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        基于虛擬仿真實驗項目的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)研究

        2023-11-09 00:17:57劉煜盧鋒袁瀟沈大為
        藝術(shù)科技 2023年21期
        關(guān)鍵詞:自主學(xué)習(xí)

        劉煜 盧鋒 袁瀟 沈大為

        摘要:目的:影視制作等藝術(shù)類實驗對體驗感、顯示質(zhì)量的要求較高,其虛擬仿真實驗自然對計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)條件的配置提出了更高的要求。因此,探究出以虛擬仿真技術(shù)為支撐的實驗課程,對增強藝術(shù)類課程教學(xué)效果意義重大。方法:第一,個人實驗?zāi)J?。按照“了解轉(zhuǎn)播車內(nèi)部結(jié)構(gòu)—CCU系統(tǒng)和切換臺操作—冬奧會短道速滑場地與比賽規(guī)則—智能攝像機器人操作—冬奧會短道速滑比賽現(xiàn)場轉(zhuǎn)播”實驗項目操作流程,自主學(xué)習(xí)攝像機器人的操作要領(lǐng),自主制定轉(zhuǎn)播方案,完成實驗。第二,小組實驗?zāi)J?。實驗要求學(xué)生以3~5人一組的方式,分別擔(dān)任攝像、智能機器人操作和導(dǎo)播等不同角色,完成“在線協(xié)作”實驗。結(jié)果:基于虛擬仿真實驗項目的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)延伸了實驗的深度、廣度與實驗空間,拓展了個性化的自主探索式實驗方法,可以充分運用學(xué)科的前沿研究成果,積極探索校企聯(lián)合開發(fā)的創(chuàng)新模式,高度重視實驗條件的均衡化發(fā)展。結(jié)論:面對5G、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能技術(shù)發(fā)展的浪潮,虛擬仿真實驗必將為影視制作課程實驗教學(xué)的改革帶來強大動力和重要機遇。藝術(shù)學(xué)科教師要搶抓技術(shù)革新帶來的機遇,積極參與虛擬仿真實驗教學(xué)項目的建設(shè),同時深入開展虛擬仿真實驗運用于藝術(shù)教學(xué)的實踐,探索其教學(xué)規(guī)律。

        關(guān)鍵詞:虛擬仿真實驗;影視藝術(shù)類課程;自主學(xué)習(xí)

        中圖分類號:J90;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-9436(2023)21-00-04

        0 引言

        20世紀(jì)60年代,伴隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)運而生。從20世紀(jì)80年代后期開始,飛速發(fā)展的信息處理技術(shù)不僅促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進(jìn)步,還在國際上掀起了虛擬現(xiàn)實技術(shù)熱潮,虛擬實驗室概念也隨之出現(xiàn)。21世紀(jì)以來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用受到關(guān)注。以虛擬仿真技術(shù)為主的虛擬仿真實驗也成為研究的熱點之一。

        近年來,國內(nèi)虛擬仿真實驗的相關(guān)研究主要集中在以下幾個方面:第一,虛擬仿真實驗的特點。在已開發(fā)的虛擬仿真實驗中,理、工、農(nóng)、醫(yī)學(xué)科占據(jù)較大的比例。這些學(xué)科的實驗通常具有環(huán)境的復(fù)雜性、成本的高昂性、過程的危險性、實驗的不可逆性及實驗周期的持續(xù)性等特點[1]。第二,虛擬仿真實驗的教學(xué)應(yīng)用。從培養(yǎng)目標(biāo)來看,虛擬仿真實驗主要是為了提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,其中理工科虛擬仿真實驗側(cè)重于提高學(xué)生的實踐操作能力及利用知識解決實際問題的能力[2]。文科類虛擬仿真實驗則側(cè)重于學(xué)生專業(yè)知識的掌握及專業(yè)技能的培養(yǎng)[3]。從教學(xué)方式來看,虛擬仿真實驗的沉浸性和交互性使情境教學(xué)、探究式教學(xué)及自主式學(xué)習(xí)成為主要教學(xué)方法[4]。第三,虛擬仿真實驗的教學(xué)效果。虛擬仿真實驗?zāi)軌蛴行岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,不同的學(xué)習(xí)行為會對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績產(chǎn)生顯著影響[5]。與理、工、農(nóng)、醫(yī)等專業(yè)相比,設(shè)置實驗的影視類專業(yè)課程雖然不多,但是對實驗實踐環(huán)節(jié)的重視程度不相上下。

        1 基于虛擬仿真實驗的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)模式設(shè)計

        為貫徹落實“推動高校積極探索線上線下教學(xué)相結(jié)合的個性化、智能化、泛在化實驗教學(xué)新模式”的要求,影視藝術(shù)類課程虛擬仿真實驗教學(xué)項目應(yīng)采取怎樣的建設(shè)思路?其教學(xué)應(yīng)用又該如何開展?本文以南京郵電大學(xué)虛擬仿真類國家級一流課程“冬奧會短道速滑智能化轉(zhuǎn)播”為例,通過對影視制作課程中虛擬仿真實驗項目的設(shè)計思路及利用此項目開展自主學(xué)習(xí)實踐的分析,總結(jié)在影視制作課程中利用虛擬仿真實驗項目開展自主學(xué)習(xí)的優(yōu)勢、問題與發(fā)展趨勢等。

        1.1 設(shè)計依據(jù)

        以“冬奧會短道速滑智能化傳播”為題的虛擬實驗項目,主要針對的是真實環(huán)境中影像實驗教學(xué)存在的現(xiàn)實問題。一是真實實驗成本高。這種成本包括經(jīng)濟成本和時間成本。經(jīng)濟成本指運動比賽的影像實驗教學(xué)需要投入諸多的硬件設(shè)施,包括與智能時代相匹配的攝影攝像設(shè)備和數(shù)字剪輯設(shè)備,而這往往意味著更多的經(jīng)濟支出。時間成本指運動比賽有固定的周期,常與學(xué)生課程學(xué)習(xí)的時間不同步,因而在現(xiàn)實環(huán)境中開展此類實驗教學(xué),需要學(xué)生留出專門的時間,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活節(jié)奏。二是真實實驗代價大。這種代價指一旦實驗失誤,就難以獲得重復(fù)實驗和再度實驗的機會。因為體育比賽過程難以復(fù)制和再演,所以一旦在真實環(huán)境中出現(xiàn)失誤,就只能等待下次比賽,因而對實驗人員的要求高,也側(cè)面反映出實驗的可鍛煉性弱。

        1.2 基于虛擬仿真實驗的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)模式

        這一實驗的自主學(xué)習(xí),主要包括個人實驗和小組實驗這兩種類型。

        1.2.1 個人實驗?zāi)J?/p>

        在個人實驗?zāi)J街?,學(xué)生按照“了解轉(zhuǎn)播車內(nèi)部結(jié)構(gòu)—CCU系統(tǒng)和切換臺操作—冬奧會短道速滑場地與比賽規(guī)則—智能攝像機器人操作—冬奧會短道速滑比賽現(xiàn)場轉(zhuǎn)播”實驗項目操作流程,自主學(xué)習(xí)攝像機器人的操作要領(lǐng),自主制定轉(zhuǎn)播方案,完成實驗,再不斷修改方案,反復(fù)練習(xí)。

        1.2.2 小組實驗?zāi)J?/p>

        實驗要求學(xué)生以3~5人一組的方式,分別擔(dān)任攝像、智能機器人操作和導(dǎo)播等不同角色,完成“在線協(xié)作”實驗,從而再次熟悉白平衡調(diào)節(jié)、光圈調(diào)節(jié)、快門速度調(diào)節(jié)等攝像機的基本操作,掌握智能機器人的操作,提升電視現(xiàn)場制作的導(dǎo)播相關(guān)技能,強化蒙太奇思維和意識的培養(yǎng)。

        2 基于虛擬仿真實驗的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)實踐

        2.1 對象

        該虛擬仿真實驗項目自2018年12月建成以來,一直應(yīng)用于南京郵電大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)二年級學(xué)生數(shù)字視頻設(shè)計與制作技術(shù)等課程的實驗教學(xué)。

        在進(jìn)行這一實驗之前,學(xué)生已經(jīng)具備以下基本知識和能力:一是掌握視聽語言的基本原理,包括掌握不同景別、角度、方向、焦距、構(gòu)圖、運動方式的鏡頭的特點與作用;二是掌握攝像機的操作要領(lǐng),包括白平衡調(diào)節(jié)的原理與方法、調(diào)焦的方法、調(diào)節(jié)光圈的方法等;三是掌握電視現(xiàn)場制作的基本步驟與技巧。

        2.2 實踐

        本實驗共有4學(xué)時。其中,“了解轉(zhuǎn)播車內(nèi)部結(jié)構(gòu)”0.5學(xué)時,“CCU系統(tǒng)和切換臺操作”1學(xué)時,“冬奧會短道速滑場地與比賽規(guī)則”0.5學(xué)時,“智能攝像機器人操作”1學(xué)時,“冬奧會短道速滑比賽現(xiàn)場轉(zhuǎn)播”1學(xué)時。

        在近幾年的教學(xué)實踐中,研究主要探討了虛擬仿真實驗對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、元認(rèn)知能力的影響。

        2.3 效果

        2.3.1 虛擬仿真實驗教學(xué)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的影響

        為了解基于虛擬仿真實驗的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)效果,本研究以南京郵電大學(xué)2018級數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)的66名學(xué)生為對象,著重調(diào)查對本科生問題解決能力的影響。調(diào)查通過測量學(xué)生基于虛擬仿真實驗的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)前后分析問題的能力、選擇解決策略的能力、執(zhí)行策略的能力、評價反思的能力,了解虛擬仿真實驗教學(xué)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的影響。如表1所示,問卷整體信度系數(shù)值為0.971,整體KMO值為0.881。

        學(xué)生自主學(xué)習(xí)前后問題解決能力的差異如表2所示。從總體上看,學(xué)生的問題解決能力前后測具有一定的差異,后測水平高于前測水平,說明虛擬仿真實驗對學(xué)生的問題解決能力產(chǎn)生了正向影響。同時,從問題解決能力的子維度來看,虛擬仿真實驗對學(xué)生“分析問題的能力”“選擇解決策略的能力”“執(zhí)行策略的能力”“評價反思的能力”均產(chǎn)生了一定的影響,學(xué)生的后測水平高于前測水平。其中,學(xué)生在“分析問題的能力”方面前后測水平差異最大,說明虛擬仿真實驗對學(xué)生“分析問題的能力”影響最為顯著。

        2.3.2 虛擬仿真實驗教學(xué)對學(xué)生元認(rèn)知能力的影響

        為了解虛擬仿真實驗教學(xué)對學(xué)生元認(rèn)知能力的影響,本研究以南京郵電大學(xué)2019級數(shù)字媒體技術(shù)、教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的136名學(xué)生為對象,著重探討虛擬仿真實驗的感官沉浸性、感知交互性及意識構(gòu)想性對學(xué)生的元認(rèn)知計劃、元認(rèn)知監(jiān)控、元認(rèn)知調(diào)節(jié)及元認(rèn)知評價等能力的影響。問卷整體信度系數(shù)值為0.933,大于0.9,說明研究數(shù)據(jù)信度較高;整體KMO值為0.881,大于0.8,說明研究效度較好。

        3 基于虛擬仿真實驗的影視藝術(shù)類課程自主學(xué)習(xí)總結(jié)與展望

        通過基于虛擬仿真實驗的影視制作課程自主學(xué)習(xí)實踐,可以進(jìn)一步深入思考在影視制作課程中利用虛擬仿真實驗實施自主學(xué)習(xí)的方法、技巧與發(fā)展趨勢。

        3.1 延伸了實驗的深度、廣度與實驗空間

        本項目利用三維仿真技術(shù),為學(xué)生提供了高度仿真的虛擬實驗環(huán)境,一定程度上解決了冬奧會比賽場地建設(shè)成本高、冬奧會轉(zhuǎn)播人才需求、電視轉(zhuǎn)播實驗難以重復(fù)、教師跟蹤指導(dǎo)難等問題,將傳統(tǒng)的實驗室延伸為泛在化的“虛擬實驗室”,將固定的實驗時間延伸為全天24小時。

        3.2 拓展了個性化的自主探索式實驗方法

        學(xué)生在進(jìn)行本實驗時,可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力和時間,自主選擇實驗場地和實驗時間,自己把握實驗進(jìn)度。學(xué)生可自行設(shè)定轉(zhuǎn)播方案,設(shè)定智能攝像機器人的數(shù)量和機位,完成轉(zhuǎn)播并完整輸出視頻。學(xué)生可反復(fù)研究輸出的視頻,反思、總結(jié)、修改轉(zhuǎn)播方案,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行重復(fù)練習(xí),不斷提升轉(zhuǎn)播技能。此外,學(xué)生還可選擇在線協(xié)作模式,根據(jù)個人的專業(yè)興趣,選擇導(dǎo)播、攝像機器人操作等不同崗位進(jìn)行實驗技能訓(xùn)練。

        3.3 可以充分運用學(xué)科的前沿研究成果

        多年來,實驗室建設(shè)經(jīng)費不足、實驗設(shè)備陳舊成為影響高校實驗教學(xué)效果的重要因素之一。在影視制作領(lǐng)域,隨著視頻技術(shù)的快速發(fā)展,攝像機器人應(yīng)運而生并在歐美等地的運動會轉(zhuǎn)播、演播室等場合得到廣泛使用。將智能攝像機器人運用到電視轉(zhuǎn)播中,拓展了冬奧會的電視轉(zhuǎn)播方法[6]。由于在冬奧會短道速滑等比賽中選手滑行速度極快,因此傳統(tǒng)由人工操作攝像機的方法難以跟蹤個別選手,尤難表現(xiàn)比賽細(xì)節(jié)。運用智能攝像機器人進(jìn)行運動會轉(zhuǎn)播,不僅可以增加電視轉(zhuǎn)播的智能化元素,形成一種新的電視轉(zhuǎn)播方案,還可以推動影視類課程教學(xué)的前瞻性發(fā)展。

        3.4 積極探索校企聯(lián)合開發(fā)的創(chuàng)新模式

        當(dāng)前,教育部對五類“金課”建設(shè)的推動,極大地激發(fā)了廣大高校教師課程建設(shè)的熱情。但是,與線上、線下、線上線下混合、社會實踐等四類“金課”相比,虛擬仿真實驗項目的開發(fā)難度最大、開發(fā)時間最長、對教師媒體技術(shù)水平的要求最高。因此,各大高校均采用了學(xué)校教務(wù)處牽頭、教師教學(xué)設(shè)計、企業(yè)進(jìn)行實現(xiàn)的模式。但多年的信息化資源建設(shè)經(jīng)驗表明,推動虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)的良性發(fā)展,既要充分發(fā)揮“集中力量辦大事”的制度優(yōu)勢,將部分有特色、較重要的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源由國家相關(guān)部門統(tǒng)一部署、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè),將高校智力資源的策劃和引領(lǐng)功能注入項目開發(fā)的全過程,又要充分發(fā)揮市場在信息化資源建設(shè)中的基礎(chǔ)性作用,盡快出臺清晰的教育信息化產(chǎn)品招標(biāo)需求,營造公開透明、公平競爭的市場環(huán)境,打造健康的虛擬仿真實驗項目開發(fā)產(chǎn)業(yè),進(jìn)而探索校企聯(lián)合開發(fā)的創(chuàng)新模式。

        3.5 高度重視實驗條件的均衡化發(fā)展

        與一般學(xué)科的實驗相比,影視制作等藝術(shù)類實驗對體驗感、顯示質(zhì)量的要求更高,其虛擬仿真實驗自然對計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)條件的配置提出了更高的要求。盡管前期的項目開發(fā)已考慮到不同地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)條件差異,但在2021年新冠肺炎疫情防控期間的教學(xué)實踐中,仍然有不少學(xué)生因?qū)嶒灱虞d時間過長而對實驗失去興趣。地處華東地區(qū)的高校尚且如此,西部偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)生面臨的情況可想而知。雖然我國5G的商用步伐加快,但是教育主管部門仍然需要深入了解高校的硬件現(xiàn)狀,并采取有效措施促使高校網(wǎng)絡(luò)條件達(dá)到相對均衡,以免在推進(jìn)學(xué)校內(nèi)涵發(fā)展、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、推進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的進(jìn)程中擴大“信息鴻溝”和“應(yīng)用鴻溝”。

        4 結(jié)語

        面對5G、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能技術(shù)發(fā)展的浪潮,虛擬仿真實驗必將為影視制作課程實驗教學(xué)的改革帶來強大動力和重要機遇。藝術(shù)學(xué)科教師要搶抓技術(shù)革新帶來的機遇,積極參與虛擬仿真實驗教學(xué)項目的建設(shè),同時深入開展虛擬仿真實驗運用于藝術(shù)教學(xué)的實踐,探索其教學(xué)規(guī)律。這也必將成為下一階段藝術(shù)學(xué)科促進(jìn)課程建設(shè)、推動實驗教學(xué)模式發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要任務(wù)之一,還是未來智慧型藝術(shù)教學(xué)的重點和關(guān)鍵所在。

        參考文獻(xiàn):

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        [2] 趙強,左婭佳,房維強,等.診斷學(xué)仿真實驗系統(tǒng)中應(yīng)用TTS技術(shù)創(chuàng)建虛擬問診功能的研發(fā)設(shè)計[J].電化教育研究,2009(10):61-63.

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        [4] 陳茜,陳峻,楊帆.“交通規(guī)劃”課程實驗與理論教學(xué)的優(yōu)化與融合研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2017,19(S2):154-156.

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