應用型本科院校《VR技術基礎》課程設置探討

劉琰 周理 肖林 王晨陽

【摘要】VR技術基礎作為高等院校開設的一門新型的專業選修課，其課程建設與創新實踐對于高層次應用型人才培養意義重大。本文明確了應用型本科的VR 技術基礎課程教學的特點，從課程必要性、教學內容和教學方法等方面闡述VR技術基礎課程的建設思路。

【關鍵詞】應用型本科 VR技術基礎 課程建設

【基金項目】福建省教育科學規劃2016年度課題“《VR技術基礎》教學設置的研究（FJJKCG16-423）”。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）33-0250-01

虛擬現實（Virtual Reality）技術已經列入《十三五國家科技創新規劃》十大新一代信息技術。當前虛擬現實產業發展最大的瓶頸在于專業人才的緊缺。國內高校承擔著為國家培養虛擬現實產業人才的重任。本文在前人研究基礎上，進一步完善虛擬現實技術專業人才培養方案和課程體系，并對應用技術大學的VR技術基礎課程教學進行了課程建設探討。

一、VR技術課程在一般本科院校設置的狀況

目前，我國的VR技術的高等教育還處于初步探討階段，許多高校嘗試針對VR技術設立了一系列的課程，課程內容和形式非常豐富。這些嘗試雖然沒有形成標準，卻為其他院校針對自己的特色開設VR技術課程提供參考。我們總結出VR技術課程教學存在以下特點：

1.VR技術以計算機技術為核心，綜合了計算機圖形學、實時分布系統、人機交互、心理學、控制學、電子學和多媒體技術多個相關領域的理論和技術，具有典型的多學科交叉融合的特點。

2.教學應該與應用關聯緊密。虛擬現實研究在與應用結合中需要有效的融合應用領域的專業知識。為了在不同的應用方向真實刻畫現實世界，需要相關的領域知識和應用模型，如電磁和光學傳輸的物理模型、剛體運動的動力學模型、領域知識專家系統等。

3.教學內容發展更新速度快，多學科交叉融合的特點使得其在內容上更新非常快。無線網絡和智能感知等信息技術領域前沿技術的快速發展，4G、普適娛樂、嵌入式仿真等新型都產生了虛擬現實新的理論和技術內容。

二、應用型本科院校開設VR技術課程的問題

因為應用型本科院校的定位問題，所以VR技術課程的特點對應用型本科院校其教學也提出了如下的一些要求：①培養目標明確，應用型本科院校在開設VR技術課程時要綜合考慮學生的知識儲備和基礎，明確學生培養方向與目標，對于具備前期基礎知識的內容可重點講授。②理論與實踐結合。虛擬現實應用性強，與實際結合緊密，相應的在教學上需要增強實踐內容，使學生增加感性認識，同時加深對關鍵技術的理解。③基礎與前沿結合。虛擬現實在技術、應用和內容上不斷更新，要求將基礎內容與當前的研究和應用熱點相結合，學生在對基礎理論掌握的前提下，對當前的熱點內容能夠充分的把握。

三、VR技術教學內容設置

1.教學內容

（1）VR技術基礎概述（2學時）： 背景、現狀、內涵、應用與發展；（2）平臺軟件和開發工具（8學時）：Unity軟件，三維建模軟件，編程語言與開發平臺，數據庫軟件；（3）VR內容獲取技術（8學時）：VR傳感器技術，VR全景視頻技術，三維拾取技術，實驗：VR 全景視頻拍攝與制作，動作捕捉；（4）VR建模技術（8學時）：基于三維幾何的虛擬環境，基于圖像的虛擬環境，增強現實技術，實驗：二、三維建模；（5）VR呈現（6學時）：三維圖形技術，三維注冊，實驗：3D動畫制作；（6）VR交互（8學時）：動畫引擎、控制技術，實驗：動畫控制。

2.教學方法

VR 技術課程的內容不僅艱深而且內容量大，每種技術又有許多不同算法，其中一些算法還有相當的難度，不能面面俱到。針對這個問題，我們在教學上采取如下策略：（1）突出重點，側重應用；（2）強調概念，不深究理論；（3）實驗內容安排具有連貫性。將深入的理論與直觀的演示有機結合，同時充分調動學生的興趣，使學生在實踐過程中對虛擬現實的內涵和關鍵內容進行更好的理解與掌握。

3.考核方式

考核過程推行多種方式：平時測試、課堂討論、作業測評、專題小論文、實驗報告、學科競賽、期末考核等。采用開卷考試的形式，期末成績占50%，平時和實驗成績占50%。作業要求：每章安排習題，引導學生復習課程內容，深入研究有關問題。思考題指導學有余力的學生探討更廣泛、更深入的問題，引導他們查閱更多的參考書。實驗要求：現場驗收設計實現成果，并給予分級評定，最后結合實驗報告給出實驗成績。教師嚴格執行評分規則，做到公平公正，促進優良學風形成。

四、小結

本文從課程必要性、教學內容的選擇和教學方法 3 個方面對應用型本科VR技術課程的教學進行了系統分析與討論，明確了應用型本科的VR 技術課程教學的特點，提出了一個具體的教學設置，希望引發廣大 VR 教育工作者的共鳴與探討，共同提升我國虛擬現實人才培養的水平。

參考文獻：

[1]郭豐，李松林.高校數字媒體專業虛擬現實課程體系建設構想[J]. 現代化教育技術，2012（4）：93-96.

[2]趙沁平，周彬，李甲，陳小武.虛擬現實技術研究進展[J].科技導報，2016（14）：71-75.

作者簡介：

劉琰（1982-），女，湖南長沙人，講師，碩士，研究方向：先進技術教育與應用，大數據分析。