研究缘起
随着5G网络的应用,产品展示将由视频取代图片,虚拟现实技术也将逐渐普及。新技术的到来对学校的冲击十分明显,深化产教融合,提高人才培养条件,加强实践育人势在必行。数媒专业紧密围绕以完成真实业务为导向,结合“智能化实训”的实际需要,培养适应岗位一线技术,掌握专业领域的技术基础知识和基本技能,具备较强的实际工作能力的岗位初中级技能应用型人才。另一方面,虚拟现实技术作为现代前沿科技的综合体现,大众主要关注的是与三维动态视景的交互式体验,极少人意识到实现技术上的支持与突破。那么谁来研究,谁适合研究呢?
(一)国内中职数媒教与学现状

目前大多数中职校的教学方法仍是以学科知识体系为中心,而不是以学生的职业活动为中心。三段式课程是当前国内中职专业课程建设的主要体系结构,是传统的做法,是导致中职教育系列问题的重要原因,是新课改革要突破重要原因。以工作过程为导向的教学模式是中职专业教学改革的研究热点。数字媒体专业作为创新型技术,在教学过程中需要大量的文字、图片、数据等素材以供学生挑选使用,在平时练习中,忽视了学生搜索、创造素材的能力培养。学生只是为了完成任务,没有投入自己的感情,对自己的任务缺乏兴趣,没有花心思做到尽善尽美,中职教师教学的困境为学生缺少学习兴趣,运用虚拟现实技术进行教学可有效突破这一难点。
(二)虚拟现实技术应用需求调研
针对从行业发展、人才市场需求、职业岗位能力要求等方面进行调研,我们发现企业对5G时代充满信心,虚拟现实技术可广泛的应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域。行业内融入虚拟现实技术势必迎来技术高速的发展和年轻一代的追捧。由暴风魔镜、知萌咨询与国家广告研究院联合推出的首份《中国虚拟现实用户行为研究报告》显示,国内15-39岁人群中,虚拟现实潜在用户数量为2.86亿,购买过各种虚拟现实设备的用户已达396万人,83.2%的用户对虚拟现实有需求。全球领先的国际投资银行高盛集团发布了名为《VR与AR:解读下一个通用计算机平台》的行业报告,在这份报告中,详细分析了虚拟现实(VR)和增强现实(AR)产业的未来发展趋势、潜在应用领域、可能创造和颠覆的市场进行分析和预测。高盛分析认为VR和AR拥有巨大的潜能,将成为下一个大型计算平台,不论是VR还是AR都有能力发展成年营收数百亿美元的产业,并可能会像电脑、智能手机的出现一样影响深远。
数字媒体专业基于虚拟现实技术教学实践符合新时代信息技术和网络经济发展的需要,开拓了数字媒体转型升级的出路,适应温州区域网络经济发展和产业转型升级对虚拟现实技术人才培养的需要,也符合学校“与区域经济互动、与企业行业共赢——产学研创相结合”的办学之路。
(三)研究的意义与价值
推动新一代信息技术虚拟现实在数媒专业教学中的深度应用,为学校智能化专业建设形成一批新增长点。虚拟现实技术的应用越来越广泛,它的应用不仅形象生动、互动性强,具有操作简便、效果真实、物理图像清晰、着重突出实验设计思想的特点。除了能激发兴趣,虚拟现实技术,还能减少危险如:随着科技发展新能源汽车技术逐渐成熟,但电动汽车内高压电存在很大安全隐患,技术人员随时面临生命危险,因此采用虚拟现实技术可以最大限度的避免这类危险。
2019年全国职业院校技能大赛拟设赛项中职组增加了虚拟现实VR制作与应用,将其归类在信息技术下,数字媒体技术应用专业为虚拟现实技术提供有利条件。数字媒体技术包含平面设计和多媒体后期处理,通过现代计算机和通信手段,综合处理文字、声音、图形、图像等信息,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术,虚拟现实算是数字媒体技术的一个分支。提供技术支持,但时至今日,基于中职数字媒体技术应用专业的虚拟现实技术教学实践研究还未正面提出,本项目通过实践填补虚拟现实技术如何在数字媒体技术应用的教学中实现专业课程、师资、实验实训等方面资源的共享。
理论建构的虚拟现实技术教学
基于数媒专业研究虚拟现实技术教学方向,培养产业人才的关键是明确数字媒体专业相关就业岗位的所需要的技能。通过调研可以了解企业需要什么样的人才,需要掌握哪些技能,掌握到什么程度,针对这些开展调研。有了这样的信息,就知道要把学生培养成什么样的人才,选择哪些技能点,这些技能点该教到什么程度。岗位人才调研是教学建设的最重要基础,是虚拟现实技术教学开展的重要依据。
(一)概念界定
概念:虚拟现实是指这个时间或环境是虚构的,不是真实的,由计算机生成的,存在于计算机内部的世界;现实是指真实的世界或现实的环境。通过各种技术手段创作出一个新环境,让人感觉如同处在真实的客观世界中一样。
虚拟现实技术是一种计算机仿真系统,通过对三维世界的模拟创造出一种崭新的交互系统。虚拟现实是重点研究电子学、心理学、控制学、计算机图形学、数据库设计、实时分布系统和多媒体技术等多学科融合的技术,是研究医学、娱乐、艺术与教育、军事及工业制造管理等多个相关领域的虚拟现实技术和系统。在产业界,将虚拟现实定义为三类技术应用方式:虚拟现实(VR,Virtual Reality)、增强现实(AR,Augmented Reality)和混合现实 (MR,Mixed Reality),本文中的虚拟现实(包括VR)泛指VR、AR和MR这三类技术的总称。
(二)目标定位
数媒专业在虚拟现实技术的大需求环境下,应紧跟社会需求,准确定位培养理念,调整传统专业课程设置,促进该专业的健康发展。教学中虚拟现实交互场景使人跨越空间产生现实感体验,将颠覆更多教学的模式。
把握新课改的良好契机,进一步完善和开发虚拟现实技术,将其融入专业核心技术中开展教学,数字媒体专业以教学改革为契机,可在核心课程中融入智能技术:数字音视频处理中融入微视频制作;数字图像处理中融入全景视频、图片拍摄与制作、数字摄影处理中融入无人机全景技术等进行教学。进一步升级或购置虚拟仿真技能实训平台,扩大虚拟实训教学在专业教学中的应用,提升实训环节的可操作性和可重复性。通过市场调研,以满足业务主导的生产型实训需求为目标,针对专业定位的智能化及专业必修核心课程,通过三年时间的开发完成数字课程资源,建成后学生可以通过校信息化平台入口进行自主学习。“以岗位一线实际技能需求为核心”、“创业意识以及能力培养和岗位核心实战技能积累”并行的“双轨式”路径融入虚拟现实技术教学,尊重学生个性化发展。最大程度的实现“零距离参与虚拟现实技术就业”,学以致用,以满足企业岗位工作对人才的要求。
数字媒体应用技术专业虚拟现实教学实践的目标定位为:本专业核心技能立足虚拟现实技术开展教学,培养与社会主义现代化建设要求相适应的德、智、体、美、劳全面发展,适应生产、建设、管理和服务第一线需要,具有良好的职业道德和敬业精神,教学中应用虚拟现实技术传递知识,教师应具备基于主流的虚拟现实技术制作能力的高素质人才。
(三)研究方法
本项目主要采用行动导向法、观察法、问卷法等。利用学校原有数字媒体专业优势,寻找虚拟现实技术开展的突破口,启动专业转型项目,设置专业技术教学定向表。在此基础上制订出《虚拟现实技术在教学实践中的观察测评表》、《虚拟现实技术在教学实践中的教师调查表》等,进行虚拟现实技术教学分析,收集虚拟现实制作与应用的教学计划,进行比较分析。根据学校、市场调研,制定合适符合学生的生理和心理特征的虚拟现实技术教学实践。
研究过程中,我们遵循实事求是、理论与实践相结合等原则,课题研究的基本思路是:
企业调研分两类,一类是企业访谈,联系企业的技术部门、人力资源等相关部门,进行面对面调研;另一类是企业面试,安排人模拟应聘人员去企业参加面试,即参加人力面试、经理面试、高管面试,通过这一系列的应聘过程,了解企业的真实招聘需求。
虚拟现实产业技术应用调研,联合网龙网络公司访谈企业17家,“中职数媒专业新增虚拟现实技术教学实践的调研”调研656份,“虚拟现实技术你了解多少”调研66份。
根据调查报告,发现虚拟现实技术能应用多个领域,特别是教育方面,学生进入虚拟空间虚拟空间,实时感和操作各种对象,获得视觉、触觉和听觉的真是感受,从而提高教学质量和效率。现阶段最适合融入虚拟现实技术加强信息化的专业有:计算机专业、数字媒体专业、动漫专业,尤其在师资方面形成无缝对接。通过继续研究数字媒体技术应用专业虚拟现实技术的理论知识,分析问题解决问题,不断积累经验、资源。
虚拟现实技术教学的操作策略
探索:中职数媒专业数字摄影摄像常态课的实践研究轨迹
数字摄影摄像是数媒专业的核心技能,它是美学的入门课程,本课秉承以生为本的“做中学”教学理念,课堂中将理论与实践相结合,以虚拟现实设备为媒介,通过实战案例激发学生对学习的兴趣,提升他们的专业技能和审美能力,并转化到社会实践中。利用虚拟现实等信息化手段,通过习、寻、探、创、评五大环节进行教学设计。
第一阶段:前期准备阶段
随着产业结构的优化升级,紧紧抓住岗位智能化,以专业为导向的复合型人才培养正受社会的青睐,坚持以岗位实际工作任务为引领,按照人才实际技术需求设置课程。根据企业工作过程进行课程教学设计,充分利用虚拟现实技术,实施以真实工作任务或社会产品为载体的教学方法,采用项目驱动、任务引领、案例教学、情景活动教学等,进一步开发智能型微课、慕课等数字资源,提高专业教师的信息化教学水平和开发能力,更新虚拟仿真实训环境,扩大虚拟实训在专业教学中的应用。落实以学生为中心、以能力为本位,采用“做中学”、“学中做”的教学模式,突出职业能力和素质培养。
在现有数媒专业的基础上,结合行业发展及新技术、新工艺人才培养需求。以微视频制作及虚拟现实技术应用为支撑点,整合现有资源,包括教学组织、师资队伍、实验(训)基础设施等,吸引了行业大师入驻,在“校中室”基础上实践探索虚拟现实技术。
案例:数字摄影摄像从二维感受——沉浸体验——实战演练,循序渐进,从发现问题——解决问题——新的问题,让学生不断在开展探究——自主探究——深入研究的过程中发现美,感受美,创造美,稳步提升职业能力。坚持“做中学”,采用情境教学、沉浸体验、小组合作等形式,利用虚拟现实技术和实战演练引重点,落难点。教学过程中使用信息化手段贯穿始终,拓宽课堂空间,提高课堂有效性。最终突破知识难点、掌握专业技能、提升学生的审美情趣、职业素养和专业能力。
第二阶段:实践应用阶段
案例:以教材数媒专业核心技能教材《数字摄影摄像》,项目二任务1《趣味图案》设计教学过程,引导学生掌握实用性最强的“三分构图法”和“九宫格构图法”,并将其灵活运用于实践,提升照片质量,授课时长为2课时。
摄影是三维现实与二维画面的转化,为了让学生进一步感受构图在实际场景中的应用,打破课堂空间的局限性,虚拟现实头戴式显示设备,观看风光全景视频并进行人机交互,在虚拟环境中标注符合三分构图法的区域,学生在这一阶段非常认真,充满兴趣。在虚拟现实头戴式显示设备中高效体验丰富的场景,进行欣赏、判断,学习,感受构图之美。使用虚拟现实技术解析校园场景并进行分组拍摄,学生学习了三分构图法后,能够创造摄影之美。
第三阶段:形成工作路径
新的技术为课堂带来了新的变革,也创造了新的可能性,信息化手段是在科技高速发展的背景下逐渐走入课堂的,它改变着我们的教学方式,教学内容,师生关系等。只有不断跟随时代潮流,才能将知识更有效地带给我们的学生。
第四阶段:反思总结阶段
1、专业教学信息化改革进一步完善
专业内以开展信息化教学,满足日益增长的信息化化发展需求,为培养未来人不断完善“智能+”课程体系,优化教学内容。由于“智能+”教学采用先进的科技技术,在探究与摸索阶段开发出前瞻智能、岗位需要、素材完善、教学资源丰富的“智能+”教学资源。在虚拟现实“智能+”方向需要进一步拓展,在现有开设微视频、U3D编辑、全景视频、图片拍摄与制作、VR体验的基础上紧跟行业发展趋势,开发出融其他专业实训为一体的新的方向性课程,将智能化专业与其他专业相融合,真正实现“智能+”这一理念。
2、缺乏掌握专门化方向核心技能的“双师型”教师
随着“智能+”教学改革的不断深化,紧缺掌握微视频制作、U3D编辑、全景视频、图片拍摄与制作、VR体验拍摄等专门化方向核心技能的“双师型”教师,教师队伍中的专业教师整体年龄结构较大,同时存在教学固有化的共性问题。
3、现有实训基地虽初具规模但难以满足行业技术发展及信息化需求
随着虚拟现实技术飞速发展及信息化需求的不断提高,现有实训设备难以满足开展生产型实训的要求,且现有的信息化教学设备与手段难以落实和推广。
四、开展虚拟现实技术教学实践的探索
(一)盘活资源,组建工作室团队
以专业虚拟现实技术教学建设为主体,联合专业教师和紧密型合作企业组建精英团队,共同开发基于岗位核心技能的信息化资源库。虚拟现实技术资源既可以用于课堂教学,也可以用于企业员工内训。资源建设主要包括课程标准(岗位技能标准)、微视频、多媒体素材、教案、试题库、案例集、导学案等。开发以全景微视频为主题,内容实用、开发难度低、成本低的信息化教学资源库。
(二)教师发展,助推教学智能化
安排骨干教师参加各类培训,通过三年时间培养10名掌握所负责专门化、智能化方向核心技能,同时不断拓展技能方向。教学中教师应掌握:
1、具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力;
2、掌握虚拟现实技术相关专业理论知识;
3、具备三维模型、动画设计与制作能力;
4、具备全景图片、全景视频的拍摄和后期处理能力;
(三)引领行业,建“产、教、研、训一体化”的实训基地
紧抓专业智能化建设的契机,在学校大力支持下定制智能型实训室等,突破以往机械化平台开展技能实训的局限性,提升了操作的可重复性、可评价性。受到学生的欢迎,提高了学生的学习积极性,同时在智能型实训室中可接入校信息化资源平台,为数字化资源库的推广应用创造了条件。
(四)孵化成果,提升研发和辐射能力
以教科研成果为抓手,从精细化建设入手提炼特色,努力做成专业教学实践的品牌。以专业智能化为载体提升虚拟现实技术辐射力,最大程度的为其他专业智能化服务,为促进专业转型提升做出贡献。深究虚拟现实技能,发挥专业人才、技术等优势,开展新技术研发、培训活动,撰写、发表省级及以上论文。吸纳优秀的技术研究员,利用数字媒体专业优势,解决实际问题,不断革新技术,拓展教学功能,促进学校与社会资源的有机融合。
研究成效与研究创新:让中职数媒专业学生拥有兴趣和学习力
引入“虚拟现实技术”之后,学生沉浸式的环境中学习的积极性和主动性被调动起来了,在课堂气氛上,学生显得十分活跃,乐于尝试分析。在成果展示环节,学生乐于表达自己的创作思路,展示自己团队的作品。如在摄影“三分构图法”中,有一个组同时交了两份作品,学生从被动的交作业转化到主动去做作业。学生的综合应用能力和创新能力得到了很好的发展,而从学生递交的作业来看,学生显然是花了一定的心思去做,在做的过程中,充分发挥自身的创意,设计出独一无二的作品,有不少亮点的出现。
形成了独特的具有中职特色的信息化教学方略
中职运用虚拟现实技术有得天独厚的优势,数字媒体专业利用原有的优势可研究虚拟现实技术并让其有效落地。中职学生学习过程中缺乏兴趣,积极性较差,各专业实训给学生带来不可预知的安全问题。虚拟现实技术使学习者能够按自己的需要来进行实时的交互式学习,学生可主动地获取所需要的知识,由被动式的接受转化为主动式的发现。虚拟现实技术可打破时间、空间、经费和危险性的制约,呈现大到宇宙天体,小至原子粒子的真实情景,创建教育的一种全新教学方式。虚拟现实技术允许学习者对模拟的环境交互、操纵和建构,可直观地观察到学习过程中所提出的各种假设所产生的结果或效果。
实现让学生在学习享受中收获技能
随着专业教学方略的转变,各专业水平稳步提高,学生素质全面发展,学生专业技能培养得到了明显的提升,在参加的各级技能大赛中屡创佳绩,2019年参加浙江省虚拟现实(VR)制作与应用二等奖;2020年两支队伍参加温州市虚拟现实(VR)制作与应用均获得一等奖,总成绩排温州第一。
培养和造就了一批新型的中职专业教师
鼓励专业教师积极下企业,推进“智能+”新技术和教学、科研、技能内容深度融合,成立各专业技能辅导团队,集中力量、协同攻关,全面增强探索创新能力。在教育教学中,新技术渗透引领和规范日常技能教学,并开展经常性的“智能+”训练和指导,开展新技术研发、培训活动,撰写、发表省级及以上论文。建设一支稳定高效、有责任心的兼职教师队伍。
研究成果真实有效,助力专业智能化
通过此次教育改革,全面推进专业教育教学内涵建设,得到了社会的一致认可,获得多项肯定。特别是专业智能化技术有了明显的提升,形成鲜明的专业特色、教学特色、管理特色和服务特色,为专业转型升级寻得了方向作出实质共享。
六、后续思考:虚拟现实技术教学方略的“延伸”愿望
(一)实现虚拟现实技术教学走向“标准”和“普及”
虚拟现实技术不仅仅是应用于数媒专业,它的适用范围很广,例如虚拟酒店指建立基于现实的酒店场景,利用3D技术,构建一个虚拟的酒店环境突破环境束缚沉浸在自由的空间中信息中,在培养学习氛围,提高学生对学习酒店专业知识兴趣。在教育教学领域大部分教师都认可虚拟现实技术,但至今为止极少数人选择应用虚拟现实技术进行教育教学。原因是技术不成熟,还停留在研究、尝试阶段。课题基于中职数媒专业进行虚拟现实技术教学实践全视角地解读,是希望数字媒体专业资源助力虚拟现实技术方向的有效实施,将其成果转化为孵化器提升智能技术在中职教学中的应用,使传统教学转变成真正的智慧教学,并使其走向“标准”和“普及”。
(二)促进数媒专业专业转型升级虚拟现实技术方向
支持战略性新兴产业发展,瞄准技术前沿,把握产业变革方向,抢占未来竞争制高点,支持新一代信息技术、数字创意等领域的产业发展壮大。尝试开设虚拟现实技术相关专业的学校因为没有成熟的体系和成功的经验可以借鉴,都在“摸着石头过河”,大部分学校现有课程体系、师资方面、实现设备只可以满足简单的授课需要,因此本项研究具有很强的推广性。未来随着技术的不断提升,瞄准以虚拟现实技术为首潜在巨大的市场,大批适应转型升级专业,以“适应社会,服务经济”的理念,势必会定准虚拟现实方向。立足于我校数字媒体技术应用专业的原有优势,实现课程、师资、实验实训等方面的部分共享。现有课程体系、师资方面,需要进一步与VR虚拟现实相结合,进行人才培养模式与课程体系改革、学生实践能力提升等。