羅萬成

(重慶文理學(xué)院 軟件工程學(xué)院， 重慶 402160)

■ “新工科”建設(shè)專題

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與“新工科”人才培養(yǎng)
——以重慶文理學(xué)院為例

羅萬成

(重慶文理學(xué)院 軟件工程學(xué)院， 重慶 402160)

虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種新興技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)科是典型的“新工科”。近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用型人才需求井噴。然而，虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)對(duì)于各學(xué)校而言是一個(gè)新專業(yè)，尚無成熟的培養(yǎng)方案、課程體系和資源條件等?；诖?，本研究從虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)演進(jìn)史出發(fā)，聚焦虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)人才需求和“新工科”人才培養(yǎng)，并以重慶文理學(xué)院的探索為例，從5個(gè)方面提出如何培養(yǎng)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)需要的“新工科”人才：一是各高校要領(lǐng)悟“新工科”內(nèi)涵，樹立專業(yè)發(fā)展新思維；二是構(gòu)建多主體協(xié)同育人模式；三是構(gòu)建以知識(shí)、能力、素養(yǎng)為主線的課程體系，以VR實(shí)際項(xiàng)目為載體的工程實(shí)踐體系，以創(chuàng)建創(chuàng)業(yè)俱樂部為主體的工程素養(yǎng)體系；四是搭建共享型育人實(shí)踐平臺(tái)；五是學(xué)程分段動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)課程和內(nèi)容。

“新工科”；虛擬現(xiàn)實(shí);人才培養(yǎng)；工程實(shí)踐；工程素養(yǎng)

高校如何在“新工科”建設(shè)背景下，根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，結(jié)合院?，F(xiàn)有條件布局虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)，加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，創(chuàng)建既能滿足虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求又具有本校特色的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生態(tài)環(huán)境，這是當(dāng)前各高校急需思考并解決的問題。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)演進(jìn)邏輯

(一)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及要素

1.虛擬現(xiàn)實(shí)概述

虛擬現(xiàn)實(shí)是一種融合多源信息的實(shí)體行為三維動(dòng)態(tài)視景仿真環(huán)境，為用戶提供聽覺、視覺、味覺、嗅覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶產(chǎn)生身臨其境的沉浸感，并能在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)交互等。簡(jiǎn)單地說，虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)模擬生成的一種可交互、可體驗(yàn)和可創(chuàng)建的仿真系統(tǒng)。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是融合識(shí)別、追蹤、傳感等多種技術(shù)而發(fā)展起來的新興技術(shù)。其技術(shù)研究涉及大數(shù)據(jù)、泛物聯(lián)網(wǎng)、電子學(xué)、控制學(xué)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、人工智能、實(shí)時(shí)分布系統(tǒng)、數(shù)字媒體等領(lǐng)域。目前，業(yè)界將虛擬現(xiàn)實(shí)定義為3類技術(shù)應(yīng)用方式：虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，AR)和混合現(xiàn)實(shí)(Mixed Reality，MR)，從某種意義來說，后兩者是前者的升級(jí)版。本文主要探討虛擬現(xiàn)實(shí)。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)要素

虛擬現(xiàn)實(shí)具有3個(gè)基本要素：沉浸、交互和構(gòu)想(如圖1)，或稱3個(gè)基本特征[1]。 VR使人的主體作用得以充分發(fā)揮， 實(shí)現(xiàn)了從二維到三維的突破：其一，從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)外部觀看處理結(jié)果進(jìn)

圖1 VR基本要素

步到人能夠沉浸到虛擬環(huán)境識(shí)別相關(guān)信息；其二，從單純以鍵盤、鼠標(biāo)為主要手段指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單維數(shù)字信息進(jìn)步到以傳感器為手段指令虛擬環(huán)境多維信息；其三，從過去以定量計(jì)算結(jié)果啟發(fā)認(rèn)知進(jìn)步到從定性和定量綜合集成的環(huán)境中獲得感性和理性認(rèn)識(shí)。

4.應(yīng)用領(lǐng)域

VR是通用技術(shù)和相關(guān)行業(yè)學(xué)科技術(shù)交叉融合催生的新技術(shù)，已在行業(yè)級(jí)應(yīng)用市場(chǎng)開始普及，尤其在軍事作戰(zhàn)訓(xùn)練、航空航天自動(dòng)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)成熟,并為其提供了前所未有的解決方案?；诂F(xiàn)有VR硬件和內(nèi)容制作技術(shù)，以游戲、直播、視頻、教育、地產(chǎn)、零售、醫(yī)療、工程、軍事等為代表的九大領(lǐng)域，是短期內(nèi)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最為契合、建設(shè)效果最為顯著的創(chuàng)新融合方向，其沉浸性、交互性及構(gòu)想性特征正在影響和改變我們的生活。

(二)虛擬現(xiàn)實(shí)演進(jìn)史

綜合目前學(xué)界對(duì)VR發(fā)展歷程的描述和劃分，筆者從VR思想的產(chǎn)生到VR技術(shù)應(yīng)用的視角，認(rèn)為VR的演進(jìn)發(fā)展可以劃分為5個(gè)階段(如圖2)：

圖2 VR演進(jìn)的5個(gè)階段

第一階段(1963年以前)：VR思想蘊(yùn)涵階段。1931年，發(fā)明家Edwin A Link發(fā)明的一種由電子機(jī)械提供動(dòng)力的商業(yè)飛行模擬器獲得專利，進(jìn)而研發(fā)生產(chǎn)了飛機(jī)狀訓(xùn)練艙，讓操作者能有仿真體驗(yàn)；1940年，Sawyer公司推出了立體查看器；1957年，摩登·海里戈(Morton Heilig)發(fā)明了全傳感仿真模擬器(sensorama)，并于1962年獲得發(fā)明專利。這3個(gè)發(fā)明模擬了聲形動(dòng)態(tài)，是VR的技術(shù)前身，因此這一階段是VR的思想蘊(yùn)涵階段。

第二階段(1963—1972年)：VR技術(shù)萌芽階段。1960年獲得專利的Telesphere Mask設(shè)備屬于虛擬現(xiàn)實(shí)的頭盔雛形，但功能不全，缺少運(yùn)動(dòng)跟蹤。在這之后，科學(xué)家們開啟了圖形驅(qū)動(dòng)的研究，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父Ivan Sutherlan，于1968年發(fā)明了帶圖形驅(qū)動(dòng)和頭部位置跟蹤系統(tǒng)的頭盔顯示器(HMD)。這是VR技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本思想產(chǎn)生和理論發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，標(biāo)志著VR思想和技術(shù)的萌芽。

第三階段(1973—1989年)：VR技術(shù)初級(jí)階段。M W Krueger發(fā)明的VIDEOPLACE圖形環(huán)境系統(tǒng)，使參與者的圖像投影能實(shí)時(shí)得到響應(yīng)。M M Greevy團(tuán)隊(duì)發(fā)明的VIEW系統(tǒng)，裝備頭部跟蹤器和數(shù)據(jù)手套后，基本能進(jìn)行語言、手勢(shì)等交互，這是最初的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

第四階段(1990—2015年)：VR技術(shù)改進(jìn)和應(yīng)用開始階段。隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的快速發(fā)展，VR技術(shù)逐步開始應(yīng)用在軍事、航空、醫(yī)學(xué)、科研等相關(guān)領(lǐng)域。美國空軍任務(wù)支援系統(tǒng)和海軍作戰(zhàn)計(jì)劃系統(tǒng)是最初的VR應(yīng)用系統(tǒng)，真實(shí)軍事演習(xí)基本能用虛擬軍演替代。20世紀(jì)90年代初，我國開始重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和應(yīng)用，但主要用于軍事和高檔商用。2007年，全國組建了十大VR國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)了具有VR技術(shù)發(fā)展引領(lǐng)價(jià)值的故宮虛擬建筑環(huán)境系統(tǒng)、桌面虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)和虛擬環(huán)境系統(tǒng)等。

第五階段(2016年至今)：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用向民用擴(kuò)展。2016年被稱為全球VR元年，VR在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)、消費(fèi)、政策等環(huán)境因素綜合影響下，包括硬件設(shè)備、應(yīng)用、資源內(nèi)容、服務(wù)與渠道在內(nèi)的VR產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)跨越式發(fā)展。一是屏幕刷新率、分辨率、計(jì)算性能等VR技術(shù)的提升；二是VR精品游戲、VR直播、VR秀場(chǎng)、VR電影等內(nèi)容的豐富；三是buy+、oculus、gear、vive等產(chǎn)品的上市。2017年更是VR技術(shù)應(yīng)用爆發(fā)的一年。在2017年5月戛納電影節(jié)上，7分鐘的VR電影《血與沙》展示了未來電影的一個(gè)雛形。同時(shí)，VR技術(shù)也在逐步服務(wù)于人們的生活，如在醫(yī)療、教育、房地產(chǎn)、家裝等眾多領(lǐng)域，許多新的發(fā)展設(shè)想變?yōu)榭赡堋?/p>

(三)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)現(xiàn)狀

目前，VR的實(shí)際應(yīng)用雖已比較廣泛，但VR技術(shù)、產(chǎn)品性能和效果仍有較大的提升空間，軟硬件技術(shù)仍需改進(jìn)與完善，主要體現(xiàn)在如下3個(gè)方面：一是智能化設(shè)備普遍存在使用不方便、效果不佳、價(jià)格昂貴等問題；二是數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)不能滿足虛擬世界中海量數(shù)據(jù)融合處理的實(shí)時(shí)性、高精度定位和姿勢(shì)檢測(cè)等需要，難以達(dá)到虛實(shí)合一；三是缺乏行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致VR系統(tǒng)在技術(shù)表述上個(gè)性化強(qiáng)，通用性和易用性差，且在國內(nèi)尚無公認(rèn)的VR開發(fā)引擎。因此，技術(shù)應(yīng)用和使用效果也受到一定的局限，但這些問題并不會(huì)制約VR產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的快速發(fā)展?？v觀VR的演進(jìn)史，短短的幾十年這門新技術(shù)從無到有，發(fā)展非常迅猛，在各領(lǐng)域的應(yīng)用顯示出其重要的價(jià)值，各國高度重視VR技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用。

2.政府力推虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)

《國家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》指出：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)屬于前沿技術(shù)中信息技術(shù)部分的三大技術(shù)之一[2]?！吨袊圃?025》將“新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”排在十大領(lǐng)域的第一位。2016年12月，國務(wù)院發(fā)布《“十三五”國家信息化規(guī)劃》，在“構(gòu)建現(xiàn)代信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系”一節(jié)中明確指出：“強(qiáng)化戰(zhàn)略性前沿技術(shù)超前布局，立足國情，面向世界科技前沿、國家重大需求和國民經(jīng)濟(jì)主要領(lǐng)域，堅(jiān)持戰(zhàn)略導(dǎo)向、前沿導(dǎo)向和安全導(dǎo)向，重點(diǎn)突破信息化領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)、通用技術(shù)以及非對(duì)稱技術(shù)，超前布局前沿技術(shù)、顛覆性技術(shù)。加強(qiáng)量子通信、未來網(wǎng)絡(luò)、類腦計(jì)算、人工智能、全息顯示、虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)認(rèn)知分析、新型非易失性存儲(chǔ)、無人駕駛交通工具、區(qū)塊鏈、基因編輯等新技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)和前沿布局，構(gòu)筑新賽場(chǎng)先發(fā)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。”[3]在德國“工業(yè)4.0”體系中，虛擬現(xiàn)實(shí)也被列為九大支撐技術(shù)之一[4]。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本質(zhì)是構(gòu)建一種人為的能與之進(jìn)行自由交互的“世界”，跨界人工智能、大數(shù)據(jù)、泛物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，突破屏幕，實(shí)現(xiàn)VR(包括AR、MR)技術(shù)與全息技術(shù)的合一，以及虛擬世界與真實(shí)世界的虛實(shí)融合和自然交互。技術(shù)發(fā)展方向主要?dú)w納為：低成本快速建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成和顯示技術(shù)、新型交互設(shè)備的研制、智能化和自然的虛擬現(xiàn)實(shí)建模以及分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。隨著VR技術(shù)的發(fā)展以及內(nèi)容的不斷豐富，VR將成為影響所有領(lǐng)域的革命性技術(shù)，預(yù)期將成為下一代通用計(jì)算平臺(tái)。PC時(shí)代，我們用鼠標(biāo)和鍵盤操作虛擬桌面；智能手機(jī)時(shí)代，我們用touch、擬物方式和屏幕交互；下一個(gè)時(shí)代，我們或許可以直接用視覺、手勢(shì)、語音去操作真實(shí)世界，就像人與人溝通一樣。

4.虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)預(yù)測(cè)

2016年1月14日，全球領(lǐng)先的國際投資銀行高盛集團(tuán)發(fā)布了《VR與AR：解讀下一個(gè)通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)》的報(bào)告，詳細(xì)分析了虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)、潛在應(yīng)用領(lǐng)域，并對(duì)可能創(chuàng)造和顛覆的市場(chǎng)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。該報(bào)告指出，VR和AR擁有巨大的潛能，將成為下一個(gè)重大通用計(jì)算平臺(tái)，不論是VR還是AR都有能力發(fā)展成年度營業(yè)收入達(dá)數(shù)百億美元的產(chǎn)業(yè)，并可能會(huì)像電腦、智能手機(jī)的出現(xiàn)一樣影響深遠(yuǎn)。

報(bào)告顯示，到2025年，樂觀預(yù)期VR和AR的硬件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1 100億美元，軟件市場(chǎng)將達(dá)到720億美元，軟硬件整體規(guī)模將達(dá)到1 820億美元[5](如圖3)，VR/AR有望迅速走向大眾消費(fèi)電子市場(chǎng)。

圖3 2025年VR/AR軟硬件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

VR技術(shù)發(fā)展與已有信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展息息相關(guān)，如VR硬件平臺(tái)由計(jì)算機(jī)提供，顯示技術(shù)由電視與攝像機(jī)提供，技術(shù)軟件基于計(jì)算機(jī)圖形圖像等。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將催生VR低成本快速建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成和顯示技術(shù)、新型交互設(shè)備的研制、智能化和自然的虛擬現(xiàn)實(shí)建模以及分布式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等一系列新技術(shù)，將實(shí)現(xiàn)VR屏幕突破，實(shí)現(xiàn)VR、AR及MR技術(shù)與全息技術(shù)的合一，實(shí)現(xiàn)虛擬世界與真實(shí)世界的虛實(shí)融合和自然交互。VR成為新一代通用計(jì)算平臺(tái)，是虛擬現(xiàn)實(shí)演進(jìn)的邏輯和方向。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)人才需求分析

(一)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈及人才需求分析

2016年4月，工信部發(fā)布《2016年虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，全面闡述了國內(nèi)外VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀、技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和主要應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)VR產(chǎn)業(yè)鏈[6]顯示(如圖4)，VR產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)比高，涉及產(chǎn)業(yè)眾多，包括VR工具與設(shè)備、內(nèi)容制作、分發(fā)平臺(tái)、行業(yè)應(yīng)用和相關(guān)服務(wù)等在軍事、民用以及科研等方面的各種應(yīng)用。

由于VR產(chǎn)業(yè)鏈涉及基礎(chǔ)硬件生產(chǎn)、軟件開發(fā)、核心部件制造、實(shí)體以及網(wǎng)絡(luò)分發(fā)平臺(tái)、營銷與服務(wù)等眾多領(lǐng)域，且當(dāng)前VR在軍事、教育、醫(yī)療、汽車、物流多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中都有了較為成熟的融合形態(tài)，由此帶動(dòng)了VR產(chǎn)業(yè)鏈中人才需求的井噴。產(chǎn)業(yè)發(fā)展，人才先行，人才是科技發(fā)展的關(guān)鍵。全球職場(chǎng)社交平臺(tái)LinkedIn(領(lǐng)英)發(fā)布的全球虛擬現(xiàn)實(shí)人才報(bào)告顯示，美國VR人才數(shù)量占全球總數(shù)的40%，中國VR人才數(shù)量?jī)H占全球總數(shù)的2%。從VR職位需求量來看，美國獨(dú)占近半，中國則約占18%，預(yù)計(jì)到2018年會(huì)有近50萬的人才缺口。

圖4 虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈圖

(二)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)崗位分析

1.應(yīng)用型崗位分析

虛擬現(xiàn)實(shí)作為新的產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)VR產(chǎn)業(yè)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵是了解VR企業(yè)需要什么樣的人才，相關(guān)就業(yè)崗位所需要的技術(shù)以及掌握的程度。在此基礎(chǔ)上，才知道要把學(xué)生培養(yǎng)成什么樣的人才，選擇哪些技術(shù)技能點(diǎn)以及教到什么程度。重慶文理學(xué)院聯(lián)合達(dá)內(nèi)科技、網(wǎng)龍網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)企業(yè)對(duì)VR產(chǎn)業(yè)技術(shù)崗位需求進(jìn)行了前期調(diào)研，結(jié)果顯示，開發(fā)維護(hù)類、美術(shù)設(shè)計(jì)類以及影視處理類排前三，分別占31%、20%和15%。除以上三類外，運(yùn)營管理類、產(chǎn)品策劃類、銷售類也具有較多的人員需求(如圖5)。

圖5 VR崗位類別需求分布

根據(jù)調(diào)研報(bào)告，開發(fā)維護(hù)類人員需求最多的崗位分別為：軟件開發(fā)工程師、硬件開發(fā)工程師、系統(tǒng)集成工程師、VR終端技術(shù)支持和VR系統(tǒng)維護(hù)人員；美術(shù)設(shè)計(jì)類人員需求最多的崗位分別為：模型制作師、后期特效師、三維建模工程師和原畫設(shè)計(jì)師；影視處理類人員需求最多的崗位分別為：編導(dǎo)(含策劃)、影視后期制作師、影視特效師和影視拍攝師。開發(fā)維護(hù)類中的開發(fā)設(shè)計(jì)程序類人才即VR軟件開發(fā)人才最為緊俏，且VR軟件開發(fā)人才與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)軟件開發(fā)人才相比，VR軟件開發(fā)涉及VR產(chǎn)業(yè)鏈多個(gè)環(huán)節(jié)，跨界交叉的創(chuàng)新特征更為明顯，新興VR產(chǎn)業(yè)對(duì)人才有更高的要求，未來VR軟件開發(fā)工程師必須具有解決跨多技術(shù)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力，以及多項(xiàng)技術(shù)交叉融合創(chuàng)新的能力。

2.研究型崗位分析

中國VR產(chǎn)業(yè)起步較晚，尚處于摸索階段，對(duì)于VR核心技術(shù)的研究相對(duì)欠缺。VR核心技術(shù)涉及圖形圖像、建模和算法、傳感校準(zhǔn)等。全球開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV創(chuàng)始人、OpenCV.ai董事會(huì)主席、Stanford顧問Gary Bradski教授，于2014年在Stanford演講時(shí)發(fā)布了Magic Leap在感知部分的技術(shù)架構(gòu)和技術(shù)路線[7]。如圖6所示，以圖像或傳感器校準(zhǔn)為中心，展開成了平面表面追蹤等4支不同的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)線、15個(gè)研究點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)都有大量的研究工作要做。同時(shí)，圖像或傳感器校準(zhǔn)技術(shù)僅是VR核心技術(shù)研發(fā)之一，在這個(gè)復(fù)合度比較高的領(lǐng)域里，能專攻某一點(diǎn)的專業(yè)人才本身就缺乏，能綜合地在VR世界開展科學(xué)研究和技術(shù)研究的復(fù)合型人才就更為鮮見。

圖6 圖像或傳感器校準(zhǔn)技術(shù)架構(gòu)和路線

(三)虛擬現(xiàn)實(shí)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

隨著VR時(shí)代的來臨，產(chǎn)業(yè)鏈中人才需求井噴，VR人才尤其是VR應(yīng)用型技術(shù)人才和管理運(yùn)營人才緊缺。美國、英國、韓國、日本等國家先后布局了VR各層次人才的培養(yǎng)，但在國內(nèi)，除部分VR企業(yè)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)開始了VR技能型人才的培訓(xùn)探索外，高校布局VR應(yīng)用型專業(yè)人才的系統(tǒng)性培養(yǎng)尚未見報(bào)道。當(dāng)前VR開發(fā)人員大多是從游戲、動(dòng)漫、3D仿真、模型等行業(yè)轉(zhuǎn)型而來，由于行業(yè)技術(shù)間存在差異，人才很難快速融入VR領(lǐng)域。人才緊缺不只發(fā)生在未來，還發(fā)生在當(dāng)下，目前迅猛發(fā)展的VR產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的人才供給匱乏現(xiàn)象，暴露出我國工程教育與新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)的短板[8]。然而，對(duì)學(xué)校而言，VR產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，VR專業(yè)(或依托其他專業(yè)上的VR方向)是新生專業(yè)，人才培養(yǎng)方案、課程體系、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件、系列教材、師資隊(duì)伍等系統(tǒng)性建設(shè)也無先行經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。但產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要人才推動(dòng)引領(lǐng)，其中人才供給是關(guān)鍵，高校必須行動(dòng)。因此，各高校如何在現(xiàn)有資源條件基礎(chǔ)上，創(chuàng)建能滿足VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)需求，同時(shí)又具有本校特色的VR應(yīng)用型人才培養(yǎng)新生態(tài)，是亟待解決的新問題。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)“新工科”人才培養(yǎng)思考

“人才是發(fā)展壯大新經(jīng)濟(jì)的首要資源。工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展是緊密聯(lián)系和相互支撐的。工程教育改革如果滯后，就會(huì)拖產(chǎn)業(yè)的后腿。我們急需發(fā)展‘新工科’來滿足新經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的需要?！盵9]高校需要面向未來布局“新工科”建設(shè)，探索更加多樣化和個(gè)性化的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界融合能力的工程科技人才。基于VR技術(shù)演進(jìn)邏輯、人才需求和現(xiàn)狀的分析，可以斷定，VR是具有典型特征的“新工科”，我國高校必須高度重視VR“新工科”專業(yè)人才的培養(yǎng)。地方高校作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主陣地，將是培養(yǎng)VR應(yīng)用型人才的生力軍和主力軍，尤其應(yīng)將著力點(diǎn)放在培養(yǎng)具有一定國際視野、能跨界交叉融合的“新工科”VR應(yīng)用型技術(shù)人才上來，為我國VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競(jìng)爭(zhēng)的提升提供智力和人才支撐。

重慶文理學(xué)院作為地方本科院校，高度關(guān)注新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)向，主動(dòng)布局新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)，率先肩負(fù)起了面向VR新興產(chǎn)業(yè)探索、VR新興工科建設(shè)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)這一重大使命和責(zé)任。重慶文理學(xué)院軟件工程學(xué)院主要從事信息類人才的培養(yǎng)和研究工作，開設(shè)有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息工程、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程等專業(yè)，建有軟件研究所、機(jī)器視覺與智能信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。十余年來，學(xué)院聚焦工程教育，秉持培養(yǎng)高素質(zhì)IT工程應(yīng)用型人才的思想，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，以校企合作為依托，以實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，逐步形成了“接地氣、近產(chǎn)業(yè)、重應(yīng)用”的人才培養(yǎng)特色，確立了“工程教育回歸工程實(shí)踐”的人才培養(yǎng)理念，搭建了政校企合作育人新平臺(tái)，構(gòu)建了融工程課程體系、工程實(shí)踐體系和工程素養(yǎng)體系為一體的應(yīng)用型IT人才培養(yǎng)新體系，形成了“學(xué)歷教育+工程訓(xùn)練”的人才培養(yǎng)新模式。學(xué)生工程能力、創(chuàng)新能力、就業(yè)質(zhì)量逐步提升，麥可思“畢業(yè)生社會(huì)需求與培養(yǎng)質(zhì)量半年后跟蹤測(cè)量評(píng)估”(重慶文理學(xué)院)結(jié)果顯示，IT類多屆畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、就業(yè)質(zhì)量、就業(yè)薪酬位居學(xué)校前列。軟件工程學(xué)院在現(xiàn)有條件下，攻堅(jiān)克難，依托教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目，聯(lián)動(dòng)“達(dá)內(nèi)科技”共同制定培養(yǎng)方案、共同實(shí)施人才培養(yǎng)工作的VR特色班于2017年7月開班，第一批VR本科畢業(yè)生將于2018年奔赴VR行業(yè)企業(yè)相關(guān)職業(yè)崗位，標(biāo)示著重慶文理學(xué)院VR應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作的啟動(dòng)。學(xué)校以此為契機(jī)，順勢(shì)而為，把“新工科”VR建設(shè)作為學(xué)校“新工科”建設(shè)的一個(gè)重要支撐點(diǎn)和突破口，聚焦“新工科”VR，全面啟動(dòng)了“新工科”VR人才培養(yǎng)范式的探索。學(xué)?！靶鹿た啤盫R應(yīng)用型人才培養(yǎng)路徑初步明晰，基于虛擬現(xiàn)實(shí)演進(jìn)邏輯和前期探索，現(xiàn)提出以下五點(diǎn)思考：

(一)領(lǐng)悟“新工科”內(nèi)涵，樹立發(fā)展新思維

“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”構(gòu)成了“新工科”建設(shè)的“三部曲”，明確提出了“新工科”內(nèi)涵的指向，即新工科專業(yè)和工科專業(yè)新要求?！啊鹿た啤窍鄬?duì)于傳統(tǒng)工科而言的，是以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念?！鹿た啤慕ㄔO(shè)，一方面要設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，并加強(qiáng)建設(shè)；另一方面要推動(dòng)現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新，探索符合工程教育規(guī)律和時(shí)代特征的新培養(yǎng)模式?！盵10]因此，我們需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)和研究，深刻了解“新工科”“新產(chǎn)業(yè)”的特征、規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，領(lǐng)悟“新工科”“新產(chǎn)業(yè)”的內(nèi)涵，樹立“新工科”建設(shè)的新思維，樹立創(chuàng)新型、綜合化、全周期的工程教育新理念；加強(qiáng)實(shí)踐和探索，把握新興產(chǎn)業(yè)需要什么樣的人才和如何培養(yǎng)這樣的人才，構(gòu)建人才培養(yǎng)的“新工科”范式。

基于此，面對(duì)新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新技術(shù)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新趨勢(shì)，學(xué)校管理者、施教者和受教者都不能墨守成規(guī)，要讓教育回歸教育本真，以“思量變化、塑造未來、乘勢(shì)而為”為指引，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)同與共享為主要路徑，深入開展“新工科”研究與實(shí)踐，推動(dòng)思想創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)專業(yè)建設(shè)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，從專業(yè)分割轉(zhuǎn)向跨界交叉融合，從適應(yīng)服務(wù)轉(zhuǎn)向支撐引領(lǐng)[8]。在教育全球化的當(dāng)前，我們必須站在國際前沿來考量我們的人才培養(yǎng)全過程，加強(qiáng)工程人才培養(yǎng)實(shí)踐，加強(qiáng)工程人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究，關(guān)注世界前沿科技進(jìn)展、未來技術(shù)和發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，制定適切的工程人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，建立具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的工程教育新體系。

如前文所述，VR產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，VR技術(shù)是多技術(shù)交叉融合的新技術(shù)，VR是新興的工科。通過實(shí)踐探索，我們認(rèn)為地方應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)VR人才的路徑是：研究和了解VR產(chǎn)業(yè)技術(shù)，優(yōu)化設(shè)置和改造專業(yè)，構(gòu)建人才培養(yǎng)體系，注重人才培養(yǎng)的實(shí)施。在這一過程中，關(guān)鍵是要針對(duì)VR技術(shù)特性和人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，全面探索政府、境內(nèi)外行業(yè)企業(yè)、科研院所及其他高校多方協(xié)同培養(yǎng)VR人才及共建共享實(shí)踐平臺(tái)的體制機(jī)制，打造VR教育新生態(tài)，形成科教結(jié)合、產(chǎn)學(xué)融合的多主體協(xié)同培養(yǎng)VR人才教育共同體，構(gòu)建多主體協(xié)同培養(yǎng)VR人才的新模式。其核心是要融合物聯(lián)網(wǎng)、模式識(shí)別、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)通信、軟件開發(fā)、3D建模、數(shù)字媒體等技術(shù)，融合校內(nèi)軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、美術(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)字媒體等學(xué)科專業(yè)，融合校外IT產(chǎn)業(yè)行業(yè)和科研院所，開創(chuàng)VR人才培養(yǎng)新體系、新內(nèi)容、新方法，以期全面探索“新工科”教育從技術(shù)范式、科學(xué)范式、工程范式轉(zhuǎn)向體現(xiàn)跨界、交叉、融合、創(chuàng)新特征的VR人才培養(yǎng)“新工科”范式。

(二)探索合作機(jī)制體制，構(gòu)建多主體協(xié)同育人模式

“新工科”建設(shè)“天大行動(dòng)”計(jì)劃明確指出：“問內(nèi)外資源創(chuàng)條件，打造工程教育開放融合新生態(tài)。優(yōu)化校內(nèi)協(xié)同育人組織模式，通過建立跨學(xué)科交融的新型機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)化學(xué)院等方式，突破體制機(jī)制瓶頸，為跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)交叉培養(yǎng)新工科人才提供組織保障。匯聚行業(yè)部門、科研院所、企業(yè)優(yōu)勢(shì)資源，完善科教結(jié)合、產(chǎn)學(xué)融合、校企合作的協(xié)同育人模式，建設(shè)教育、培訓(xùn)、研發(fā)一體的共享型協(xié)同育人實(shí)踐平臺(tái)?！盵11]因此，地方院校應(yīng)全面探索利益共同體的機(jī)制體制，明確合作各方的職能、任務(wù)和利益等，確保協(xié)同培養(yǎng)“新工科”人才的順利開展。學(xué)校應(yīng)以教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目為抓手，進(jìn)一步深化拓展政校企合作。加強(qiáng)與行業(yè)領(lǐng)先的VR企業(yè)(群)、科研院所進(jìn)行精細(xì)化合作，開展國際合作，拓展國外一流VR企業(yè)和科研院所的合作；加強(qiáng)校內(nèi)跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)交叉合作，打破校內(nèi)院系、學(xué)科及專業(yè)壁壘。全面匯聚力量，共同布局VR“新工科”專業(yè)建設(shè)，適時(shí)開設(shè)全新的VR專業(yè)。同時(shí)，加快傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)的改造升級(jí)，做好存量調(diào)整，建設(shè)VR+專業(yè)，專業(yè)+VR,打造VR專業(yè)集群，推動(dòng)學(xué)科專業(yè)交叉融合，加強(qiáng)復(fù)合型VR工程技術(shù)人才培養(yǎng)，形成多主體協(xié)同培養(yǎng)VR人才的良好生態(tài)環(huán)境，培養(yǎng)一批高素質(zhì)的VR軟件開發(fā)工程師、AR軟件開發(fā)工程師、仿真開發(fā)工程師、游戲開發(fā)工程師、Unity3D開發(fā)工程師、Unity3D技術(shù)美術(shù)設(shè)計(jì)師、Unity3D場(chǎng)景搭建師等VR技術(shù)復(fù)合型人才和運(yùn)營管理人才。

(三)多主體協(xié)同，構(gòu)建VR人才培養(yǎng)三大體系

相關(guān)研究表明，新興產(chǎn)業(yè)未來的工程師要具備核心素養(yǎng)，如家國情懷、批判思維、全球視野、終身學(xué)習(xí)、跨界交叉、溝通與協(xié)商、領(lǐng)導(dǎo)力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、持續(xù)發(fā)展、數(shù)字素養(yǎng)、未來思維、空間想象等[12]。教師不僅要注重技術(shù)的傳授，也要對(duì)開發(fā)者素質(zhì)、文化、價(jià)值觀的塑造等有一定的要求，并重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的五大品質(zhì)，即批判性思維、知識(shí)結(jié)構(gòu)自拓展、技術(shù)理解力、設(shè)計(jì)思維和領(lǐng)導(dǎo)能力。

VR未來工程師和設(shè)計(jì)師亦不例外，同時(shí)，由于VR是新興產(chǎn)業(yè)且技術(shù)有待成熟，尚無人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，因此，在設(shè)計(jì)制定培養(yǎng)體系時(shí)，需首先加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)業(yè)的跟蹤和研究，加強(qiáng)與VR領(lǐng)軍企業(yè)的合作，較為適切地把握主要就業(yè)方向及崗位，以及崗位和能力的相關(guān)要求，并結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)而明確核心知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力要求，最后形成既接地氣又具工程教育國際標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)體系(如圖7)，即逆向設(shè)計(jì)培養(yǎng)體系。

圖7 VR培養(yǎng)體系逆向設(shè)計(jì)路線

根據(jù)工程師素養(yǎng)及品質(zhì)圖式理論，基于工程教育認(rèn)證要求，為提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的核心能力，需要構(gòu)建夯實(shí)工程核心知識(shí)的工程課程體系、提升工程核心能力的工程實(shí)踐體系、增強(qiáng)工程核心素養(yǎng)的工程素養(yǎng)體系。在確定人才培養(yǎng)體系內(nèi)容方面，依托人才培養(yǎng)利益共同體中的行業(yè)專家、工程技術(shù)人員、科研人員和一線教師，共同研討，最后形成VR人才培養(yǎng)三大體系。

1．構(gòu)建以“知識(shí)、能力、素養(yǎng)”為主線的課程體系

構(gòu)建課程體系也采用逆向設(shè)計(jì)思路：首先是企業(yè)調(diào)研，通過企業(yè)調(diào)研獲得虛擬現(xiàn)實(shí)主要就業(yè)方向及崗位，以及崗位描述和能力要求，分析各崗位職業(yè)活動(dòng)，抽取典型職業(yè)活動(dòng)相關(guān)流程，總結(jié)歸納知識(shí)結(jié)構(gòu)和職業(yè)能力要求，繪制課程關(guān)聯(lián)圖并據(jù)此細(xì)化課程知識(shí)點(diǎn)，梳理交叉融合技術(shù)的專業(yè)邊界、課程邊界、關(guān)聯(lián)知識(shí)，設(shè)置工程知識(shí)、工程能力和工程素養(yǎng)模塊，并注重核心課程的設(shè)計(jì)，構(gòu)建基于VR專業(yè)跨學(xué)科融合的知識(shí)—能力—素質(zhì)實(shí)現(xiàn)矩陣的通識(shí)課程體系、專業(yè)基礎(chǔ)課程體系和動(dòng)態(tài)專業(yè)技術(shù)課程體系。

2.構(gòu)建以VR實(shí)際項(xiàng)目為載體的工程實(shí)踐體系

梳理VR相關(guān)崗位所需的知識(shí)和技能，通過實(shí)際案例驗(yàn)證和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目貫穿的形式，形成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。同時(shí)，注重實(shí)踐內(nèi)容與工程應(yīng)用融合，實(shí)踐過程與企業(yè)開發(fā)流程融合，實(shí)踐任務(wù)分工與企業(yè)崗位職責(zé)融合，構(gòu)建“基礎(chǔ)型、綜合設(shè)計(jì)型、工程創(chuàng)新型” 三融合的三層次漸進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)體系。在實(shí)施方法上，強(qiáng)調(diào)精講多練，加大實(shí)驗(yàn)課、實(shí)訓(xùn)課、頂崗實(shí)習(xí)等實(shí)踐課程的比重。

3.構(gòu)建以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)俱樂部為主體的工程素養(yǎng)體系

以大學(xué)生眾創(chuàng)空間為載體，探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)全周期工程教育，形成以VR俱樂部為載體的“1+2+1”工程素養(yǎng)拓展體系。即一年級(jí)啟蒙引導(dǎo)，培養(yǎng)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，逐步形成歸屬感；二、三年級(jí)注重能力提升，學(xué)生根據(jù)志趣進(jìn)入VR各項(xiàng)目俱樂部，通過項(xiàng)目引領(lǐng)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)和開發(fā)工程項(xiàng)目；四年級(jí)進(jìn)行工程實(shí)景訓(xùn)練，工程訓(xùn)練與實(shí)習(xí)融合，工程素養(yǎng)融入工程訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。同時(shí)，將產(chǎn)學(xué)研優(yōu)質(zhì)資源反哺人才培養(yǎng)全過程，逐步形成從“創(chuàng)意”到“創(chuàng)新”再到“創(chuàng)業(yè)”的工程素養(yǎng)拓展訓(xùn)練完備體系。

(四)多主體協(xié)同，搭建共享型育人實(shí)踐平臺(tái)

根據(jù)VR實(shí)踐教學(xué)體系和工程素養(yǎng)拓展體系，打造政校企共商、共建、共享的工程教育責(zé)任共同體。校企協(xié)同共建實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)、開發(fā)系統(tǒng)、實(shí)訓(xùn)室，為學(xué)生提供VR實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；政校企協(xié)同共建大學(xué)生VR創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地，將VR技術(shù)與“雙創(chuàng)”基地相融合，以VR場(chǎng)景制作實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為基礎(chǔ)，依托云端海量VR資源素材庫，為學(xué)生提供自由發(fā)揮空間，把學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造者、創(chuàng)業(yè)者，為學(xué)生提供素養(yǎng)拓展訓(xùn)練和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)；依托合作的企業(yè)主體協(xié)同建設(shè)校外實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供校外實(shí)習(xí)條件；協(xié)同共建VR研究中心，匯聚VR師資，培養(yǎng)培訓(xùn)師資和部分VR技術(shù)研究型人才，合作開展產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究和技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)，服務(wù)引領(lǐng)地方經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。通過以上建設(shè)，初步搭建功能相對(duì)齊全的集教育、培訓(xùn)、研發(fā)于一體的共享型協(xié)同育人實(shí)踐平臺(tái)，為VR專業(yè)人才培養(yǎng)和VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)，助推并引領(lǐng)VR產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

(五)因時(shí)而動(dòng)，學(xué)程分段動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)課程和內(nèi)容

產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，思量變化，技術(shù)發(fā)展快和融合度高是新產(chǎn)業(yè)新技術(shù)的一個(gè)顯著特征。新技術(shù)從業(yè)者應(yīng)具有可持續(xù)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新融合能力，通識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)等三大核心基礎(chǔ)要相對(duì)扎實(shí)，基礎(chǔ)夯實(shí)是前提，跨界交叉融合是方向。因此，學(xué)校在建設(shè)“新工科”時(shí)，要因時(shí)而動(dòng)，通識(shí)課程和核心基礎(chǔ)課程體系可相對(duì)穩(wěn)定，但技術(shù)課程及內(nèi)容應(yīng)隨產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)調(diào)整和更新。

通過對(duì)重慶文理學(xué)院開設(shè)的VR特色班的反思，創(chuàng)新性構(gòu)建“2.5+0.5+1”學(xué)程分段是一條可選擇的路徑。大學(xué)4年可劃分為3個(gè)階段：第一個(gè)階段是前5學(xué)期的基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)，完成本科VR專業(yè)的通識(shí)基礎(chǔ)、專業(yè)核心基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)；第二個(gè)階段是第六學(xué)期的技術(shù)性課程學(xué)習(xí)，完成VR核心技術(shù)課程和多元技術(shù)方向課程選修，并根據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展需求，動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)課程體系和工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的多樣化發(fā)展和個(gè)性化發(fā)展；第三個(gè)階段是第四年的工程化訓(xùn)練和實(shí)習(xí)，學(xué)生進(jìn)入VR企業(yè)項(xiàng)目組，承擔(dān)實(shí)際的VR技術(shù)工作，使學(xué)生置身于真實(shí)的企業(yè)場(chǎng)景。當(dāng)然，教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法的變革還應(yīng)同步并進(jìn)，將VR新技術(shù)融入教育全過程，鼓勵(lì)師生摸索“關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)、去中心化學(xué)習(xí)、非正式學(xué)習(xí)、想象學(xué)習(xí)”等新型學(xué)習(xí)方法。

四、結(jié) 語

本文探索提出的關(guān)于“新工科”虛擬現(xiàn)實(shí)人才培養(yǎng)的一些思考可能并不成熟，要逐步形成體現(xiàn)“新工科”跨界、交叉、融合、創(chuàng)新特征的VR人才培養(yǎng)新范式，還有相當(dāng)多的工作要做，這項(xiàng)工作目前才剛剛開始。本文謹(jǐn)此拋磚，期待同行們的真知灼見，希望通過凝聚校內(nèi)外共識(shí)，開展多樣化探索，共同提升“新工科”虛擬現(xiàn)實(shí)人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動(dòng)并引領(lǐng)國家戰(zhàn)略性虛擬現(xiàn)實(shí)新興產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。當(dāng)然，作為高校計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的教育工作者，在關(guān)注VR專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)之余，更要關(guān)注這項(xiàng)顛覆性技術(shù)在教育領(lǐng)域的深度應(yīng)用和融合會(huì)不會(huì)引發(fā)一場(chǎng)教育革命，已有教學(xué)模式、教學(xué)方法、課堂結(jié)構(gòu)會(huì)不會(huì)被顛覆，教學(xué)組織和人才培養(yǎng)體系會(huì)不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革等諸多問題。

[1] 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì)分析[EB/OL].(2016- 07- 21).http://max.book118.com/html/2017/0723/123873265.shtm.

[2] 國家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)[EB/OL].(2006- 02- 09). http://www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/gjkjgh/200811/t20081129_65774.htm.

[3] “十三五”國家信息化規(guī)劃[EB/OL].(2016- 12- 28). http://www.gov.cn/zhengce/content/2016- 12/27/content_5153411.htm.

[4] 康金城.德國工業(yè)4.0(中文版)[EB/OL].(2015- 01- 29).https://wenku.baidu.com/view/623af4fb84868762caaed5b2.html.

[5] VR與AR報(bào)告：下一個(gè)通用計(jì)算平臺(tái)[R/OL].(2016- 03- 31).https://wenku.baidu.com/view/76c9b48858fafab068dc02b8.html.

[6] 2016年虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書[R/OL].(2016- 04- 14). http://www.199it.com/archives/516786.html.

[7] BRADSKI G R,KAEHLER A. Computer Vision in C++ with the OpenCV Library[R].Oreilly media，2015.

[8] 王慶環(huán).新工科發(fā)展形成建設(shè)行動(dòng)路線[N].光明日?qǐng)?bào)，2017- 04- 11(01).

[9] 趙昂.“新工科”，能否培育“中國制造”所需新型人才[N].工人日?qǐng)?bào)，2017- 05- 19(05).

[10] 吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發(fā)展和建設(shè)新工科 主動(dòng)適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)[J].高等工程教育研究，2017(1)：1- 8.

[11] “新工科”建設(shè)行動(dòng)路線(“天大行動(dòng)”)[EB/OL].(2017- 04- 08).http://www.moe.edu.c.

[12] 鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究，2017(3)：1- 6.

TheVirtualRealityTechnologyandtheTalentsTrainingof“EmergingEngineering” ——Taking Chongqing University of Arts and Sciences as an Example

LUO Wancheng

(SoftwareEngineeringInstitute,ChongqingUniversityofArtsandSciences,Chongqing402160,China)

The virtual reality is an emerging industry, new technology and a typical emerging engineering subject. In recent years, an explosive growth of virtual reality industry has experienced the increasing demand of applied talents. However, because the virtual reality is an emerging industry, there is no mature training schemes, course systems and resources in schools. Therefore, based on the development of the virtual reality industry, focusing on the talents demand analysis and the applied talents training model of the virtual reality industry in a new engineering subject, taking Chongqing University of Arts and Sciences as an example, with the methods of inheriting and innovation, crossing over and fusion, collaborating and sharing, five points to cultivate the “emerging engineering” talents in the virtual reality were put forward in the paper. Firstly, the colleges and universities have to understand the connotations of “emerging engineering”, and hold the new idea of subject development. Secondly, the multiple collaborative development of talents training has to be constructed. Thirdly, the curricular system with the knowledge, ability, and the professionalism as the main has to be established, taking VR program as the carrier of engineering practice system, with the innovation club in the engineering professionalism system as the main. Fourthly, the sharing talents training platform has to be constructed. Fifthly, the curricular and the contents have to be designed dynamically and stage by stage.

emerging engineering; virtual reality; talents training; practice of engineering; professionalism

2017- 10- 16

重慶文理學(xué)院“新工科”研究與實(shí)踐重大項(xiàng)目“地方高校多主體協(xié)同培育虛擬現(xiàn)實(shí)‘新工科’人才的探索與實(shí)踐”(171001)

羅萬成，男，四川廣安人，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事計(jì)算機(jī)教學(xué)與管理研究。

羅萬成.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與“新工科”人才培養(yǎng)——以重慶文理學(xué)院為例[J].重慶高教研究，2018，6(1)：65-77.

formatLUO Wancheng. The virtual reality technology and the talents training of “emerging engineering”——taking Chongqing University of Arts and Sciences as an example[J].Chongqing higher education research，2018，6(1)：65-77.

10.15998/j.cnki.issn1673-8012.2018.01.007

TP399；G648.4；G202

A

1673-8012(2018)01-0065-13

(責(zé)任編輯吳朝平)