VR沉浸式教学在高职艺术设计类专业教学中的实践

秦燕妮，谢 浩，顾 敏，周 源

VR沉浸式教学在高职艺术设计类专业教学中的实践

秦燕妮，谢 浩，顾 敏，周 源

（黄冈职业技术学院 电子信息学院，湖北 黄冈 438002）

高职艺术类专业教学对于非艺术学生存在较大的障碍，由于缺乏必须的艺术设计知识与技能基础，这类学生对诸如色彩搭配、空间结构、逻辑关系等的及时理解和转化存在一定困难。传统教学方式不利于学生技能的掌握，借助VR沉浸式教学，可以将抽象知识与技能操作通过虚拟实践场景更直观形象地呈现在学生面前，沉浸式交互交流让教与学变得更轻松便捷，教学效果和学习效率都得到了提升。

虚拟现实；沉浸式教学；艺术设计类专业；高职院校

高等职业教育人才培养目标是适应行业、企业发展的高端技术技能型人才，实践能力的培养是关键。不同专业在教学过程中，通过采用合适的教学方法与手段，能够有效提升教学效果，促进学生对知识、能力的掌握。高职艺术设计类专业培养的学生除具备基本的设计能力外，对学生的艺术素养、创业创新能力也有较高要求。但是从实际情况来看，受一些主、客观因素的影响，专业人才培养还难以满足市场需求，专业教学依然存在大量亟待解决的问题。

一、高职艺术设计类专业教学中存在的问题及解决方法

（一）不可回避的老问题

随着高职院校艺术设计类专业建设发展，相关专业在教学中逐渐呈现出诸多问题。第一，生源水平参差不齐。谁都喜欢优质的种子选手，但艺术和非艺术生源的不同类型客观存在，无疑对专业教师提出了越来越高的要求;第二，企业找不到岗位需要的人才。时空限制，在执行专业课程教学过程中，缺乏与职业岗位的有效衔接，学生专业实践能力不强;第三，学生找不到合适的岗位。学生在学习过程中因为缺乏必要的艺术修养，学习一些课程也比较吃力，而具有先进教学理念的教师在教学过程中教学手段、教学方法的灵活运用，直接影响教学效果以及学生认知能力、就业和创新能力的培养。

（二）沉浸式教学新方法

沉浸式教学最早由加拿大学者在十九世纪六十年代提出，是一种针对第二语言学习的教学模式。在教学过程中，通过使用目的语言进行教学的全封闭式语言教学模式，从而达到快速有效的语言学习。沉浸式教学最早引入国内主要应用在语言类课程教学中，随着信息技术发展，逐步应用到一些其它专业教学中[1]。VR（Virtual Reality，虚拟现实，简称VR）沉浸式教学是在沉浸式教学基础上，将虚拟现实技术与沉浸体验式教学相融合，实现一种独立实验、多人协作、实时互动、远程指导，让参与者完全置身于虚拟世界之中的教学方式，拉进供需矛盾和距离，让学生提前掌握真实岗位职责要求[2]。

随着社会高科技发展与进步，可以把VR沉浸式教学方式引入到日常教学管理，使得一些抽象的课程内容能够以一种更直观、方便、及时的方式来完成教与学，可以大大减少非艺术类学生在专业学习过程中的与艺术类学生之间的差距。

通过新一代信息技术的广泛应用，VR沉浸式教学将教学内容场景化，设计作品三维立体化，为学生提供沉浸式、实践式、交互式的虚拟现实教学和实训虚实结合环境，学生综合认知得到最大限度的激发，综合能力得到最大限度的拓展，这种教学方式的优势也逐步得到验证，为广大教学工作者所喜欢和采用[3]。

二、VR沉浸式教学在高职艺术设计类专业教学中的实践探索

作为教学工作者，如何教会学生将抽象的思维呈现在设计图纸上，如何提升学生实践创新能力是艺术类专业教学难点。高职平面设计、环境艺术设计、建设装饰设计等艺术类专业人才培养有个共同目标是提升学生的综合技能，基本能力目标是要在一定条件下能独立完成项目设计，从需求分析到方案设计完成，设计者不仅仅是在设计图纸上将效果呈现出来，更重要的是设计作品能够在实践中应用。针对具体的课程，借助VR沉浸式教学系统，开发出满足教学需要的资源库，教师在教学过程通过合理引导，学生在VR虚拟场景中，仿真完成抽象知识的学习，在虚拟场景中模拟设计全过程中，在熟练掌握设计流程的前提下，在实训室提供的设备完成产品的设计与制作，从而增强学生对设计流程的掌握，提高教学效率，增强学生学习兴趣，变难为易，提升教学效果[4]。

场景的建设。在具体实施VR沉浸式教学过程中，核心关键是场景的构建。场景构建除了环境的虚拟化之外，还有就是实践教学过程中设计流程的构建。流程的构建需要课程讲授教师事前完成设计流程的构建，提供丰富的设计素材供学生使用[5]。只有将产品设计融入真实的场景过程中，学习者才能更加真实地体验与感受到氛围的重要性。场景的构建应该以真实的工作流程为依据，将设计流程移植到VR交互式系统中，将流程的每一步骤通过虚拟技术进行重构，让真实的场景在交互系统中重现，保障学生在学习过程中能够体验到最真实的工作流程与工作场景。

信息化技术的运用。随着5G通信技术的大量运用，人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术应用日益广泛，在交互式系统中，通过信息技术的运用，能够进一步增强系统的交互性、可用性，同时借助这些信息技术，能够帮助教师、学生更好地完成专业知识与技能的提升[6]。有效运用信息技术，可以将教学知识点更好融入交互式系统，利用大数据技术可以清楚看到学生学习状况，学生也能够及时掌握自己的不足，从而实时查漏补缺，发现问题及时改进，教学效果与学习效率得到有效提升。

具体到高职艺术设计类专业，充分利用VR沉浸式教学，将会为教学带来极大的便利。以下通过VR沉浸式教学在包装设计课程教学中的应用为例，详细介绍具体的操作流程。

（一）VR沉浸式教学环境的搭建

随着人工智能、虚拟仿真等信息技术的不断发展完善，5G通讯技术得到广泛的应用，VR教学与5G通信技术深度关联，让虚拟现实技术更广泛、有效地应用到教学之中。搭建VR沉浸式教学环境，首先：需要一套基于VR的互动设备，目前国内能够提供这样设备的厂商逐渐增多起来。其次，需要支持网络的教学系统，系统中提供教学需要的素材，这些素材可以自己开发设计，也可以委托设备提供商与学校共同开发。素材的多少与质量高低将直接影响VR沉浸式教学的效果，也与学生最终能力掌握息息相关。

（二）VR沉浸式教学在包装设计课程教学中的实施

以前传统教学过程中，使用六步教学法完成一个案例的包装设计，第一，根据包装要求提出设计草案；第二，设计平面结构展开图，标示出各部分精确的尺寸；第三，根据产品特点完成包装的平面视觉效果图设计；第四，根据透视关系、空间结构生成包装的立体多维效果图设计；第五，调整平面效果和尺寸，完成包装打样，手工检验和沟通后，确定最终设计方案；第六，将平面效果图打印输出，完成正式打样，将打印输出的包装样品进行模切成型，完成包装成品的最终效果方案，正式上市。

执行过程中发现这种基于工作过程的教学实践缺点：学生要在规定时间内独立完整完成一项设计，所涵盖的知识点较多、技能关键环节较多、包装结构复杂、包装材料、尺寸、公差、经验等设计理念和特色难以充分展现，很容易让人觉得麻烦、困难、不易坚持。例如：学生在设计平面图时往往很难把控期望值，设计过程中任何错误，或者尺寸上的偏差，将直接影响包装最后的多维立体效果。然而在设计前期，学生在样品出来之前无法直观看到最终设计效果，只能在实践时通过实物裁剪拼接完成三维立体成型。（1）设计是否正确、是否满足包装主客观要求，需要等实物成型后才知道，况且一旦设计有误，直接后果可能就是重新设计，但教学课时已无法满足；（2）前面成型的包装及设计过程中材料等资源将会直接浪费掉，让人产生挫败感，这种挫败感会直接影响教学效果；（3）由于非艺术生基础上的缺失，特别是不利于非艺术类学生的学习，会影响学生实践操作的成功率，失败多次后会影响学生的学习兴趣与学习积极性。

采用VR沉浸式教学，学生可以在虚拟系统中进行包装设计与成型，整体教学过程交互性、直观性更强。以设计茶叶外包装盒为例，学生同样需要在规定时间内完成茶叶盒的外包装设计，借助虚拟教学系统，学生完成二维平面图设计后，可以在虚拟的材料上按图进行“裁剪”，发现不恰当的地方可以适时进行修改、调整，直至达到包装要求，“模切”完成后可以进行“拼接”成型，如果在拼接成型的过程中发现设计上的误差，可以重新恢复原装，及时进行修改，再次裁剪拼接，直到完成包装设计要求，呈现最终的三维立体包装盒，整个过程简单、方便、直观、可控，借助虚拟技术，学生能够快速走进设计岗位中，可以达到从任意角度、视角来感受设计的包装作品，身临其境感受到茶品包装作品的尺度、色彩，更方便让学生从二维到三维空间的转换，让空间感、立体感、色彩感不强的学生能够快速达成自己的设计要求，同样是学生在额定条件下完成一项茶叶包装设计实践，能够有效培养学生的产品设计与制作能力，综合思维能力、整体协调能力也充分得到锻炼，同时让人能及时获得小小成就感和愉悦感，从而大大地提升了教学效果。

三、VR沉浸式教学反思

通过VR沉浸式教学在包装设计课程中的运用，有效提升了学生的设计效率，使得包装设计成功率得以大大提高。VR沉浸式教学有效解决了艺术设计类专业教学过程中抽象性设计问题，使得教学过程更直观、交互性更强。

同时，通过VR沉浸式教学系统的运用，让专业教学更加方便、快捷，尤其对非艺术类专业学生的能力提升帮助显著。但是从实践过程中也发现，VR沉浸式教学系统中素材的开发尤其重要，课程素材的制作质量、数量将直接影响教学效果。这需要教师在素材制作方面加强与企业协作，共同开发出更多更优质的素材库，从而增强VR沉浸式教学的效果[7]。

VR沉浸式教学系统的开发要更加贴近工程实际，除了满足真实场境的虚拟外，更应该在系统的可用性、仿真性等方面下工夫，让系统不仅能够模拟出真实的工程设计场景，还能够为教师与学生搭建一个良好教与学的沟通平台，让教学过程与工程实践流程合二为一，提升教学效果，帮助学生更快捷掌握专业知识与专业技能。

VR沉浸式教学系统仅仅是一种辅助教学与学习工具，不能指望一切都由这个系统去完成。在教学与学习过程中，合理利用它才能达到事半功倍的效果。教学相长才能够实现专业学习的长足进步。

四、结语

借助新一代信息技术的发展，VR数字孪生云服务已经在房产、家装、酒店、民宿、文旅教育等领域广泛应用,聚多功能于一体的VR数字艺术设计实验室的构建,为艺术设计专业基础课、专业课、综合实践等课程教学提供全新的教学方法与参考,大大缩短职业院校与企业间在艺术设计技能人才需求的鸿沟。将沉浸式教学引入艺术设计类专业教学中，不仅仅解决了专业教学过程中的一些难点痛点问题，也为艺术设计类专业教学探索出一种新的教学方法，让非艺术设计类学生能够在VR沉浸式教学过程中更直观、形象学习技能，提升综合素养。

[1]朱宏炜.沉浸式教学法在环境艺术设计专业的应用研究[J].轻纺工业与技术,2019,48(5):68-70.

[2]江婕,谌童.基于虚拟现实技术的沉浸式教学实践探索[J].教育信息技术,2020(5):39-42.

[3]孙开来,李霜.沉浸式教学法于高职院校小语种教学中的运用[J].校园英语,2020(33):112-113.

[4]张楠,徐铭徽.沉浸式情景教学研究概述及价值探析[J].作家天地,2020(18):116+118.

[5]刘宁.基于沉浸式教学法的“线上+线下”混合式教学生态环境分析——以大学英语教学为例[J].科教文汇(中旬刊),2021(2):180-181.

[6]薛如冰.沉浸式教学介入高校实验动画教学的改革与创新[J].现代职业教育,2021(24):20-21.

[7]章喜洋.VR技术在室内设计专业教学中的应用[J].科技视界,2021(14):122-123.

G421

A

1672-1047（2021）05-0057-03

10.3969/j.issn.1672-1047.2021.05.15

2021-09-16

湖北省教育科学规划项目“基于新一代信息技术的职业院校专业群建设研究”（2021GB139）。

秦燕妮，女，湖北红安人，副教授。研究方向：数字媒体艺术，高等教育教学。

[责任编辑：罗幼平]