基于VR技術的寶玉石雕刻加工實訓課程改革初探

俞麗麗

摘 要：隨著科學技術的不斷進步，VR（虛擬現實）技術已經在建筑、制造、娛樂、教育等多領域得到了廣泛的運用，被認為是最具潛力的信息化技術。本文著重分析了寶玉石雕刻加工實訓課程存在的問題，探究VR技術在寶玉石雕刻加工實訓中的應用策略，以期推動實訓課程改革。

關鍵詞：VR虛擬現實技術;寶玉石雕刻加工;實訓課程改革

隨著科學技術的不斷進步，越來越多的現代化手段運用于高校的教育教學。使用信息化手段輔助教師教學、輔助學生實訓成為諸多專業課程改革的主要方向。信息化技術的日新月異給實訓課程的教學過程、學習過程帶來了無限的可能。計算機科學領域VR技術一經問世便獲得了廣泛關注，國內外眾多高校更是不斷嘗試將其運用于實踐性強的課程教學領域，認為這一技術今后在教育領域的應用具有非常大的潛力。

1 VR技術發展現狀

1.1 VR技術的概念

VR技術，即虛擬現實技術，融合了計算機圖形圖像技術、傳感器技術、數據庫技術、人工智能等于一體，能夠創設一個計算機虛擬的三維空間，并在此空間內對真實世界的物質進行仿真。用戶可以通過鼠標、鍵盤或者專用的接入設備，如VR眼鏡、動作捕捉器、VR手持虛擬工具等接觸這一虛擬空間的物體，并與之進行交互。

VR技術與傳統的計算機仿真技術相比，其最大的特點就是用戶的沉浸感，同時具有更強的人與虛擬環境交互功能，極大地釋放了人的主動性和創造力。虛擬現實技術的關鍵是對虛擬世界的構建，其核心是建模和仿真。

1.2 VR技術應用現狀

隨著VR技術的不斷發展，其運用的領域不斷擴展，配套產生的VR專用設備也不斷出現。VR技術在各領域的應用如雨后春筍般出現。在建筑領域，工程師們能夠通過VR技術對建筑過程進行模擬，對室內結構進行修改，對裝潢效果進行預設，更加方便地掌控施工的過程并看到最終的效果。在制造領域，眾多的汽車公司已經開始使用虛擬現實技術對車輛進行設計和預裝配，從而減少誤差，避免返工，甚至眾多的維修工也開始使用這一技術增強修理工作的實踐經驗。在娛樂領域，虛擬現實技術能夠讓用戶的感官完全進入虛擬的環境中，從而獲得更加真實、刺激的娛樂體驗。在教育領域，學生們可以參加浸入式教學課程，足不出戶漫游世界，利用單一的教學設備完成不同類型的操作，甚至可以遨游各類宏觀或微觀世界，探訪各個歷史節點的人物和事件。VR技術在未來還將滲透到更加廣泛的領域，發揮更加重要的作用。

2 寶玉石雕刻加工實訓課程現狀

2.1 寶玉石雕刻加工實訓

寶玉石雕刻加工實訓課程是寶玉石鑒定與加工專業的核心課程，是該專業學生必須掌握的專業技能。寶玉石作品創作過程中，對原材料的拿捏把握是非常關鍵的。設計、構圖、結構要做到合理、準確，有的設計還需要根據寶玉石原料內部棉裂等情況進行調整，這些都是實訓的重心。這一過程既考驗了學生技藝的熟練程度、遇到問題的應變能力，還反映了學生的藝術修養，學生需要能夠根據題材和玉石的特性、造型等展開構思和雕刻加工。獨立設計并完成一件作品著實不易，需要有長期積累經驗，學生需要大量反復地練習，深挖細掘才能掌握其中的技巧。

2.2 寶玉石雕刻加工實訓亟待解決的問題

（1）寶玉石精品難進課堂。寶玉石品種繁多，特性各異，在實訓學習過程中，學生很難對所有種類的寶玉石進行觀察、了解和比對，更無法親自到達產地產區去學習、觀看寶玉石開采的過程，也很難對不同寶玉石雕刻的代表作品進行近距離實物欣賞和比對。目前，教師通常通過視頻、圖片輔以講解的方式幫助學生了解和掌握，學習過程不夠生動，相對枯燥，體驗感較低，學生學習主動性較差，學習效果一般。

（2）寶玉石雕刻加工實訓成本較高。實訓操作是寶玉石雕刻加工課程不可或缺的重要環節，學生只有在反復的實踐操作過程中才能鍛煉技巧，積累經驗。但不同于其他學科的實訓材料，玉石原料本身就具有較高的價值，很大程度上增加了學校和學生的學習成本，對于需要反復實踐操作的寶玉石雕刻加工實訓課程來說，這成為限制實訓課開展的重要原因。在玉雕實訓過程中，往往使用的都是相對廉價的低端玉石原料，學生較少雕刻加工到色澤、質地、形態較好的高端原料，從而限制了學生的創造力，嚴重影響學生在玉雕實訓過程中技能的提高。

（3）寶玉石原料不能重復雕刻。寶玉石原料不可重復利用，一塊原料僅能供單名學生單次雕刻學習，無論成敗，原料均不可復原重來。而這對于在校學習的學生來說，這正是學習過程中的一大弊端。學習本就是嘗試、糾錯、改進的螺旋式上升過程，一次性不可逆的操作雖有利于培養學生的細致程度，但對于在玉雕道路上不斷摸索前行的在校生，就失去了反復練習技巧、不斷修正和提高設計水平的重要過程，不利于學生設計能力的提升。

（4）預設實訓學習的重難點較為困難。實訓教學需要遵循教學的一般規律，從淺入深，逐步掌握重難點內容。在寶玉石加工過程中，由于玉料本身材質的原因，加工的過程中難免會遇到內含雜質或棉、裂等情況，這在實訓教學中只能預估，在原料表面是不能直接看到的，因而教師不能準確設定實訓重難點，學生由易到難地掌握應對技巧相對較為困難。

3 基于VR技術的寶玉石雕刻加工實訓課程改革

隨著VR技術的不斷發展成熟，其配套應用的開發成本不斷降低，目前國內已有一些高校開始建設虛擬現實實訓室，用以提升教學效果。這些都將為VR技術應用于寶玉石雕刻加工實訓課程改革提供范例。

3.1 有助于提高學習熱情

作為寶玉石鑒定與加工專業的學生，玉石的產地知識、開采過程、質地特征等都是在學習寶玉石雕刻加工前必須掌握的配套知識。通過VR技術，能夠讓學生身臨其境的“到達”玉石產地，“目睹”玉石料開采的過程，并且有針對性地挑選不同種類的玉石進行對比，相比在教室中的理論講授，這一過程將變得更加生動有趣，有很強的體驗感，有助于提高學生的學習熱情，提高學習的主動性，從而提升學習效率。

3.2 有助于增強實踐技能

利用VR技術，學生可以在虛擬空間中進行寶玉石雕刻加工仿真操作，由于采用了虛擬現實和仿真技術，學生的操作可以反復進行，而不用考慮原材料的耗損，對于操作過程中出現的偏差，也可以進行撤銷和修復。甚至多名同學可以就一個操作環節進行相互切磋、互相學習。教師還可以在虛擬環境中發布相同的任務，發放相同的原料，讓學生在操作中開展競賽，對比玉雕作品等，極大地豐富了教學內容，有助于磨煉學生的操作技能。

3.3 有助于培養設計能力

在虛擬環境下，教師可以根據教學需要預設寶玉石雕刻加工實訓中的重難點，如設置仿真玉石原料不同的形狀、顏色、石皮和種水等，可以讓學生廣泛接觸到不同形態和質地的玉石原料，讓每個學生根據自己對原材料的認識進行各類設計練習。也可以在VR虛擬環境所提供的仿真原料中預設雜質、棉裂等狀況，考驗和提升學生在寶玉石設計和雕刻過程中的應變能力。

3.4 有助于降低實訓成本

當前，支持VR技術應用的軟硬件價格還相對較高，但隨著技術的發展進步，建設VR實訓室的成本將進一步降低。對于寶玉石雕刻加工實訓這樣一個高耗材實訓課程而言，VR實訓室建設經費屬于一次性投入，可以反復使用，除必要的更新升級外，長久來看必將起到節約實訓耗材支出的作用，從而有助于降低玉雕實訓成本。

4 結語

寶玉石雕刻加工實訓課程的改革要緊緊跟上新時代新技術發展的腳步，分享信息化技術發展的紅利。使用VR技術輔助教學，是目前各高校、各專業教學改革研究的創新點，VR技術所帶來的教學思維的轉變、教學方法的轉變、實訓過程的轉變均有利于寶玉石雕刻加工實訓課程的開展，以此為探索進行研究必能為本實訓課程改革帶來啟示。

參考文獻：

[1] 石孔輝.淺談VR技術在中學美術教學中的應用[J].美術教育研究，2017（24）.

[2] 夏遠.空間思維的虛擬現實表達——基于VR技術應用的環境設計專業教學方式的改革與創新[J].美術教育研究，2018（15）.

[3] 張博.高職院校寶玉石專業課程體系之構建[J].黑龍江教育（高教研究與評估）2010（01）.

[4] 朱福軍，鄭萌，顧倩頤. VR技術視角下課堂學習環境革新與重構[J].技術在線，2017（02）.

[5] 丁楠，汪亞珉.虛擬現實在教育中的應用：優勢與挑戰[J].現代教育技術，2017（02）.