李鋼 張軍劍

江西陶瓷工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西景德鎮(zhèn) 333000

實(shí)踐教學(xué)是激發(fā)學(xué)生探索欲望和創(chuàng)新精神的必要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的必經(jīng)過(guò)程，是發(fā)揮高校產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的必需環(huán)節(jié)。許多工程類學(xué)科是實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，要求實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)占較高比例，由于學(xué)科的自身特點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)工作往往存在大量困難。

1 藝術(shù)文化遺產(chǎn)數(shù)字化虛擬平臺(tái)面向藝術(shù)專業(yè)教學(xué)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的意義

1.1 培育學(xué)生的文化傳承意識(shí)

中華文化是中華民族五千年來(lái)日積月累的偉大成就，是中華民族的精神寶庫(kù)。習(xí)總書(shū)記教導(dǎo)我們，要堅(jiān)持文化自信，要將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化創(chuàng)造性的繼承和發(fā)揚(yáng)。藝術(shù)文化遺產(chǎn)數(shù)字化虛擬平臺(tái)面向普通高校藝術(shù)專業(yè)教學(xué)進(jìn)行定向開(kāi)發(fā)應(yīng)用，讓學(xué)生全景式的了解和研究中華民族的燦爛歷史和光輝文化，增強(qiáng)民族自豪感和樹(shù)立歷史藝術(shù)觀方面意義重大[1]。

1.2 彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)短板

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以教師講，學(xué)生聽(tīng)的形式進(jìn)行，形式單一，內(nèi)容枯燥，很多內(nèi)容僅靠黑板和粉筆無(wú)法有效呈現(xiàn)，降低了教學(xué)效果。而藝術(shù)文化遺產(chǎn)數(shù)字化虛擬平臺(tái)面向普通高校藝術(shù)專業(yè)教學(xué)進(jìn)行定向開(kāi)發(fā)應(yīng)用，可以很大程度的提高目前藝術(shù)專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的教學(xué)效果，比如重要的實(shí)驗(yàn)輔助教與文化藝術(shù)教學(xué)用具可反復(fù)利用，解決實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地不足問(wèn)題，比如隨時(shí)隨地都可 “走進(jìn)” 仿真環(huán)境，彌補(bǔ)普通高校藝術(shù)類專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)存在的缺陷，利用數(shù)字化虛擬平臺(tái)的資源庫(kù)豐富藝術(shù)實(shí)踐環(huán)境，充實(shí)教學(xué)資源，滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代藝術(shù)生對(duì)于 “開(kāi)源學(xué)習(xí)”“終身學(xué)習(xí)” 的迫切需求。

1.3 提高學(xué)生實(shí)踐能力

學(xué)生應(yīng)用藝術(shù)文化遺產(chǎn)數(shù)字化虛擬平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，可吸引學(xué)生的專注度，提高學(xué)習(xí)興趣。在數(shù)字化虛擬平臺(tái)上開(kāi)展藝術(shù)創(chuàng)作實(shí)踐活動(dòng)，能直觀體驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，以多維視角觀察和制作作品，還原真實(shí)創(chuàng)作場(chǎng)景的體驗(yàn)，從而對(duì)創(chuàng)作進(jìn)行糾錯(cuò)和修正，極大提升學(xué)習(xí)效果和實(shí)踐水平。同時(shí)，通過(guò)數(shù)字化虛擬平臺(tái)的直觀可視化，可實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)和分組訓(xùn)練的教學(xué)效果，每個(gè)學(xué)生能夠從本人和他人的視角體驗(yàn)，感受不同練習(xí)者的構(gòu)思和創(chuàng)意帶來(lái)的體驗(yàn)差異，開(kāi)闊眼界和思路，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，這有利于完善作品的理念合理性和思路可行性，有利于實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 用于教學(xué)的藝術(shù)文化遺產(chǎn)數(shù)字化虛擬仿真平臺(tái)構(gòu)建

2.1 開(kāi)發(fā)原理

開(kāi)發(fā)藝術(shù)文化遺產(chǎn)數(shù)字化虛擬仿真平臺(tái)建設(shè)，應(yīng)用全景建模技術(shù)和軟件工具平臺(tái)，采用VR/AR、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)對(duì)文字、圖像、古建筑、文物等藝術(shù)文化遺產(chǎn)識(shí)別掃描，進(jìn)行快速精細(xì)建模，構(gòu)建全景智能監(jiān)測(cè)、創(chuàng)意文化、仿真訓(xùn)練、全息投影等典型應(yīng)用領(lǐng)域建立廣泛應(yīng)用示范系統(tǒng)。VR/AR、GPU 等設(shè)備和深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)提供了可靠的物理和理論支撐，可實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 開(kāi)發(fā)內(nèi)容

基于深度學(xué)習(xí)的藝術(shù)文化遺產(chǎn)檔案數(shù)字化建模，包含立足于學(xué)科專業(yè)的設(shè)計(jì)環(huán)境和仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?shù)字藝術(shù)產(chǎn)品與工藝仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境和仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

基于圖像/ 視頻的大尺度的藝術(shù)文化遺產(chǎn)（如古建筑和古文物）建模，包含沉浸式可視化的三維空間等?；诙嘣磾?shù)據(jù)的藝術(shù)文化遺產(chǎn)的高維建模；藝術(shù)文化遺產(chǎn)的時(shí)空高維建模；建立初步的藝術(shù)文化遺產(chǎn)的三維點(diǎn)云/ 圖像標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)藝術(shù)文化遺產(chǎn)的3D 全景模型和場(chǎng)景可視化模型[2]。

3 虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)的實(shí)訓(xùn)要根據(jù)專業(yè)的特性來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在教學(xué)的時(shí)候確保虛擬仿真的交互性和實(shí)訓(xùn)性。教師通過(guò)虛擬仿真技術(shù)來(lái)講解教材的內(nèi)容，學(xué)生可以更好地明白教材上的理論。學(xué)生通過(guò)實(shí)訓(xùn)來(lái)完成相關(guān)的操作內(nèi)容，因此，虛擬仿真技術(shù)融合教學(xué)必須具備延續(xù)性、實(shí)用性和高效性，使虛擬仿真模擬技術(shù)可以用于石油類學(xué)科的實(shí)訓(xùn)。教師可以把教學(xué)的實(shí)訓(xùn)變成游戲，讓學(xué)生在游戲通關(guān)中學(xué)到實(shí)訓(xùn)的知識(shí)。例如，教師可以先對(duì)學(xué)生講解實(shí)訓(xùn)操作的步驟和要求，學(xué)生需要通過(guò)闖關(guān)和比賽的方式進(jìn)行通關(guān)。通過(guò)仿真虛擬技術(shù)，在學(xué)中玩，在玩中學(xué)以便更好地提高學(xué)習(xí)的效果?？梢苑殖蓛蓚€(gè)學(xué)生進(jìn)行比賽，虛擬仿真系統(tǒng)對(duì)學(xué)生每次的通關(guān)實(shí)訓(xùn)進(jìn)行打分，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的分?jǐn)?shù)才能進(jìn)入下一關(guān)的學(xué)習(xí)。最后，學(xué)生通關(guān)的整體成績(jī)通過(guò)仿真虛擬系統(tǒng)顯示出來(lái)。教師通過(guò)系統(tǒng)分析出來(lái)的分?jǐn)?shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，解決學(xué)生在通關(guān)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。同學(xué)的工具使用是否正確，身姿是否標(biāo)準(zhǔn)，步驟有沒(méi)有出錯(cuò)等問(wèn)題，教師要詳細(xì)地告訴學(xué)生，避免學(xué)生再次出錯(cuò)。學(xué)生也可以反應(yīng)在仿真虛擬通關(guān)的過(guò)程中，系統(tǒng)的不足和弊端，教師可以及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，滿足學(xué)生的要求，提高虛擬仿真的效果。即便現(xiàn)在的PPT 和flash 教學(xué)已經(jīng)融入了很多教學(xué)的課堂，但是這些設(shè)備給出來(lái)的圖形都是二維的，比較單一，難以進(jìn)行全方位的觀察。虛擬仿真系統(tǒng)可以根據(jù)相關(guān)的課程，設(shè)置圖畫(huà)的基本信息、軸測(cè)圖、透視圖、剖析面等。還可以把物體進(jìn)行隨意的拆分和疊加。虛擬仿真系統(tǒng)中的模型界面可以相互的轉(zhuǎn)換，提高學(xué)生對(duì)抽象圖形的理解能力和空間思維能力。

虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)過(guò)程往往時(shí)間交叉，在建設(shè)過(guò)程中讓教師和學(xué)生參與，既讓教師和學(xué)生在建設(shè)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)資源充分了解，也珍惜使用建設(shè)過(guò)程的時(shí)間，保證資源時(shí)效，這是對(duì)資源最大程度的充分利用。教師在競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題和企業(yè)實(shí)踐等指導(dǎo)過(guò)程中也注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合運(yùn)用；充分利用教師科研和企業(yè)資源，才能使得產(chǎn)學(xué)研結(jié)合效果更加明顯[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)數(shù)字化虛擬仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境的模擬，是一種可以讓學(xué)生全身心地投入和自由創(chuàng)作和發(fā)揮的環(huán)境，數(shù)字化虛擬仿真平臺(tái)在藝術(shù)專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中具備明顯的優(yōu)勢(shì)，可逼真地模擬各種藝術(shù)創(chuàng)作實(shí)踐情景，提供接近實(shí)際的仿真訓(xùn)練效果，有效提升學(xué)生的藝術(shù)實(shí)踐能力，利于改善目前藝術(shù)類專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)的短板和不足，是實(shí)現(xiàn)藝術(shù)類專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)的有效途徑。