摘要：本文首先介紹數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的特點以及在該專業(yè)中開設(shè)虛擬現(xiàn)實課程的必要性，然后結(jié)合筆者在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中講授虛擬現(xiàn)實課程的實際經(jīng)驗，對該課程的定位、教學內(nèi)容、實驗環(huán)節(jié)、考核方式進行深入分析和探討，最后提出了提高教學效果的努力方向。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)字媒體；虛擬現(xiàn)實；課程定位；教學內(nèi)容
　　
　　1數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的特點
　　隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)和多媒體軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，與數(shù)字媒體相關(guān)的產(chǎn)業(yè)開始在人們的生活中產(chǎn)生越來越重要的影響，而且還在不斷有新的行業(yè)涌現(xiàn)出來。目前，與數(shù)字媒體相關(guān)的行業(yè)已經(jīng)非常廣泛，包括影視、出版、新聞、展覽、移動通信、數(shù)碼產(chǎn)品、娛樂游戲、廣告等行業(yè)。具體的產(chǎn)品內(nèi)容包括動畫、網(wǎng)絡(luò)游戲、手機游戲、數(shù)字電影、數(shù)字電視、手機電視、數(shù)字出版物、數(shù)字教育、數(shù)字博物館、數(shù)字展覽館等。
　　為了適應數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展所產(chǎn)生的各種社會需求，國內(nèi)各個院校已經(jīng)相繼開辦了數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)。從專業(yè)角度來講，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)[1]是以信息科學和數(shù)字技術(shù)為主導，以大眾傳播理論為依據(jù)，以現(xiàn)代藝術(shù)為指導，將信息傳播技術(shù)應用到文化、藝術(shù)、商業(yè)、教育和管理領(lǐng)域的科學與藝術(shù)高度融合的綜合交叉學科。它具有如下一些特點。
　　1) 該專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)非常豐富，并且具有交叉性。媒體技術(shù)方面，它融合了計算機圖形圖像、數(shù)字音視頻處理、人機交互、二維三維動畫、網(wǎng)站開發(fā)等多項技術(shù)。藝術(shù)設(shè)計方面，它包括了美術(shù)基礎(chǔ)、色彩素描、平面立體設(shè)計、視聽語言等內(nèi)容。
　　2) 該專業(yè)的培養(yǎng)目標強調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。因為數(shù)字媒體內(nèi)容的消費是一種精神的消費，這就需
　　要數(shù)字媒體產(chǎn)品具有優(yōu)秀的創(chuàng)意。
　　3) 該專業(yè)的定位面向?qū)嵺`和應用。該專業(yè)需要為學生提供盡量多的實踐機會，這樣才能使學生具有扎實的理論基礎(chǔ)和豐富的創(chuàng)新能力，從而滿足社會需求。
　　由此可見，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的知識面廣，社會需求豐富，特點鮮明。因此，各個學?？梢愿鶕?jù)自己的教學資源和教學特色進行課程設(shè)置，選擇性地重點突出一個或幾個方面，而無需追求大而全的辦學模式。
　　2虛擬現(xiàn)實課程的必要性
　　虛擬現(xiàn)實技術(shù)[3]是利用計算機生成一個逼真的三維虛擬環(huán)境，并通過傳感設(shè)備與之交互的新技術(shù)。作為一門新興的學科，它已經(jīng)被眾多高校納入計算機科學與技術(shù)專業(yè)的選修課范疇，但是卻沒有在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中普遍開設(shè)。其實無論從技術(shù)特點，還是從社會需求來講，虛擬現(xiàn)實技術(shù)都與數(shù)字媒體技術(shù)有著非常密切的關(guān)系，具體體現(xiàn)在如下幾個方面。
　　1) 虛擬現(xiàn)實是一門典型的交叉學科，它所涵蓋的知識結(jié)構(gòu)與數(shù)字媒體技術(shù)具有非常大相似性，例如計算機圖形學、數(shù)字圖像處理、計算機視覺、視音頻技術(shù)等。除此之外，它還涉及了仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多傳感器技術(shù)等內(nèi)容。虛擬現(xiàn)實強調(diào)這些技術(shù)的綜合應用。
　　2) 虛擬現(xiàn)實強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新性和應用創(chuàng)新性。從技術(shù)上來講，虛擬現(xiàn)實在不同學科的交叉融合中，能夠不斷產(chǎn)生新思想和新方法，例如近幾年出現(xiàn)的各種人機交互新方法，各種立體顯示新技術(shù)等；從應用上來講，虛擬現(xiàn)實具有強烈的“身臨其境”的沉浸感和發(fā)人想象的刺激性。因此，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學生們能夠?qū)⒆约旱娜魏蝿?chuàng)意和想象進行實踐，在虛擬場景中進行規(guī)劃、設(shè)計和測試，從而激發(fā)出新的創(chuàng)意。
　　3) 虛擬現(xiàn)實的社會應用越來越廣泛。例如，在教育方面，已經(jīng)出現(xiàn)了各種虛擬教學平臺，學生能夠身臨其境的進行學習實踐，從而加深學習效果；在娛樂方面，已經(jīng)出現(xiàn)了各種新式的游戲交互方式，例如任天堂出品的Wii、微軟出品的Xbox360等；近幾年在廣告展覽方面，各種數(shù)字體驗館、數(shù)字展覽館、數(shù)字科技館也在不斷涌現(xiàn)，這些場館都或多或少的應用到了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，進而使參觀者達到身臨其境的享受。另外，正在逐漸普及的3D電視機也是虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域中立體顯示技術(shù)的應用體現(xiàn)。如今，虛擬現(xiàn)實的應用需求也越來越強調(diào)技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合，要求作品即具有交互體驗性，也具有藝術(shù)欣賞性。
　　上述這些方面都充分說明，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與數(shù)字媒體技術(shù)有著非常密切的關(guān)系，兩者對技術(shù)和能力的要求有很多共同點，如圖1所示。從某種意義上講，虛擬現(xiàn)實是數(shù)字媒體技術(shù)在實際應用中的一種綜合體現(xiàn)。因此，在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)開設(shè)虛擬現(xiàn)實課程能夠?qū)⑵渌n程所講述的技能統(tǒng)一起來，進行綜合訓練，同時它對于培養(yǎng)學生的項目實踐能力和創(chuàng)新能力具有非常重要的作用。北京語言大學信息科學學院在創(chuàng)辦數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)之初，就把虛擬現(xiàn)實課程規(guī)劃為該專業(yè)的核心課程，并對虛擬現(xiàn)實實驗室進行重點建設(shè)。
　　圖1虛擬現(xiàn)實技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)在三個方面的相似性
　　3虛擬現(xiàn)實課程的定位與教學條件
　　作為一門典型的交叉學科，虛擬現(xiàn)實課程的教學內(nèi)容比較煩雜，覆蓋面廣，因此各個院校都根據(jù)自身特點對課程的目標進行定位。例如，北京航空航天大學計算機學院突出基本理論、基本方法、基本算法的講授[4]；北京林業(yè)大學信息學院更偏重于某種軟件平臺的應用能力[5]。
　　從數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標來講，我們不能照搬其他專業(yè)虛擬現(xiàn)實課程的教學內(nèi)容，而需要對該課程進行重新定位。經(jīng)過深入的教學實踐和探索，筆者認為，虛擬現(xiàn)實課程在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中應該作為高年級課程開設(shè)。它的定位應該體現(xiàn)如下幾點：
　　1) 強調(diào)各種媒體技術(shù)的綜合應用能力。該課程可以通過一個完整的虛擬現(xiàn)實作品的創(chuàng)作，讓學生體驗項目開發(fā)所涉及的各項工作。例如：媒體素材的創(chuàng)作和搜集，代碼的開發(fā)和維護，以及后期的測試和修改。
　　2) 強調(diào)理論聯(lián)系實際，注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)包含很多抽象的理論和方法，只有通過實踐的鍛煉，學生才能深入理解并產(chǎn)生新的思維。
　　3) 面向應用，注重創(chuàng)意素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學過程中，應該針對各向技術(shù)闡述現(xiàn)有的社會需求和應用產(chǎn)品，同時激發(fā)學生探索新的面向社會應用的創(chuàng)意需求。
　　4) 強調(diào)團隊協(xié)作能力。該課程可以通過團隊協(xié)作，鍛煉學生的溝通協(xié)調(diào)能力，發(fā)揮每個學生的特長，從而激發(fā)學生的學習熱情。
　　為了達到上述的課程定位，虛擬現(xiàn)實課程的開設(shè)需要有專業(yè)的教學環(huán)境，其中至少需要一定的硬件交互設(shè)備，以及一個專業(yè)的軟件開發(fā)平臺。這樣才能確保學生能夠發(fā)揮創(chuàng)意，相互合作，完成一個完整的團隊項目。
　　我校數(shù)字媒體專業(yè)從軟硬件兩個方面對該課程的教學條件進行了重點建設(shè)。硬件方面，我校建設(shè)了一個專業(yè)實驗室。該實驗室配備了各種虛擬現(xiàn)實交互設(shè)備，包括雙通道立體現(xiàn)實設(shè)備、Fastrak運動跟蹤設(shè)備、Sensable觸覺建模設(shè)備、Logitech方向盤等。軟件方面，教學機房的每臺機器配備了一個專業(yè)的虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺——Vizard3.0(www.worldviz.com)。該平臺采用Python腳本語言進行開發(fā)，支持各種常見的媒體素材和交互硬件，這使得學生能夠在較短時間內(nèi)迅速展開項目。目前，國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家高校開始采用該軟件進行教學。
　　4虛擬現(xiàn)實課程的教學實踐
　　我校將虛擬現(xiàn)實課程在大四上學期開設(shè)，每周3學時，共18周，課時總計54學時。其中，教學36學時、實驗18學時。
　　在授課方式上，本課程的教學和實驗全部在機房進行，通過邊講解邊實踐的方式，來加深學生的理解。在教學設(shè)計上，本課程采用項目驅(qū)動的方式展開。教師在第一次課上對優(yōu)秀虛擬現(xiàn)實作品進行展示，激發(fā)學生的熱情，然后通過自由結(jié)合的方式讓學生分組并選擇本課程的項目任務(wù)。下面對教學內(nèi)容、實驗設(shè)計和考核方式分別進行討論。
　　
　　4.1教學內(nèi)容
　　本課程在教學內(nèi)容上減少了理論細節(jié)的講述，增加了對軟件平臺開發(fā)方法的學習，并通過為學生提供課外閱讀材料的方式彌補理論課時的不足。這樣能夠充分利用有限的課時來鍛煉學生的實踐能力。具體的教學內(nèi)容可以分為如下三個部分。
　　第一部分：虛擬現(xiàn)實技術(shù)概論(3學時)
　　主要講述虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本概念及其特點；虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成和分類；虛擬現(xiàn)實的歷史；虛擬現(xiàn)
　　實技術(shù)的研究與發(fā)展等。另外，利用視頻短片的方式展示各種虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用案例，以及往屆學生的優(yōu)秀作品。
　　第二部分：虛擬現(xiàn)實的硬件設(shè)備(6學時)
　　這部分內(nèi)容分為兩次課講述。第一次課主要講述各種交互設(shè)備的原理和特點。具體內(nèi)容包括視覺顯示設(shè)備、聽覺顯示設(shè)備、跟蹤設(shè)備、觸覺與力覺顯示設(shè)備等。通過各種視覺素材的展示以及原理的描述，讓學生對各種設(shè)備有一個初步的認識。
　　第二次課需在專業(yè)實驗室進行，讓學生親自動手操作各種設(shè)備，親身體驗它們的交互效果，如主動和被動立體現(xiàn)實效果，交互設(shè)備的力反饋效果等。學生通過這種實際體驗加深對相關(guān)原理的理解。
　　第三部分：虛擬現(xiàn)實開發(fā)軟件Vizard3.0(27學時)
　　這部分是重點內(nèi)容。本課程采用9次課來分別講解vizard3.0的各個模塊。每次課都設(shè)計兩三個編程題目進行實踐。在講解每個模塊的過程中，老師可以穿插講解相應的理論細節(jié)。9個模塊的具體內(nèi)容如表1所示。
　　4.2實驗設(shè)計
　　本課程的課內(nèi)實驗時間為6次課，共18學時。要求學生利用Vizard3.0開發(fā)平臺和實驗室的交互設(shè)備完成一個完整的虛擬現(xiàn)實項目。在實驗過程中，本課程注重如下環(huán)節(jié)的把握。
　　1) 實驗題目的選擇。教師提供一個實驗題目的列表供學生選擇。另外，為了鼓勵學生自主創(chuàng)新，允許學生自己提出實驗題目，教師可以對題目的可行性提出建議。在學生自選題目的時候，教師應該強調(diào)：題目的選擇應體現(xiàn)新意，面向社會應用，并具有推廣的可行性。
　　2) 實驗團隊的組成。實驗項目的完成需要各方面的技能，因此教師可以鼓勵不同特長的學生組成團隊，這樣可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，提高項目的完成質(zhì)量。例如，美工特長的學生進行媒體素材的創(chuàng)作和編輯，編程特長的學生可以進行程序的設(shè)計和開發(fā)。
　　3) 實驗進度的監(jiān)督。由于學生在其他課程中很少涉及周期較長的團隊項目，因此教師需要對本課程的實驗過程進行詳細把握，確保項目的順利完成。為此，本課程按照軟件工程的規(guī)范對學生的實驗進度進行監(jiān)督：每次實驗課要求學生提交進度說明文檔；每次實驗課要求學生提交相應階段的成果，例如總體設(shè)計、詳細設(shè)計、原型系統(tǒng)等；教師在每次實驗課對學生的項目完成情況進行點評，并對項目難度進行及時調(diào)整；教師每次實驗課給學生的表現(xiàn)進行打分，從而起到督促的作用。
　　4.3考核方式
　　本課程的重點是強調(diào)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，因此沒有設(shè)置期末的閉卷考試，而是采用了如下的考核方式。
　　1) 課堂表現(xiàn)：占總成績的10%。采用提問、討論的方式考察學生的學習積極性，主動性。
　　2) 實驗表現(xiàn)：占總成績的30%。通過觀察學生實驗課上的積極性，檢查實驗項目進度的方式進行評價。
　　3) 項目演示：占總成績的40%。從項目的創(chuàng)意、應用性、完成情況、遺留問題等內(nèi)容進行綜合評價。
　　4) 項目答辯：占總成績的20%。教師針對學生的項目內(nèi)容以及本課程的基礎(chǔ)知識進行提問，根據(jù)學生的回答情況進行評價。
　　5虛擬現(xiàn)實課程的教學思考
　　本課程已經(jīng)在北京語言大學數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)講授了一個學期。從教學效果來看，由于采用項目驅(qū)動的方式授課，學生們在學習過程中具有明確的目的性，因此學習的積極性較高。另外，教師在實驗過程中不斷鼓勵學生發(fā)揮自己的創(chuàng)意，充分激發(fā)了學生的主觀能動性。學生們也從項目設(shè)計中獲得了很強的成
　　就感和自信心。這些成功的教學經(jīng)驗，將來可以進一步推廣到其他課程中。另外，通過項目實踐也產(chǎn)生了很多優(yōu)秀的虛擬現(xiàn)實作品，例如虛擬汽車駕駛游戲，虛擬拳擊游戲，虛擬足球游戲等，這些都是寶貴的教學成果。
　　從最終的綜合成績來看，學生們實現(xiàn)了對數(shù)字媒體知識的綜合應用，所以該課程達到了教學要求，起到了核心課程的作用。但是，本課程將一部分理論知識的學習交給學生課下自學，這就需要學生有很強的自主性。從最終的答辯環(huán)節(jié)能夠看出，有一大部分學生并沒有認真自學，只是簡單應付，這是未來教學中需要改進的地方。
　　6結(jié)語
　　通過分析數(shù)字媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點，不難發(fā)現(xiàn)在數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中開設(shè)虛擬現(xiàn)實課程的必要性。針對數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標，我們對課程的教學內(nèi)容、實驗環(huán)節(jié)、考核方式進行了精心的設(shè)計，并取得了良好的效果。當然，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)容豐富，發(fā)展迅速，我們對該課程的教學需要不斷的總結(jié)和改進。筆者認為可以進一步從社會實踐的角度對該課程進行改進，例如組織學生參觀各種虛擬現(xiàn)實技術(shù)展覽；到虛擬現(xiàn)實相關(guān)的企業(yè)進行體驗；如果有條件可以和相關(guān)企業(yè)進行合作，建立實踐基地等。
　　參考文獻：
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