卜一平

（沈陽師范大學 遼寧·沈陽 110000）

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）和增強現(xiàn)實技術(shù)（AR）一般是指利用計算機技術(shù)生成的感官模擬應用，可表述為“為學生模擬生成一個包括視覺、觸覺、聽覺等多種感官模擬的三維虛擬空間，學生借助特定的輸入與輸出設(shè)備可進入虛擬空間，并與之進行交互的應用”[1]。就其特點來看，該技術(shù)具有構(gòu)想性、沉浸性和交互性等特征。也正是因為這些屬性，從生成角度來看，VR、AR技術(shù)是以計算機為中心的多媒介融合的產(chǎn)物；從工具性角度看，它同時也是和其他媒介形式進行融合的重要手段。VR、AR技術(shù)是在眾多科學技術(shù)綜合發(fā)展中成長起來的教學模式，相較于傳統(tǒng)的教學模式，它能夠給藝術(shù)類專業(yè)的計算機課程教學提供更多的可能。

1 藝術(shù)類計算機課程教學現(xiàn)狀

藝術(shù)類計算機課程是一個將科學、藝術(shù)、技術(shù)交叉融合的綜合性課程，采用計算機技術(shù)應用素質(zhì)訓練和藝術(shù)素質(zhì)訓練相結(jié)合的培養(yǎng)方法。藝術(shù)類涵蓋專業(yè)廣泛，學生就業(yè)主要從事藝術(shù)設(shè)計相關(guān)行業(yè)，就業(yè)前景較好。而隨著科技的發(fā)展，計算機課程逐漸成為該專業(yè)基礎(chǔ)課程，并成為學生培養(yǎng)空間感、表達空間設(shè)計思維，主要途徑之一。所以各個高校針對藝術(shù)設(shè)計類專業(yè)都加大計算機課程的建設(shè)和投入，目前這些計算機類課程采取的教學模式還以多媒體的講練結(jié)合模式為主，此模式對于藝術(shù)類學生來說，理解起來比較困難，特別是對空間思維能力培養(yǎng)上有一定難度，需要教師多次演練，才能達到理想效果。隨著手機等電子產(chǎn)品逐漸普及，計算機應用更加廣泛，藝術(shù)類專業(yè)學生對技術(shù)性和邏輯性較強的計算機教學要求也越來越高，因此計算機教學方式與環(huán)境也急需創(chuàng)新改善。另外，目前藝術(shù)類專業(yè)計算機課程教學目標不清晰，設(shè)計的內(nèi)容要么轉(zhuǎn)變過快，要么老舊，這些問題都讓藝術(shù)類計算機課程的教學目標越來越模糊，實際的教學方案也缺少連貫性，最終的教學效果也是不盡如人意。

2 VR、AR學習環(huán)境在藝術(shù)類計算機課程的教學效果

2.1 VR、AR學習環(huán)境可以培養(yǎng)學生的空間設(shè)計思維能力

對藝術(shù)專業(yè)的學生來說，擁有較強的空間建構(gòu)能力、空間想象能力、平立剖的視覺轉(zhuǎn)換能力以及創(chuàng)新與動手實踐能力，一直都是該專業(yè)學習的難點問題，也是該在教學中關(guān)注的重點和需要提升的難題。因為這些抽象設(shè)計能力的內(nèi)容很難利用真實手段對學生進行指導和訓練。此外，部分學生在以往學習中由于缺乏空間思維能力和想象力，導致對一些藝術(shù)設(shè)計問題時無從下手。VR、AR學習環(huán)境其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在將抽象概念化轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w化，讓傳統(tǒng)教學形式由抽象變成直觀。課堂上的學習除了教師的講授以外，學生還可以通過VR、AR學習環(huán)境的介入有效提升對空間的實際理解能力。

2.2 VR、AR學習環(huán)境可以創(chuàng)新教學方法

隨著5G應用的到來，VR和AR技術(shù)的創(chuàng)新應用也給各行各業(yè)都帶來的更多的可能，在教學領(lǐng)域中更是如此，教師可以利用VR和AR技術(shù)的便利，不斷創(chuàng)新教學模式，拓展學生的學習環(huán)境，促進VR和AR的應用性和科技性更加廣泛。同時，教師要不斷創(chuàng)新教學方法，將傳統(tǒng)的板書以及多媒體等教學手段，更好的融入VR和AR學習環(huán)境。讓學生的學習欲望更加強烈，才能達到更好的教學效果。

2.3 VR、AR學習環(huán)境可以增加學習專注度

VR、AR學習環(huán)境有助于提高學生學習專注度。所謂專注度，是指學生進行學習活動時的專注程度。曾經(jīng)有專家說：“哪里有專注度，哪里才有思考和記憶”[2]。VR、AR學習環(huán)境能夠為學生提供良好的學習氛圍，能夠?qū)⑼饨鐚W生的干擾降至最低。同時VR、AR學習環(huán)境還能夠很好地提高學生的課堂學習興趣，寓教于樂，使枯燥的理論知識學習活潑生動化。所以與傳統(tǒng)的課堂教學以及MOOC教學相比，VR、AR學習系統(tǒng)更能夠吸引學生的注意力，讓學生感受到文字和圖片表達不出來的知識，有著其獨特的優(yōu)勢，未來越來越多的課堂理論知識學習都會在VR、AR系統(tǒng)中完成。

3 VR、AR學習環(huán)境在計算機課程教學中的應用前景

VR、AR學習環(huán)境能有效改變師生對計算機課程教學的傳統(tǒng)理念，教師在教學過程中根據(jù)課程的需要，設(shè)置不同虛擬學習環(huán)境，從而調(diào)動課堂學習的氣氛，引導學生有計劃、有目的、自覺地參與到課堂學習中去，提升學生對理論知識的學習興趣以及教學中的創(chuàng)新和實踐能力[3]。此外，VR、AR學習環(huán)境有助于讓教師專心構(gòu)建全新的教育教學場景，更好的把知識點融入虛擬場景中，并通過交互的方式教授知識點。

當前VR、AR學習環(huán)境在計算機課程教學中的發(fā)展趨勢為：一是提供更廣的探究空間，與學習成績管理系統(tǒng)整合。為把VR、AR虛擬環(huán)境和學習管理系統(tǒng)兩種異構(gòu)的環(huán)境更好地融合，還需要有更多的研究工作者和實踐人員的努力。二是虛擬教學環(huán)境與真實學習環(huán)境的融合。三維虛擬環(huán)境的真實感依賴于圖形學的發(fā)展，但虛擬環(huán)境畢竟都是數(shù)字化虛擬的，而我們的教學活動還是發(fā)生在真實世界里，“虛擬與增強現(xiàn)實”能使學生進行學習活動時有更好的體驗，應該在計算機理論課堂教學領(lǐng)域更加普及該種技術(shù)。三是三維數(shù)字化環(huán)境和人工智能技術(shù)深度整合。因課堂學習的復雜性，VR、AR虛擬學習環(huán)境若要能完全做到像人類行為，比如自動組卷、自動判卷、自動答疑等，還是比較困難的，需要人工智能技術(shù)的更高突破。[4]

當然，VR、AR學習環(huán)境在教學中的技術(shù)層面還存在很多問題，主要體現(xiàn)在VR、AR的開發(fā)端，隨著AR、VR技術(shù)逐步成熟，以及硬件成本不斷地下降，AR、VR技術(shù)已被廣泛應用于各個領(lǐng)域，其中，教育行業(yè)被認為是該技術(shù)最好的應用場景之一。無論是VR的“沉浸式”學習，還是AR靈活的交互體驗，都給教育提供了廣闊的想象空間。而AR、VR教育的本質(zhì)是教育內(nèi)容的提供。只有內(nèi)容與通用平臺相結(jié)合，才能為學生提供相關(guān)服務(wù)，才能形成AR、VR課堂教育解決方案。然而，AR、VR相關(guān)教學環(huán)境內(nèi)容研發(fā)具有較大難度，其產(chǎn)品形式更與傳統(tǒng)數(shù)字化環(huán)境差別巨大，如何研發(fā)、共享乃至推廣AR、VR學習環(huán)境產(chǎn)品，仍是目前的難題。

因此，在未來教育中，我們應深掘教學規(guī)律，借助VR、AR學習環(huán)境，構(gòu)建VR、AR技術(shù)平臺支撐下的新型教學模式，更進一步探求VR、AR學習環(huán)境如何支持教與學，以提升學生在課堂教學中的學習效果，通過重塑教學方式，回歸教育本質(zhì)，對培育創(chuàng)新型人才和教育提供有力支持。[5]

4 結(jié)語

隨著學生對學習環(huán)境的良好體驗感的要求越來越高，在5G快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，VR和AR技術(shù)可以通過各種設(shè)備實現(xiàn)課堂教學環(huán)境全方位的真實還原和再現(xiàn)。VR和AR學習環(huán)境在計算機課堂教學中的有效應用，更是因為其打破了以往觀念中三維空間的展示狀態(tài)，讓學生能夠利用VR和AR技術(shù)進入設(shè)計好的虛擬課堂中，從而產(chǎn)生真切、有趣的使用感。正是在這種與虛擬教學的互動過程中，學生才可以更有效地掌握枯燥乏味的理論知識點和更好的解決教師在虛擬場景中布置的各個專業(yè)相關(guān)問題。藝術(shù)類計算機課程是美學與實踐的組合，是靈感與空間的碰撞。在專業(yè)教學中應用VR和AR技術(shù)的學習環(huán)境，將實現(xiàn)教育與科技的飛躍。藝術(shù)類專業(yè)和廣大專業(yè)一樣，其計算機等理論課程教學環(huán)節(jié)一定要和當下專業(yè)的技術(shù)發(fā)展相貼合，要完全迎合技術(shù)的提升。當下，VR和AR技術(shù)已經(jīng)在教育行業(yè)當中占有了一席之地，未來在應用方面將有更加廣泛的發(fā)展，新技術(shù)的融合使用必然會激發(fā)新的教學模式改革。以學生能力培養(yǎng)為導向，結(jié)合更多的科學技術(shù)手段，不斷創(chuàng)新課程教學模式，提升教學質(zhì)量，這才是教育行業(yè)發(fā)展的正確道路。