開放教育虛擬現實專業人才培養模式探索

雷乃旺

（福建開放大學，福建福州，350013）

一、引言

近年來，隨著5G通訊技術、人工智能、虛擬現實、大數據等信息技術的飛速發展和深度應用，依托智能手機、平板電腦、虛擬現實眼鏡和可穿戴設備等各類智能終端的虛擬現實應用呈現爆發式增長。開放大學系統作為全民終身學習的重要力量和技能社會的有力支持，為社會培育高級技能型人才，也應對虛擬現實產業的發展，設立了虛擬現實專業。開設虛擬現實專業的同時，研究探索該專業人才培養模式是極其重要的，如何從專業的角度開展建設、更有效地優化與調整實踐教學體系，文章從這一方面，針對開放教育虛擬現實專業人才培養模式展開論述，給予開放教育工作者一點啟發。

二、開放教育虛擬現實專業申報背景

虛擬現實技術經歷了2016年的火爆元年、2017的降溫退潮，直到2019年、2020年產業日趨成熟，伴隨著虛擬現實產業鏈的升級以及虛擬現實和5G、人工智能、大數據等技術的融合，在建筑、醫療、教育、文化等各行業催生了許多虛擬現實產業業態形式，形成成熟的虛擬現實產業規模效應。2020年求職網站Hired最新的《軟件工程師狀況》報告顯示，VR/AR相關工程師需求同比暴增了1400%。46%的計算機人員將VR/AR列為希望學習掌握的三大技術之一，74%的受訪者認為AR和VR的全面影響將在未來5年也就是2025年大量出現。[1]通過全國職業院校專業設置與公共信息服務等平臺查詢，截至2021年3月，全國共有158所高職高專院校開設了虛擬現實應用技術專業，有14所本科院校開設了虛擬現實技術專業，但面對行業暴增了1400%的廣闊需求，目前專業人才培養的規模還不大，培養的人才數量也有限。

為對接虛擬現實產業的高速發展，教育部2019年將虛擬現實應用技術專業列入《普通高等學校高等職業教育（專科）專業目錄》，專業代碼610216，2020年版的《普通高等學校（本科）專業目錄》也新增設了虛擬現實技術本科專業。國家從學科建設上給予了虛擬現實技術專業的獨立性，福建開放大學也積極主動與行業企業合作，共同參與人才培養方案制定、專業課程體系構建、雙師型教師隊伍建設、實踐基地建設等探索。2019年福建廣播電視大學（福建開放大學前身）與網龍普天教育科技合作成立VR學院，就是應對虛擬現實的廣闊市場前景與良好的就業趨勢，學院于2020年依托國家開放大學向北京市教委申報了開放教育虛擬現實應用技術（專科）共享專業，該專業于同年通過教育部備案，2021年開展專業招生教學工作。針對該專業在開放教育領域開展教學與實踐的模式探索成為學科建設的重點，圍繞該專業的教學體系、對應證書體系、課程資源模式、實踐教學模式等開展了相關 研究。

三、虛擬現實應用技術專業教學模式研究

（一）專業課程體系結構

該專業的培養目標明確指出：培養熱愛社會主義祖國，擁護黨的基本路線，德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。通過學習掌握虛擬現實（VR/AR）產品設計、建模、引擎開發等專業核心知識，并具有較強觀察能力、創新能力和實操能力。具備虛擬現實三維模型與特效制作、虛擬現實交互功能設計與開發、虛擬現實相關軟硬件設備搭建與調試等技術技能，成為能夠勝任虛擬現實（VR/AR）相關的產品設計崗位、三維模型制作崗位、特效制作，以及虛擬現實引擎開發等崗位的新型技術技能型人才。專業培養目標為注重虛擬現實的內容資源的開發與制作，強調實踐應用能力。

虛擬現實應用技術專業的課程體系結構圍繞該專業的培養目標與特色在核心課程、項目實訓、技能證書3個方面進行設計。專業教學計劃共設置思想政治課、公共基礎課、專業基礎課、職業核心課、專業拓展課、公共英語課、通識課、綜合實踐課8個模塊。課程中包含虛擬現實通識概論類、視覺設計類、程序開發類、虛擬引擎與全景合成類的相關課程組成，包含8門專業核心證書課程：程序設計基礎、虛擬現實導論、虛擬現實產品設計方法論、模型貼圖制作（PS）、三維設計技術（3dsMAX）、Unity3D開發、Zbrush數字雕刻、Unreal4虛擬現實開發引擎入門，8門核心證書課程涵蓋了虛擬現實應用技術領域較完整的知識體系結構，專業配套相關證書體系結構（如圖1）。學生在專業課程體系的支撐下可以很好地勝任虛擬現實3D建模、虛擬現實場景設計等幾類相關職業崗位。[2-3]

圖1 虛擬現實專業課程體系結構

虛擬現實專業的課程體系結構中，為提高專業學習者的實踐能力與綜合應用能力，注重課程實踐應用的相關性和系統性。設計課程實踐教學環節時，強化面向行業、面向企業、面向職業崗位的特征，形成滿足基本技能、專項職業能力、綜合技術應用能力、現場崗位能力等實踐實訓體系。在課程實踐項目中，考慮了課程的依托、支撐和銜接關系，比如在專業課程中從模型貼圖制作（PS）到Zbrush數字雕刻、三維設計技術（3dsMAX）、材質表現（Substance Painter），再到Unity3D開發和Unreal4虛擬現實開發引擎入門，都將合作企業的成熟案例貫穿于這些課程案例實踐中，通過課程的系統學習掌握企業成熟案例的完整制作與開發流程，將專業相關的若干實訓項目逐一分析，綜合考慮層次與遞進關系，使之成為相互協調的有機整體。根據教學進展和校外實訓實習基地的情況適時安排相應實習實踐，在實踐過程中，從認識實習入手，結合導師、師徒二元制為主要手段，增加學生的社會接觸面，鼓勵學生多參加社會實踐，帶著課題邊學邊干，提升學生的成就感，提高專業學習的自信心。

（二）專業1+X證書體系

2020年2月，人力資源和社會保障部與國家市場監管總局、國家統計局聯合向社會發布了虛擬現實工程技術人員等16個新職業，虛擬現實這個職業定義為使用虛擬現實引擎及相關工具，精心虛擬現實產品的策劃、設計、編碼、測試、維護和服務的工程技術人員。[4]針對新職業與虛擬現實行業市場的調研結果，我們分析出目前虛擬現實工程技術人員崗位中存在人才的巨大缺口，崗位人才結構不合理，崗位人才質量參差不齊，人才職業發展不清晰等現狀。專業在開始申報的時候就定位于培養面向虛擬現實應用相關的一線崗位，在學習掌握必備的虛擬現實和增強現實基本知識的基礎上，重點掌握次世代三維建模的操作技能，能較好地從事虛擬現實3D建模師、虛擬現實場景設計、虛擬現實動畫師、虛擬現實藝術設計師、虛擬現實特效師、產品經理等崗位的技術技能人才。所以在專業人才培養模式中，我們引入教育部的1+X的證書體系，開放教育虛擬現實應用技術專科對應于虛擬現實應用設計與制作職業技能等級證書的中級部分，涉及二維原畫設計、三維美術設計、產品設計與策劃、引擎開發、產品測試5個工作領域。

專業課程中完全覆蓋證書體系的知識、技能與素養的課程，采用免修的形式替代；課程能夠涵蓋證書職業技能培訓內容，但不足以滿足證書技能要求的，對原有課程進行證書課程強化學習，使之能夠達到完成工作任務所需的知識、技能與素養要求，不單獨增加學時與學分；其他的證書要求部分采用補修的方式，補充開設職業技能培訓課程，學分按補充學時數量折算學分（如表1）。

表1 虛擬現實專業課程與1+X證書課程對應關系表

四、虛擬現實應用技術專業實踐教學模式探討

虛擬現實專業相對于其他傳統計算機類專業，屬于新興的專業，該專業與軟硬件技術的融合非常緊密，在該類專業的建設與實施過程中更要突出專業特色，緊抓新技術帶來的歷史機遇，構建創新發展的新形態專業資源，融合互聯網、人工智能等信息技術的虛擬現實、增強現實等表現豐富的多介質教材與配套資源。在新冠肺炎疫情期間我們都看到在大規模在線教學實踐中，已有很多這樣新形態的優質教材資源發揮了重要作用，有效保障了線上教學與線下教學質量的實質等效。[5-6]專業依托虛擬現實技術的AR、VR、MR的應用，打造三位一體的開放教育信息化實踐教學模式。這套實踐教學模式首先利用成熟的AR（增強現實）立體教材應用實踐，在專業課程特別是基礎理論類課程中加入許多配套二維碼利用手機展示AR的立體化的實例來介紹教材中的知識點，讓學習者通過直觀清晰的交互式模型對教學知識點進行深入了解與學習。其次在大多數專業課程中，課程的案例都利用了VR（虛擬現實）技術來整合打造成一個基于開放教育VR實訓教室的虛擬沉浸式實踐應用入口，從該入口進入后開展各類的課程案例教學實踐。最后在虛擬現實引擎相關的專業課程中利用MR（混合現實）案例打造開放教育MR全息教學實踐應用，提升專業化水平。未來我們逐步把這種3類的實踐應用整合到一個統一的平臺，利用這種三位一體的開放教育虛擬現實信息化實踐教學模式，來構建虛擬化沉浸式實踐教學平臺（如圖2），這樣的平臺更能適應開放教學遠距離的教學實踐的應用。

圖2 三位一體開放教育虛擬現實信息化實踐教學模式

在教師隊伍問題上，依托已組建的院校教師和企業導師團隊二元的優勢基礎上，培養提升院校教師隊伍的“雙師型”素質，也將培養的優秀學員與雙師教師融入專業團隊建設中，讓學生與教師參與到企業標準化項目制作，進而使團隊規模進一步擴大。[7]創新突破傳統教學模式，根據高校教學特點進行專業課程設計，所有專業核心課程的授課環節，采用線上線下結合的混合式教學模式，實踐課程采用行業企業崗位標準的項目案例式教學方法，達到構建“專業核心課程+‘1+X證書’+虛擬化項目實訓+就業輔導”的專業團隊教學模式。

五、總結

利用科學的專業課程體系與配套證書體系，輔以“三位一體”虛擬現實信息化實踐教學模式，探索打造虛擬現實專業人才培養模式，該模式在培養人才過程中反響良好。不過在虛擬現實行業里，相融合的行業日益增多，行業需求也在不斷變更，加上虛擬現實的設備硬件更新換代迅速，配套的軟件和應用技術升級迭代顯著，這些問題都是虛擬現實專業面臨的巨大挑戰，也是專業建設未來要關注的重點，我們希望通過不斷的創新實踐探索，跟上行業發展的步伐，把開放教育虛擬現實應用技術這個新興專業建設得更加成熟與質優。