饒正杉 孟霓霓

The unique immersive teaching， advocated by virtual simulation technology， overwhelms the traditional classroom with teaching content that was impossible to appear， and fills the gap in the classroom teaching practice for art design majors.

隨著當今社會科技的高速發(fā)展，教學方式也呈現(xiàn)出多樣式的發(fā)展趨勢。配合著信息時代的到來，線上線下相結合的教學模式使得老師和學生能夠在授課與學習的時間、空間以及方式上進行多種選擇。這些新的教學方式與傳統(tǒng)教學方式相比帶來了更多的科學與人性化體驗，有助于提高學生的知識吸收率。在高校藝術設計專業(yè)教學中加入虛擬仿真技術，利用其具有的沉浸性、生動性、交互性等顯著特點，在課堂上更為真實直觀地展示教學內容，調動起學生的感官，營造一個身臨其境的專業(yè)實踐環(huán)境，大大提升了學生將理論知識與實踐相結合的程度，為重視實踐訓練的藝術設計專業(yè)課程帶來了更為優(yōu)質、有效的教學過程。虛擬仿真技術的運用為藝術設計專業(yè)培養(yǎng)當今社會需求的應用型人才提供了更多的教學實踐模式，將其與課程相結合探索更多的教學內容與方法，是時代發(fā)展的需要，值得我們深入探討與研究。

一、虛擬仿真技術與虛擬仿真教學

（一）虛擬仿真技術概述

虛擬仿真技術是在多媒體、虛擬現(xiàn)實、人機交互、網絡、通信等技術不斷發(fā)展的基礎上，將仿真技術與虛擬現(xiàn)實等技術相結合而產生的更高層次的仿真技術。用戶利用相關設備通過視覺、聽覺、觸覺等實時感知與特定范圍內的虛擬世界影像進行交互式的觀察與操作。它具有虛幻性、逼真性、沉浸性、交互性的特征，（圖1、圖2）在構建的虛擬世界里人可以對環(huán)境和里面的物體進行操作，并且根據具體操作給予符合客觀現(xiàn)實的實時反應。

（二）虛擬仿真教學

虛擬仿真教學是指借助虛擬仿真技術，營造虛擬仿真學習環(huán)境，把知識產生的客觀現(xiàn)實展現(xiàn)給學習者。它可以讓學生在教室或實驗室體驗以前課堂上在時間以及空間上無法達到的場景；或者是在現(xiàn)實生活中很難實現(xiàn)或無法體驗的場景。這樣的虛擬環(huán)境與傳統(tǒng)教學的實踐場所相比更加省時、經濟、安全。

1.虛擬仿真教學特點

（1）體驗式教學

虛擬仿真技術，同時調動視覺、聽覺、觸覺等更為逼真的可視化環(huán)境，可以增加人們對于虛擬環(huán)境的共情心理，有助于了解所處世界，完成近似于實際的操作模式來達到學習的目的。這樣的學習方式比書本、音頻、視頻更具有感染力。

（2）增強自主探究能力

模仿現(xiàn)實客觀世界的環(huán)境和行為方式，逼真地模擬呈現(xiàn)，比起傳統(tǒng)教學模式更具有主動探索的愿望，激發(fā)學生主動學習的興趣。

（3）著重實踐訓練

虛擬仿真技術可以提供近似于現(xiàn)實的實踐環(huán)境，其目的是讓學生能夠參與情景演練。這種實踐方式比起現(xiàn)實環(huán)境更為安全、高效。同時，這種方式進行實踐訓練失敗的代價是非常小的，還可以任意重復?？梢怨膭顚W生進行多次的嘗試，大大縮短實踐訓練的時間，進而提高實踐技能和實踐訓練的效率。

（4）交流方式的轉變

在課堂教學方面，傳統(tǒng)課堂教學不能保證每個同學的課堂吸收率是一樣的，因為學生對知識的接受能力不同，往往有的同學還沒有聽懂而有的同學已經掌握。虛擬仿真技術的加入可以解決這個問題，它讓教學從教師對學生的單向灌輸式授課，轉變?yōu)閹в袑嶋H操作的沉浸式教學方式，并可以進行實時互動。在教學進度上可以根據學生的學習情況進行課程設計，將以前傳統(tǒng)課堂的一對多模式轉變?yōu)橐粚σ坏膫€性化輔導方式。每個學生都處于適合自己的教學階段，達到因材施教的目的。在遠程教學方面，虛擬世界為教師和學生創(chuàng)建了一個“同一空間”，使學生產生集體上課的感覺，交流方式也與現(xiàn)實交往相差無幾，可有效縮短師生之間的時空距離。讓教師通過網絡及虛擬仿真的世界與異地學生進行“面對面”的交流和輔導。學生如同置身于課堂環(huán)境之中，而不再是以旁觀者的視角來看視頻。這樣的改變，讓學生能夠更加專注于學習，不再是依靠自己的自制力，讓學習知識變得更為輕松。彌補了現(xiàn)有遠程網絡教學的不足。

（5）游戲式教學

大部分學生都喜歡玩游戲，因為在游戲中可以體驗模擬現(xiàn)實世界與非現(xiàn)實世界的競爭和協(xié)作，這種體驗代入感強、代價小，可以在短時間內實現(xiàn)參與者的心里滿足感。而虛擬仿真技術支持下的實踐教學與游戲有著很多的相似性。在教學中還可以在授課中加入競爭和協(xié)助過程，提高課程自身的吸引力。

2.虛擬仿真教學優(yōu)勢

通過以上對虛擬仿真技術應用于教學的特點分析，可以清晰地看出相較于傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢。這種優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可以引起學生的學習興趣，顯著增強學習體驗，彌補了學生的注意力缺失、學習效率低的問題。（圖3）

（1）高效率學習

虛擬仿真技術模仿真實世界場景，從視覺、聽覺、觸覺全方位調動學生的感官，這樣的生動式教學提高了學生的學習興趣并阻隔了外界的干擾，使學生能更為專心地學習。

（2）重視學習過程

在傳統(tǒng)課堂教學中往往重視教學成果，忽視了整個學習過程。而虛擬仿真教學則是注重課堂實踐體驗，在這個過程中，可以了解學生的思維方式，解決課堂的知識疑問，還可以通過知識的授予和反饋進行交流，從而發(fā)散思維，啟發(fā)創(chuàng)新。

（3）強調動手能力