VR虛擬現實在“構圖設計”教學中的應用

趙奕民　汪曉東　吳勇

摘? 要：VR虛擬現實教學資源在教學中的應用，對教學設計和教學組織都產生了很大的影響。本文通過對中職“水墨·構圖設計”教學問題分析和VR虛擬現實教學資源優勢分析，提出VR情境下的“四階三臨場”學習進階活動，其重點在于VR虛擬現實資源對傳統教學知識傳遞、學習活動、教學過程和學生參與方式的改變，使得學生在個性化學習過程中體驗到了明顯的成就感，教學效果顯著。

關鍵詞： VR虛擬現實? 教學設計? 構圖設計? 中職學校

中圖分類號：TB86? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（a）-206-02

“水墨·構圖設計”是中職計算機平面設計專業《版式設計》課程中的重要學習內容，其鑒賞性和實用性都比較強。但在常規教學中存在學生創作欲望不強、空間想象力不足、設計缺乏創意等問題。

虛擬現實（VR-Virtual Reality）應用于教育是教育技術發展的一個飛躍。其逼真的虛擬環境和良好的沉浸體驗，為學生營造了與虛擬世界物體交互進行“自主學習”的環境。它在解決“水墨·構圖設計”教學難點上呈現出很強的互動性和沉浸性優勢。

為此，我們設計并開發了VR虛擬現實教學資源“設計構圖的VR體驗”，以解決教學難點，促進學生傳統文化素養養成。該作品在“2018年全國職業院校虛擬現實教學資源創作大賽”中獲一等獎第一名。本文主要闡述VR虛擬現實情境在“水墨·構圖設計”教學中的應用過程和教學效果。

1? VR虛擬現實技術在教學中的應用現狀

虛擬現實技術用于教育領域可以追溯到20世紀80年代，自2000年以后得以迅猛發展，作為未來2～3年解決深度學習矛盾的關鍵技術于2016年登入地平線報告高等教育版[1]，也是《2017新媒體聯盟中國高等教育技術展望：地平線項目區域報告》十二項教育技術的重要發展之一[2]。目前，虛擬現實學習環境支持的教學應用在西方發達國家運用廣泛且有助于學生對知識的認識。國內的研究則主要集中于虛擬學習資源建設、虛擬現實理論探索和虛擬仿真校園環境的建設等方面[3-4]。目前尚未發現在藝術構圖教學方面的應用探討。構圖設計中畫面元素大小、色彩、方向、位置和空間的直觀性具備可以通過VR虛擬現實情境實現的特點。

2? VR情境對教學設計的促進作用

2.1 知識傳遞變“單向輸出”為“信息協同”

VR情境下，教師和課本已不再是知識的唯一來源，學生知識的獲取途徑變得更加多元，水墨風格這種在現實生活中沒有的藝術場景可以在VR技術下得以完美構建。學生在突破VR場景中的游覽、拍攝和構圖設計等重重關卡時，構圖知識的掌握、構圖設計的應用和水墨作品的鑒賞等能力都得到了適度培養。教師在課前、課上和課后通過現代信息化手段將學習任務鏈上的知識有序推送給學生的同時進行有效評價，以解決學習問題。這種VR場景信息協同的傳遞方法能滿足學生多樣化、個性化的學習需求[5]。

2.2 學習活動變“被動接受”為“臨場感知”

臨場感是VR虛擬現實對于學生學習效果評價的重要組成部分。已經有學者通過調查[6]研究得出“臨場感體驗能增強學習者的認知過程，有助于提高學習者的認知態度”[7]的結論。我們在VR情境下舍棄常規講授法，設計了一階水墨印象、二階水墨設計、三階水墨思維、四階水墨表達四階學習任務。VR情境下的學習任務分工細致，以確保每位學生都能得到良好的臨場感知體驗，以促進學生在活動中進行積極的知識分享，這一設計對VR情境下的學習效果起到了重要的作用[8]。

3? VR情境對教學組織的促進作用

3.1 教學過程變“標準化教學”為“個性化學習”

虛擬現實學習環境突破了空間的限制，為學生提供了個性化學習條件，這是“VR虛擬現實+教育”的核心思想之一。

課前學生在游戲和微課視頻輔助下，自主學習水墨風格構圖形式有哪幾種？是什么？以獲得認知。教師通過在線任務完成情況，獲取學生對知識的理解程度，指導學困生重啟知識學習;課堂上在VR情境下，學生完成第一次作品設計，嘗試應用。教師指導小組討論制定改進計劃。在VR二次檢驗時，實施改進并驗證改進效果;在思維提煉階段，教師帶領學生共同提煉設計思維流程，形成簡單規則。學生在思維流程指引下開啟VR三次強化拓展訓練;課后，學生提交個人作品，等待企業導師評價。

在上述進階學習中，學生能根據個人學習進度和需求在虛擬情境中嘗試按照自己的理解完成不同于其他同學的任務，或按不同方式完成相同任務，每一個任務關卡的突破都促使其更加積極主動地計劃、組織和反思學習行為。這種教學過程規避了“標準化教學”帶來的思維僵化問題，為學生開辟了“個性化學習”空間，有效促進因材施教。

3.2 學生參與變“情感缺失”為“沉浸體驗”

在傳統課堂和網絡課堂教學中，學生在學習過程中的“情感缺失”問題不可避免，“構圖設計的VR體驗”虛擬現實教學資源在開發時重視學生的使用體驗，塑造出了更具沉浸感的藝術環境。學生在參與學習活動時對虛擬出來的水墨世界中的遠山、小橋、花草進行各種組合和創作。學生在學習過程中的專注度有明顯改善，極大提升了學習興趣，真正實現了全程自主學習。

4? VR情境教學效果評價

為進一步驗證該情境下的學生學習效果，教學結束后對參與學習活動的學生進行了問卷調查。調查結果顯示學生構圖知識掌握合格率在92%，構圖設計作品合格率在90%，學習情感體驗良好比例為97%。結合任務書、作品賞析報告、學生課前、課上、課后學習表現和評價數據可以看出，VR虛擬現實教學情境對解決“水墨·構圖設計”教學難點起到了關鍵作用，能促使教學目標全面實現，使學生產生更強烈的學習存在感和成就感。

5? 結語

本次教學活動將VR虛擬現實技術與中國傳統藝術在教學上做了一次有效融合，教學中采用VR情境下的“四階三臨場”學習進階活動為學生搭建了沉浸感極強的個性化學習空間。學生通過任務闖關、思維流程提煉和作品賞析報告等活動，至少實現了五次強度依次增加的知識內化、技能提升和高級規則形成過程。其中VR資源全程參與了學生知識建構過程，教學效果明顯，教學目標得以實現。VR資源水墨風格的營造，使學生獲得了極強的“雅”、“靜”、“簡”的臨場感知，對其民族文化審美能力的培養起到了助推作用。

參考文獻

[1] NMC. Horizon report[EB/OL].http：//cdn.nmc.org/media/2016-nmc-horizon-report-he-EN.pdf.

[2] 北京師范大學智慧學習研究院.2017新媒體聯盟中國高等教育技術展望：地平線項目區域報告[EB/OL].http：//sli.bnu.edu.cn/a/xiazaizhuanqu/guojijiaoyuxinxihuadongtai/2017/0327/314.html.

[3] 李建，孔素真.虛擬現實技術在教育中的應用研究[J].實驗室科學，2014（3）：98-103.

[4] 武剛，余武.虛擬校園三維全景漫游系統探究與實現[J].現代教育技術，2013（5）：122-126.

[5] 王會軍.互聯網思維下教師教學理念與行動的重構[J].課程·教材·教法，2017（8）：92-96.

[6] Witmer，B.G.，Singer，M.J.Measuring Presence in Virtual Environments：A Presence Questionnaire[J].Presence：Teleoperators and Virtual Environments，1998（3）：225-240.

[7] Baos，R.M.，Botella，C.，Garcia-Palacios，A.，et al.Presence and Reality Judgment in Virtual Environments： A Unitary Construct[J]. Cyber Psychology and Behaviour，2000（3）：327-335.

[8] 吳祥恩，陳曉慧，吳靖.論臨場感對在線學習效果的影響[J].現代遠距離教育，2017（2）：24-30.