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基于虚拟现实技术的陶瓷装饰设计教学应用研究

2022-09-27  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:熊丽 发表期数:现代职业教育 2022年30期 本文字数:2688

  [摘           要]  隨着信息技术领域的高速发展,人们的生活和工作方式发生了翻天覆地的变化。虚拟现实技术作为该领域的一颗新星,已成为教育应用中的一大热点。陶瓷装饰设计是学习陶瓷艺术相关的一门重要课程,面对多元化和现代化的时代发展,不再仅仅只是对单一技能的学习,需要多元化的知识和对技能的综合运用能力培养。但是鉴于地域、时间、师资力量匮乏、学生积极性不足等主客观原因,不能达到更好的学习效果。采用文献查阅、情景再现、类比分析、学科综合等研究方法,从虚拟现实技术的概述、教学现状、实践运用等方面来探究虚拟现实技术在陶瓷装饰设计课程中构建数字信息化现代教学方式的重要作用和意义,以期对虚拟现实技术在教学中的应用提供一定的理论和实践参考。
  [关    键   词]  虚拟现实;陶瓷装饰设计;教学;应用研究
  [中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2022)30-0061-03
   随着科学技术的不断提高,计算机技术得到了空前发展,人们的生活方式发生了翻天覆地的变化。近年来,虚拟现实技术成为各大领域关注的热点。这是一种帮助用户创建虚拟世界并获得仿真体验的计算机技术,该技术打破了时空的桎梏,给予用户沉浸式的交互体验。将虚拟现实技术应用于教育,可以全方位地调动学习者的感官刺激,增强学习者的感受力,进而激发学习动机,实现情境学习并起到知识迁移的效果,因而虚拟现实技术适用于教育教学。[1]为促进教育信息化建设,教育部制定了一系列相关的鼓励政策。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出要充分利用现代信息技术开发虚拟实验、虚拟工厂、虚拟工艺等在内的各种虚拟教学形式,以改善实践教学的条件,提升实习、实训、实验教学的质量。我国政府对教育信息化建设的重视,极大地促进了虚拟现实(VR)技术在教育行业的运用。这不仅对贯彻落实“智慧课题改革”和“发展未来学校”的设想有积极意义,还对丰富课程资源和提升教学效果有很大的帮助。陶瓷装饰设计因其课程的工艺性和实践性,运用虚拟现实技术以陶瓷装饰设计中的工艺呈现与装饰图案、器物造型等装饰元素为切入点。运用该技术具有的强烈沉浸感和直观性,辅助学生获得真实的感受,从而加深对理论知识和工艺流程的全方位了解,从而提高学生创作的自发性,以弥补在传统教学中工艺、设计理念、学生积极性等不足之处。
   一、虚拟现实技术的概述
   虚拟现实技术在1929年以飞行模拟器的形式向公众进行展示,这是人类首次模拟仿真现实的尝试。到20世纪60年代,虚拟现实技术进入萌芽期,发明了第一台基于图形交互的头盔式立体显示器,而相应的理论到90年代才逐步形成,至此Virtual Reality正式成为虚拟现实的代名词。进入21世纪后,随着VR的3I技术(图1)、多投影沉浸式虚拟环境技术、显示技术等技术环境的成熟,虚拟现实技术便开始形成产业和行业,在众多领域得到运用。
   虚拟现实技术因其技术的复杂性和独特性,也被称为“人工技术”或“灵精技术”。该技术作为一项顶端的综合性技术,将计算机图形技术、数字图像、多媒体技术、计算机仿真技术、传感技术、人工智能、显示技术和网络并行处理技术等领域的最新发展成果集于一身。其本质是基于计算机技术来构建真实视觉环境和交互界面,集成人与信息的科学技术,建构具有强烈的逼真感、交互性和真实性,,让人们可以完全沉浸在虚拟的环境中。因此,可以突破时间、空间等客观因素的限制,融合各种因素建构出在真实世界无法亲身经历的真实体验。让使用者借助建构的虚拟环境来达到探索和认识客观事物的目的。按照《虚拟现实产业发展白皮书》的分类,可以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)。此外,根据MR的技术路线,可以划分为增强环境(AVE,Augmented Virtual Environment)和增强现实两类。
   目前,虚拟现实技术正广泛运用于军事、建筑、医疗、体育、教育等各大领域。尤其在职业教育领域的虚拟实验运用中,通过模拟传统实验各操作环节的软、硬件环境,实验者可以如同在真实的环境中一样完成相应的实验任务。这不仅解决了实验中一些危险因素、地域因素等方面的局限,还提高了学生对学习的积极性和掌握程度,具有很好的教学效果和应用前景。
   二、虚拟现实技术在教育中的应用价值
   近年来,随着虚拟现实技术的广泛运用和大众接受程度,在教育领域的运用呈现上升的趋势。通过在CNKI的“学术趋势”功能查看相关的理论和实践研究,当输入关键词“虚拟现实”和“教育”这些查找信息后,在中国期刊网数据库便出现了反映“虚拟现实和教学”的一个趋势数据,在这个趋势中可以清晰地分析出其学术关注度。从图2的图片可以明显看出,国内学术界对“虚拟现实”的关注度呈逐年递增的趋势。同样,图3也反映出对虚拟现实教学的用户关注度总体上也呈上升趋势。
   通过对各种应用研究的分析,可以发现虚拟现实技术运用到高校教学中,已然成为教育工作者一种有效的教学方式。对于教师可以更容易和清晰地去表达教学内容,以更加生动、直观的方式将教学内容呈现给学生,有效地创建了真实且有趣的教学环境。对学生可以激发学习兴趣和热情,让学生在沉浸式的虚拟环境中更有效地获取相关知识和技能。在教学模式方面,构建了真实、有趣的情景,大量知识和技能自然融入其中,达到知识的有效保持;在教学手段方面,将信息以一种直接、直观的方式传递,形成丰富的直观形象思维材料;在教学内容方面,将语音、文字、图片、视频和三维实景融合,建构虚拟实验过程,形成协同机制。因此,鉴于虚拟现实技术的特征和优势,是继计算机网络、多媒体之后,在教育领域内逐渐普及和最具应用前景的热门技术。

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