具有实训经验和项目开发经验的企业讲师、工程师进课堂授课，把产业前沿的商业项目带入课堂。为提升自我学习能力，教师应了解和学习企业前沿技术，走进企业、顶岗实习、项目合作，熟悉企业对课程授课的要求，是站好讲台的立业之本。对校企教师进行提升技能的师资培训，企业每年在产教研教研室进行评估诊断，对教学及实训进行个性化指导。

4.“工学结合”课程衔接

课程衔接的目的是为了满足就业岗位所要求的技能。我们深入研究课程之间的知识结构关系，基于每个岗位需要多个课程技能培训的情况精准定位，结合专业“1+X”证书要求对接岗位需求，通过“校企合作、工学结合”课程体系构建课程之间的结构关系。为此，教师精准定位课程目标和项目目标分布，在课堂实施中层层递进引导学生完成项目;校企教师调整自身定位，成为项目教学中的引领者、推动者，学生成为学习的主体;将企业专家请进课堂，通过授课、讲座、示范、校企混编的形式推进“校企合作、工学结合”的落实;校企合作企业提供顶岗实习机会，结合课堂知识开展真实的岗位实训，学生分批、分步、分组到企业，体验“工作过程系统化”教学模式。

5.“岗证递进”动态评价

“工学结合”实施“形成性考核”，注重学生的学习过程，考核学生完成项目的情况，注重对学生学习产出的评估，期间结合云课堂或课堂测试完成必要的理论知识点考核。同时“1+X”证书中的X是企业开发的技能证书，反映职业技能，可以通过“1+X”考核标准来检验相关课程的教学成果。

6.技能认证与鉴定

2019年4月教育部等四部门印发《关于在院校实施”学历证书+若干职业技能等级证书“制度试点方案》通知，学校根据分层化的职业能力目标引导整个VR专业知识体系建设，其中“虚拟现实应用开发职业技能等级证书”对专业课程的实施提供认证保障。

虚拟现实应用技术课程体系的优化已在我校大数据学院虚拟现实应用技术专业推广使用，为了解决虚拟现实应用技术专业产学脱节问题，必须加强校企深度合作，构建虚拟现实应用技术专业“德技并修、岗证递进、赛教融通，双元培育”的人才培养模式，优化课程体系，在课程体系开发及课程实施中不断探索及完善。

参考文献：

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Optimization of Course System in Applied Virtual Reality Technology and its Approaches

WANG Shuai

（Chongqing Water Resources and Electric Engineering College， Chongqing 402160， China）

Abstract： Based on the case study of Chongqing Water Resources and Electric Engineering College， the paper deals with the optimization of courses in applied virtual reality （VR） technology to meet the demand of related industries and higher vocational students' career development. Certain approaches to precisely targeting job requirements include SWP （systematic work process） -oriented teaching mode， and the core idea of curriculum development， namely "school enterprise collaboration and work-integrated learning （WIL）".

Key words： Applied Virtual Reality（VR） Technology; Systematic Work Process（SWP）; Talent Training; School Enterprise Collaboration; Work-integrated Learning（WIL）

收稿日期：2021-11-24

作者简介：王帅（1989），女，河北张家口人，硕士研究生，助教，研究方向为虚拟现实应用技术、高职教育。

此文为2021年校级教改项目“高职新兴专业产教融合的教学模式探究-以虚拟现实应用技术专业为例”（编号：202133）的研究成果。