虛擬現實技術在高校公共美術教育中的應用研究

摘要：虛擬現實技術作為一種新的科技力量，給高校公共美術教育帶來了新的發展契機。將虛擬現實技術應用到高校公共美術教育中，利用其構想性、交互性和沉浸性的優勢能夠有效革除傳統公共美術教育的弊端，打造虛擬美術課堂，創設沉浸式美術教學情境，實現多樣化的高校公共美術教育課程選擇。

關鍵詞：虛擬現實技術;高校公共美術教育;應用

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）15-0-02

0 引言

近年來，虛擬現實技術以前所未有的速度實現了由小規模、小范圍應用到多領域應用的跨越式發展。從娛樂、影視到軍事、教育，虛擬現實技術的應用滲透到社會生活的方方面面。其中，實現虛擬現實技術和教育的融合發展，不僅是國家科技發展的戰略部署，更是教育變革的內在需求。2018年2月11日，《教師教育振興行動計劃（2018—2022）》中指出，實施“互聯網+”教育，充分利用云計算、大數據、虛擬現實、人工智能等新技術，推進教師教育信息化教學服務平臺建設和應用[1]。“虛擬現實+教育”也是教育自身變革的必然要求。人是教育的主體，決定了在教育過程中應該“發現人、傾聽人、服務人”。然而在傳統教育模式下，僵化的教育制度、機械的知識傳授、工廠化的培養方案無不將人的主體性置于教育之外。公共美術教育作為高校公共教育的重要組成部分，在培養人的審美意識、發展人的想象力以及創造力方面具有重要的作用。雖然近幾年國家不斷加強對高校美育教育工作的重視，但是由于我國高校公共美術教育起步較晚，其在實際的開設過程中出現了各個方面的問題。將虛擬現實技術應用到高校公共美術教育中，可以使其逐步走向實踐化、個性化、過程性、開放性和創造性，從而實現高校公共美術教育的新發展。

1 虛擬現實技術的含義與特征

1.1 虛擬現實技術的含義

虛擬現實作為一個概念，最早由美國人拉尼爾于1989年提出[2]。他認為虛擬現實是指借助計算機產生的一種三維交互環境，這種環境具有交互性的特征，且用戶以一定的角色身份參與到這種環境中，并且能夠獲得一定的體驗。我國工程院院士趙沁平教授認為，虛擬現實是以計算機為核心結合相關的科學技術，生成一定范圍的在視覺、聽覺、觸覺等方面與真實環境高度相似的數字化環境[3]。

盡管不同的學者對虛擬現實技術有不同的定義，但是他們都普遍認為虛擬現實技術是以計算機技術為核心的一種用戶通過某些交互設備進入虛擬環境并與之交互的新興技術。虛擬現實技術融合了多媒體技術、傳感技術、互聯網技術等，已廣泛應用于科技、醫療、教育、國防、軍事、藝術等行業，其本身也成為技術發展和商業模式不斷推陳出新的新興產業[4]。虛擬現實技術的核心是讓用戶在參與虛擬環境的過程中獲得源源不斷的啟發。

1.2 虛擬現實技術的特征

構想性（Imagination）、交互性（Interaction）和沉浸性（Immersion）是虛擬現實技術的三大核心要素。

構想性是指用戶沉浸在虛擬現實世界時可以通過自身的行為實現預存于人們心目中的想法，也就是說虛擬現實技術可以根據人的想法創造一個在現實生活中本不存在的環境。虛擬現實技術的構想性特征可以充分發揮人探索未來的能力，進而從定性和定量等多個角度得到感性和理性的認識。

交互性是指虛擬現實技術可以使用戶通過自身的實際行動對虛擬實際產生影響。虛擬現實技術所具有的交互特征可以使人們通過一定的動作、語言等更加真實的方式進行信息的交互，并得到一定規律的反饋。虛擬現實技術所具有的交互性特征是實時的，參與者不是被動接受，而是通過自己的動作改變或者感受相應的變化。

虛擬現實技術的沉浸性是指用戶在由虛擬現實技術打造的虛擬世界里活動時產生的一種沉浸感。作為現代科技前沿的綜合體現，虛擬現實技術最大的優勢在于整合了滲透藝術思維的科學工具，并在作品與用戶之間建立一座前所未有的沉浸式體驗橋梁[5]。這種沉浸感就如潛水員潛入深水中一般，是一個主動參與和親身經歷的過程。虛擬現實技術具有的沉浸性的特征，能夠給人一種身臨其境的感覺。這種身臨其境感的打造不是單個系統的獨奏，而是由多個設備共同運轉實現的。

2 虛擬現實技術應用到高校公共美術教育中的理論分析

2.1 建構主義學習理論

建構主義認為世界之中萬事萬物都是客觀存在的，但是不同的人對同一客觀存在的事物會有不同的理解，這是由每個人所具有的原有經驗不同造成的。因此建構主義認為學習的過程是學習者立足于自身原有的經驗對知識的發展和改造，在這個過程中情境發揮著重要的作用。建構主義認為知識的學習不僅取決于個體根據自己原有的經驗進行知識的建構，還取決于特定情境下的學習歷程。虛擬現實技術不僅可以模仿現實世界的環境，還可以創造在現實生活中難以接觸的、奇妙的、未知的新環境。學生在虛擬現實技術創造的新環境中不斷地去體驗、發現，有助于充分調動學生學習的主動性。此外，虛擬現實技術具有的沉浸性特征可以使個體與計算機毫無障礙地交流互動，從而使個體在接受公共美術教育的過程中獲得更加真實的體驗和豐富的經驗，這些體驗和經驗能夠有效促進學習者形成自己的知識見解，最終實現有效的自主建構。

2.2 認知理論

認知主義不否認行為主義有關刺激和反應之間連接的理論，但是它強調刺激和反應之間的連接需要受到意識的影響。認知主義認為學習是個體不斷重建認知結構的過程，在這個過程中情境顯得尤為重要。我們認為，認知活動的過程是認知主體通過與環境的不斷交互所發生的動態過程。具有主觀能動性的人是認知活動的主體，能夠在認知過程中實現自我的主動發展、主動學習、主動探索和主動建構。認知活動的內容是對外部特定事物進行某種智力運算，從而使認知主體在認知活動中取得進步[6]。有效的學習需要學習者積極主動地參與，于高校公共美術教育而言更是如此。虛擬現實技術與高校公共美術教育的結合，可以進一步激發學習者的主動性，促使學習者主動發現、主動探索和主動構建。

2.3 模擬法

模擬法，是指以一定的假設條件和數據為前提，借助仿真技術來估算任務的工期。模擬法不僅可以模擬個體的行為，還可以對個體的心理和外在的環境進行模擬，當前模擬法已經應用到心理學、社會學等領域。根據模擬法的原理，虛擬現實技術可以模擬現實世界中存在的場景，甚至可以對真實世界之外的事物和環境進行模擬。以高校公共美術教育中的作品創作為例，學生在虛擬現實技術所創造的情境中，可以接觸在現實世界中根本無法接觸的事物，可以讓學生體驗未知的場景，有助于充分激發學生的想象力。

3 虛擬現實技術在高校公共美術教育中的應用

高校公共美術教育是高校公共教育的重要組成部分，高校公共美術教育在提升高校青年學生的心理素質、健全其人格和品行方面具有重要作用。虛擬現實技術應用于高校公共美術教育將會帶來一系列變革，具體表現在三個方面。

3.1 身臨其境，打造虛擬美術課堂

公共美術教育作為高校通識教育課程體系的一部分，一直以來更多是以選修課的形式存在。課程內容簡單、課堂效果較差是高校公共美術教育中普遍存在的問題。利用虛擬現實技術打造的虛擬美術課堂能夠有效改善原有課堂中存在的問題，激發學生學習的積極性。

虛擬現實技術可以打造三維立體空間。以美術作品欣賞為例，在傳統的公共美術課堂上，學生只能通過教師呈現的圖畫進行欣賞，虛擬現實技術打造的三維立體空間可以使學生全方位、近距離地欣賞作品，甚至能達到在“畫中游”的效果，作品的表現力和學生的鑒賞力在三維立體環境下不斷增強。由北京潤澤無限數碼科技有限公司所打造的虛擬現實版的《清明上河圖》，畫中描繪的北宋時代的生活場景活靈活現，猶如正在發生一般。如此真實的呈現得益于虛擬現實技術的發展。

此外，虛擬現實技術的交互性特征能夠讓學生在欣賞美術作品的同時與虛擬向導實現實時的交流，虛擬向導可針對學生對不同美術作品的疑問作出解答。這種交互式的學習方式，充分激發了學生對公共美術課程的積極性，促進學生積極主動地投入公共美術的學習中。虛擬現實技術不僅可以將美術作品立體化，而且可以模擬相應的創作環境，使學生足不出戶便可以實現戶外寫生。

3.2 推陳出新，創設沉浸式美術教學情境

相關調查發現，多數高校公共美術教育課程的教師在教學過程中始終處于主導地位，教學方式也是以簡單的知識傳授為主，這種教學方式極大地降低了學生在課堂上的主動性和積極性。將虛擬現實技術融入高校公共美術教育的教學中，借助虛擬環境可以提高學習者的參與度，進而促進其美術技能的提升。

首先，教師可以利用虛擬現實技術為學生呈現美術創作的過程，改變物品的顏色、風格等。在這個過程中，原本抽象的美術創作活動轉變為形象的學習過程，在一定程度上降低了學生的學習難度。學生可以根據自身興趣選擇作品設計的方法，全身心地投入作品的創作中。其次，高校公共美術教育的藝術性和創造性特征，主張學生在學習過程中充分發揮想象力和創造力。虛擬現實技術的引入使高校公共美術教育實現了傳統的靜態教學到動態教學的轉變，使原本枯燥的美術教學充滿沉浸感，有利于教學質量的有效提升。最后，公共美術教育的課堂資料本就不應局限在美術作品的欣賞上，好的美術課堂應該是“走出去”和“體驗式”的。但是高校公共美術教育課時有限、資源有限，使得本該形式多樣的課堂拘泥于簡單的美術理論灌輸和美術作品欣賞中。遙現虛擬現實系統的使用可以將課堂轉移到生動多彩的博物館、美術館和藝術館中，甚至暢通無阻地參觀世界各地舉辦的美術展覽，使學生身臨其境地欣賞美術作品，細致地觀察作品的每一個細節。

3.3 豐富多彩，實現多樣的美術課程選擇

根據《全國普通高等學校公共藝術課程指導方案》，高校公共美術課程一般被分為限定性選修課程和任意性選修課程，開設的內容主要有美術鑒賞、中國美術史等，以知識性較強的理論課程為主。

公共美術教育是高校實現美育教育的重要途徑和有效手段，在提升學生的文化素質方面發揮著重要作用，但是由于美術教育資源有限，許多高校對公共美術教育課程不夠重視，在課程設置上存在許多問題，例如開課數量少、課程門類單一、課時有限、上課人數眾多等，有的高校甚至從未開設公共美術教育課程。

虛擬現實技術可以實現高校公共美術教育的遠程講授與輔導。借助虛擬現實技術，可以將一些優質的師資遠程傳送到一些美術教育資源匱乏的高校中。以專業性的美術院校和理工類院校為例，專業性的美術院校擁有豐富的師資隊伍和先進的美術教育理念。相比之下，理工類院校的美術教育資源相對匱乏，公共美術教育課程難以開展。虛擬現實技術的應用不僅可以實現教育資源的遠程共享，而且其教學效果非常真實，遠程端的教師與學生之間也可以如線下課程一般實現互動。因此，虛擬現實技術和高校公共美術教育的融合，打破了傳統課程的局限性，使學生能夠根據自身興趣和時間自由地選擇課程，實現隨時隨地的學習。

4 結語

虛擬現實技術的應用，為人類世界提供了一種新的方法和手段，可以使人類跨越時間和空間，去經歷和體驗世界上早已發生或者還未發生的事。未來，虛擬現實技術會在高校公共美術教育領域發揮越來越重要的作用。虛擬現實技術應用到高校公共美術教育中，不僅能夠帶來高校公共美術教育的變革，在促進學生素質提升方面也具有重要作用。但虛擬現實技術與高校公共美術教育的融合與發展并非一朝一夕就能實現，還需要走很長的路。

參考文獻：

[1] 教育部.教師教育振興行動計劃（2018—2022年）[EB/OL].中華人民共和國教育部，http：//www.moe.gov.cn/srcsite

/A10/s7034/201803/t20180323_331063.html，2018-03-22.

[2] 胡小強.虛擬現實技術基礎與應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2009：8-9.

[3] 趙沁平.虛擬現實綜述[J].中國科學F輯，2009，39（1）：2-46.

[4] 龐國鋒，沈旭昆，馬明琮，等.虛擬現實的10堂課[M].北京：電子工業出版社，2017：22-27.

[5] 梁政，張宇虹.虛擬現實技術與數字媒體藝術教學[J].美術觀察，2021（03）：75.

[6] 單美賢.虛擬現實與教育相結合的理論依據[J].開放教育研究，2001（06）：23-25.

作者簡介：殷秀芝（1996—），女，山東新泰人，碩士在讀，研究方向：高等教育。