范桐菲 李中闖

(吉林藝術學院藝術管理學院 吉林長春 130021)

加快一流大學與一流學科建設是黨的十九大提出的新任務，為落實此項任務，實驗室建設是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。唯有在實驗室的支持下，高校才能取得更為理想的科研成果，為學科建設打好基礎。在高校實驗室建設進程中，相關教育工作者需要致力于提升實驗室管理效率與管理水平，勇于借助5G 虛擬仿真技術，構建網(wǎng)絡全覆蓋的智慧校園與綠色實驗室，充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，為高校實驗室注入新的活力[1]。

1 “智能+”時代高校實驗室信息化建設策略

1.1 建設虛擬仿真實驗教學平臺

虛擬仿真技術是一項依托于5G技術的高新科技，在“智能+”時代的高校實驗室信息化建設中發(fā)揮了日漸重要的作用。虛擬仿真實驗室涵蓋了多媒體技術、電子技術、網(wǎng)絡技術、人機交互技術、人工智能技術等各項新科技，能實現(xiàn)對不同各類的工程項目做出簡化的目標，在提升高校學生實踐能力與創(chuàng)新意識的過程中極為重要[2-3]。

在建設虛擬仿真實驗室的具體操作過程中，可從電子信息虛擬仿真實驗教學中心、通信與網(wǎng)絡虛擬仿真實驗教學中心兩部分入手，在兩部分內(nèi)容共同支持下完成虛擬仿真實驗項目培育與孵化工作。其中最具效果的項目是網(wǎng)絡虛擬仿真實驗教學中心搭建了自身專用的“虛實結合”通信平臺與網(wǎng)絡仿真平臺，在此平臺中，SDN技術得到了充分利用，使各項虛擬化通信實驗與網(wǎng)絡實驗都能應用于真實的校園網(wǎng)絡環(huán)境中。在影視項目管理相關實驗中，此平臺支持供多門理論專業(yè)課程與綜合訓練項目有效落實，為學生開展實驗提供了較多便利。

1.2 建設自主實踐教學平臺

實驗是科研的基礎，也是提升學生創(chuàng)新意識的主要方式，在學生實驗課程的過程中，學生能實現(xiàn)動腦與動手同步進行，從而能在實驗環(huán)節(jié)拓寬自身視野，以自身在實驗中獲取的知識解決實際問題，達到提升思維水平的目標。

在建設自主實踐教學平臺的第一階段，學校改善了以往封閉式實踐教學管理模式，使其轉化為開放式實踐教學管理模式。在開放式管理模式下，學校依托于實驗室構建了開放預約系統(tǒng)，學生可利用課余時間在系統(tǒng)中預約實驗。同時自主實踐教學平臺與校企積極合作，在影視項目管理教學中與各大影視制作公司合作，使學生能在實驗的同時最大限度地提升自身編導水平。此外，學生也在合作企業(yè)的支持下投入不同設計活動，在活動中完成自主學習的計劃。學校為支持學生進行自主實踐，也與影視項目管理領域中的成功從業(yè)人員展開合作，邀請其定期進入校園開展講座，現(xiàn)場指導學生更好地完成實驗。學校同時也在不斷完善自主實踐教學平臺，實驗室中同步加入更多實驗內(nèi)容與仿真設備，使學生能夠在實驗室中身臨其境地感受影視項目管理工作，為其日后工作提供了良好基礎。

在建設自主實踐教學平臺的第二階段，學校致力于改革實驗教學內(nèi)容。使原有的廣播電視采編實驗教學中心更為完善，不僅負責校內(nèi)影視藝術類實驗教學，更為學生提供了全過程實驗操作平臺。在此平臺中，廣播電視采編實驗教學中心以影視行業(yè)生產(chǎn)流程為依據(jù)，建立了由采集到編寫再到演播的一體化全過程教學，使學生在實驗過程中能收獲更多專業(yè)技能，從而全面提升自己的從業(yè)素質。在實驗教學過程中，平臺依照學生身心發(fā)展特點與認知特點將實踐教學劃分為四部分，即認知、動手、創(chuàng)意、創(chuàng)新，并將實踐教學整體劃分為課內(nèi)時間完成內(nèi)容與課外時間完成內(nèi)容兩部分，依照空間分為校內(nèi)完成與校外完成兩個空間，依照課程標準分為必修與等候兩種業(yè)務課，共同構建了既具備層次性也能滿足不同時間與空間需求的全過程實踐教學課程體系?，F(xiàn)階段已逐步形成自身特色實驗教學業(yè)務流程，如廣播電臺方面的采集、編寫、演播一體化流程，電視臺方面的導播、采集、編寫、制作、播出一體化流程等，此類全過程實踐教學能更大程度地提升學生對自身將從事工作的適應能力與遷移能力，同時使其提前了解自身所處行業(yè)，具備整體性把握能力。

2 影視藝術實驗室智能+設備的應用

自2016年以來，我國文化部市場司已為高校影視藝術類專業(yè)提供了各類政策支持，高校虛擬現(xiàn)實VR/AR 產(chǎn)學研聯(lián)盟模式已日漸落實。以北京電影學院為首的藝術院校首次將此類技術提上日程。此類智能+設備以VR虛擬現(xiàn)實技術為依托，為高校學生構建了沉浸式體驗動漫文化的平臺，打造了影視藝術重點實驗室。這些影視藝術實驗室將融合相關產(chǎn)業(yè)的專業(yè)技術人才，在推進技術和內(nèi)容開發(fā)與實踐方面上提供了儲備的專業(yè)人才。在此基礎上，各大高校也相應借助了HTC、微軟等國內(nèi)科技企業(yè)在虛擬現(xiàn)實技術領域的先進經(jīng)驗，整合當?shù)赜耙暪镜馁Y源，促進虛擬現(xiàn)實技術在商業(yè)上的實踐應用，推動國內(nèi)虛擬現(xiàn)實領域產(chǎn)學研一體化的發(fā)展。在此過程中，各個影視公司作為影視商業(yè)化的專業(yè)機構，也積極參加了高校影視藝術實驗室智能+建設工作，使場景化應用在影視管理實驗中發(fā)揮更大作用。

3 “智能+”時代高校實驗室功能結構設計

3.1 “智能+”時代高校實驗室子系統(tǒng)

該實驗室的子系統(tǒng)包含以下3 個系統(tǒng)，具體敘述如下。

3.1.1 教師授課系統(tǒng)

授課是高校教學的主題，因此授課系統(tǒng)也是高校影視管理實驗室中最為重要的子系統(tǒng)之一。教師授課系統(tǒng)包含了教學管理、實驗資源管理和實驗技術文件資料等功能模塊。教學管理主要是為教師對學生的實驗成績考核評定、實驗室現(xiàn)場指導和實驗室教學管理等提供了幫助。實驗資源管理主包括維護和更新實驗技術文件，還提供了編寫實驗教學大綱、實驗教學課程、實驗指導書、實驗疑難問題解答和研究性實驗項目的實驗方案等功能。實驗資源管理的主要功能是開發(fā)、管理、調度實驗資源，它包括開發(fā)虛擬實驗環(huán)境、發(fā)布實驗資源、調度實驗資源、實驗設備管理和實驗檔案維護等功能。

3.1.2 學生學習系統(tǒng)

實驗學生學習系統(tǒng)是一個計算機輔助學生實驗學習系統(tǒng)，它由實驗學習、提交實驗文檔和實驗考核等模塊組成。實驗學習模塊包含教學大綱、教程和指導書，為學生學習提供了必要的學習資料，同時在線實驗學習、在線實驗討論、在線疑難提問、在線實驗仿真和現(xiàn)場實驗操作等功能還為學生構建了與同學就學習過程中遇到的問題進行溝通的平臺，也能更好地參與師生之間的交流和互動，實現(xiàn)了實驗仿真的在線學習。提交實驗文檔模塊是指學生在線提交實驗文檔，它包括提交實驗預習報告、提交實驗報告、提交實驗預約申請和提交實驗考核答卷等功能。實驗考核模塊則提供了實驗設計考核、實驗操作考核和實驗成績查詢等功能。

3.1.3 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管理實驗教學資源和檢測校準數(shù)據(jù)，它由實驗教學資源管理和檢測校準數(shù)據(jù)維護等模塊組成。實驗教學資源管理旨在管理和維護實驗教學資源，它主要包括在線實驗技術文件、虛擬現(xiàn)實實驗環(huán)境、在線實驗指導、實驗教學討論區(qū)、其他資源鏈接和實驗教學資源維護等功能。檢測校準數(shù)據(jù)維護包括檢測校準基礎數(shù)據(jù)、檢測校準數(shù)據(jù)查詢、檢測校準數(shù)據(jù)維護等功能。

3.2 “智能+”時代高校實驗室分區(qū)

3.2.1 沉浸式大屏交互體驗區(qū)

在此區(qū)域中，學生應當以班級為單位整體使用實驗室，該區(qū)域旨在為全班學生提供同步參加3D 教學的契機。此區(qū)域應當由大屏幕完成教學展示，并投入高分辨率的工程投影設備，使教學過程中的視覺體驗始終保持清晰與真實性，學生能在此屏幕中觀看到更具真實度的色彩。此區(qū)域可充分利用計算機虛擬現(xiàn)實技術與仿真技術，兼顧智能控制與交互設備，使教學能以三維可視的方式得以呈現(xiàn)。同時，也需要在此區(qū)域中投入可穿戴設備，使學生能在實驗過程中充分體驗沉浸感學習，獲取更具真實感的體驗。此類設備都有助于提升教學模式的真實感，使學生能在探索專業(yè)的過程中更具學習興趣，從而達到提升實驗質量的目標。

3.2.2 虛擬仿真開發(fā)工作區(qū)

虛擬仿真技術的核心內(nèi)容在于計算機與傳感器的有機結合，二者共同建立虛擬場景，使人機交互的目標能得到有效落實。VR 虛擬仿真技術是在三維虛擬環(huán)境中，借助頭盔、眼鏡、手套等媒介讓用戶置身虛擬環(huán)境中，擺脫現(xiàn)實環(huán)境。在這一過程中，用戶可以從身處的虛擬環(huán)境中獲得觸覺和視覺的體驗，從而達到與虛擬仿真環(huán)境的交流。同時，在VR虛擬現(xiàn)實技術不斷開發(fā)與進步的基礎上，用戶的感官體驗也會更加豐富，獲得味覺體驗也將成為一種可能。這樣就能讓用戶借助外部媒介在虛擬環(huán)境中得到全方位的感知和互動交流。

此區(qū)域需要同步支持大量設備進行模擬仿真實驗，并能建立各個小組，使不同小組的實驗都能同步進行。同時在此區(qū)域中需要配置性能較高的工作站，使影視制作過程更為順暢。針對學生所使用的桌椅等設備，則需要將其更換為可移動拼接的形式，使影視項目管理中不同專業(yè)的實驗需求都能得到滿足。此外，工作區(qū)中的反饋設備也需要全面落實人機接觸交互設備，使學生能在各項先進設備的輔助下更好地發(fā)揮自身創(chuàng)造能力，將各個場景的VR與AR內(nèi)容全面落實于自身工作中[4]。

3.2.3 VR與AR實驗體驗區(qū)

VR是虛擬現(xiàn)實實驗的重要成果之一，也是實驗室需要投入的一項關鍵區(qū)域。在此區(qū)域中，虛擬現(xiàn)實實驗系統(tǒng)能完成顯示終端的作用，使學生能在學習與實驗過程中處于沉浸式體驗環(huán)節(jié)，并在體驗過程中利用虛擬現(xiàn)實設備完成交互操作，以此滿足自身在實驗與學習過程中的交互性需求。在此區(qū)域的輔助下，學生不僅能在實驗中體驗更為真實的環(huán)境，也能在操作中提前熟悉自身所處領域的專業(yè)內(nèi)容，了解各項設備的運行狀態(tài)[5]。

VR虛擬現(xiàn)實技術能通過使用3D技術完成自身運行過程，在此過程中，3D技術與用戶觸覺、聽覺等生理特征相契合，以用戶所使用的頭盔為工具對其所處現(xiàn)實世界與虛擬世界進行有效隔絕。在隔絕狀態(tài)下，用戶僅能感受到自身所處虛擬世界的各類信息，從而產(chǎn)生一種身臨其境之感，此類感受為用戶提供了良好的沉浸式體驗。在體驗VR虛擬現(xiàn)實技術的過程中，用戶能借助頭盔與數(shù)據(jù)手套等設備向自身所處的虛擬環(huán)境發(fā)出指令，指令可涵蓋語言與肢體動作等各方面信息，其所處的虛擬環(huán)境則能依據(jù)用戶指令做出相關反應，使用戶與自身所處環(huán)境形成一定交互性。

AR實驗體驗區(qū)更為先進，不僅能接觸真實世界中的信息，也能同步結合虛擬世界中的信息，使雙方能實現(xiàn)信息互補，為學生的實驗與學習過程提供更為良好的體驗感。在各項視覺化體驗中，學生能通過自身佩戴的頭盔顯示器連接現(xiàn)實世界與計算機影像，以此接觸日常生活中難于接觸的事物。此項體驗在影視制作過程中極為重要，學生通過不同體驗能充分豐富自身作品內(nèi)涵[6]。

4 結語

綜上所述，高校為在“智能+”時代打造實驗室教學平臺，則需要充分利用5G 虛擬仿真技術，使實驗室向集約化方向發(fā)展。對影視項目管理而言，實驗室需要與傳媒業(yè)務緊密相連，建設全方位與開放性學習平臺，使學生能在實驗室中接受更為系統(tǒng)且更具真實度的影視管理教學，使實驗教學與科研保持同步進展，以此鼓勵學生更大限度地參與實驗，為其日后步入工作崗位奠定堅實基礎。