試論虛擬現實技術在工業設計專業課程改革中的作用

田園

[摘 要] 工業設計專業發展到一定程度之后面臨著物質資源對其發展的限制，針對這種限制，新興科技恰恰能協調并促進工業設計專業進入第二次發展。新興科技指的是虛擬現實技術。因此，越來越多的大學將該技術引入，在工業設計專業領域中，虛擬現實技術的推動和發展作用也越來越受到重視。

[關鍵詞] 虛擬現實;工業設計;課程改革

[作者簡介] 田 園（1987—），女，山東濟南人，設計學碩士，山東交通學院藝術與設計學院教師，助教，主要從事設計藝術學工業設計研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）40-0372-02? ? [收稿日期] 2020-02-21

一、工業設計專業現狀與分析

隨著精神文明生活水平的提高，現代的人們希圖讓整個生活變得更加符合他們的期望，更加便捷和流暢。在這個背景下，工業設計專業提升到了相當高的一個位置。專家也稱要看一個國家未來發展的程度和趨勢，就看這個國家對待工業設計的態度，因此工業設計專業也開始被國內外各大高校重視起來。傳統的工業設計專業傾向于研究產品的外觀造型，色彩，功能和形態等方面。到了2005年的芝加哥設計策略峰會，大會主題就是一直在試圖闡述另一個觀點，即設計不只有外觀和造型，還有產品的內涵，語義和理解，設計師要理解自己是試圖為人們服務的一個過程。因此工業設計專業對學生的培養也開始出現傾向性。過去的工業設計專業畢業生，就像美國工業設計師協會在1998年的調查，對畢業生的要求包含26個相關的專業資質和技能。其中包括草圖繪制，計算機輔助設計，模型設計與制作等。根據陽光高考信息平臺的統計數據，設計類專業的本科畢業人數已經超過10萬。在這些人中，成功在本專業領域就業的少之又少。設計公司與大企業的設計部對設計專業畢業生的要求在逐年提高是就業率偏低的一個原因，但更大的一個影響因素是因為設計專業畢業生的技能水準達不到公司的要求。但現代社會對未來設計師的要求卻又不同。首先，具備多重專業技能。現代的設計師不再只是需要考慮產品的美觀與色彩方面的問題。因此設計師掌握諸如人機工程學相關理論與數據知識，設計心理學與消費心理學等相關人文知識，都是必不可少的。其次，設計開始從以市場為導向轉變為以消費者為導向。經濟學上講，市場上的產品依存于消費者的需求和購買欲望。內需引導消費，消費造就市場，市場成就產品。具有創造力。消費者的需求和理想也漸漸變得越來越高，輕易無法讓他們覺得被滿足，要求設計師拿出更高科技，更美觀，更實用的產品來滿足他們的需求。所以培養創造力，讓自己的設計成品在百變的現代社會中占據一席之地，是非常重要的。

二、專業認知度

現今國內大多數工業設計專業的本科教學因為各種各樣的緣故限制，造成教學過程中多偏向于理論教學，實驗與實踐課程占比相對較少。造成了這個現狀的原因有以下幾點。第一是學校資源有限，設計類專業獨立院校非常少，國內的大學如今多是綜合類大學，學科專業基數龐大，學校不可能也沒有能力一一培養與大量投入資金。設計類專業在國內是發展相對最晚的專業，成熟度不夠，且在國際上沒有什么影響力。受到的重視程度不充足。第二個緣故，就是現存學校體制的限制。大部分本科專業理論知識都是占比大于實踐知識，教師的意識就是先讓學生學會“知其所以然”，然后他們自然就慢慢理解了“知其然”。但設計專業很難照貓畫虎。一個是因為設計類專業本身就是一個動手的專業，本專業的學生需要大量的動手技能，單純講解理論知識，然后依靠學生自己的自覺性和悟性去琢磨實踐的可能性太低。另一個就是設計類專業的理論知識與動手能力其實是相輔相成的，對理論知識只留存在理論層面，就像隔著玻璃看電腦，最終只能還是一頭霧水。基于以上幾個緣故，設計類專業的學生在本科學習的四年時間里，對本專業到底是做什么工作，需要什么能力，有什么前景等問題都是一知半解。

三、引進新課程改革體系和新課程

理論與實踐相結合一直是教育部在倡導的新體制。理論課程確實重要，但人們需要認清的現實是實踐也同樣重要。怎么樣在兩者之間找到一個平衡點，才是當務之急。這種研究類或者體驗類的設計課程有什么樣的課程的存在意義呢？首先，專題設計有助于學生在理論教學的基礎上，在實際中與設計類的工作模式相銜接，不僅可以鍛煉學生的動手實踐能力，還可以提前讓學生們知道設計類的工作到底是什么樣的模式和過程。學生們還可以在老師的帶領下，具體實踐完成一次有主題有目的有結果的專題設計。比如參加設計大賽，或者完成教師安排和聯系的公司設計業務，像一個真正的設計師一樣走一遍整個設計流程，并了解每一步到底做什么，以及要達到什么目的，完成什么目標。其次，體驗類的設計課程有一個非常明顯的好處，那就是彌補了學生只要設計出結果，就不在乎結果是否合格這樣瞻前不顧后的性格。在體驗設計中，利用模型將產品盡可能的還原，讓設計者自己體驗設計的結果是什么，也有助于他們掌握缺陷，持續改進。在這種發展現狀下，工業設計想要走下去，發展光大，那就需要向新的發展趨勢靠攏。

四、虛擬現實技術的輔助與指導

各大頂尖的工業設計專業的院校，有想法要推廣推崇本專業，改善教學條件，受困于現實也是舉步維艱。但社會是瞬息萬變的，此時我們在頭疼如何將設計成果變為現實，而現實社會是已經開始介入虛擬世界。從3D技術發展而來的虛擬現實技術，一開始是在戰爭方面和游戲方面。如今人們幾乎家喻戶曉的虛擬現實硬件，幾乎都是游戲動畫等。可俗話說是金子就會發光，虛擬現實技術有其不能讓人忽視的優點，就是在現實中因各種瓶頸無法實現的可能性，在虛擬空間都有可能實現。比如核工程。核物理工程專業的實驗課所接觸到的物質都是非常危險的，學生的大意或不經心，都可能導致不可挽回的慘重損失，甚至是人身傷亡。因此現實中的核工程實驗，進行起來舉步維艱。但虛擬現實技術有效地解決了這個問題。學生們先在虛擬環境下，按照老師教導的實驗步驟，虛擬操作相應的實驗，哪怕失敗了，在虛擬世界中也不過是實驗失敗，從頭再來。我們回到設計領域。工業設計也是一門需要實踐的學科。學生要了解設計的步驟是什么，設計前需要如何了解市場，如何改進設計，設計后如何推出新產品，如何取得消費者的信任等。這些東西，只有理論知識是事倍功半。有了虛擬現實技術，學生們將自己用三維設計軟件建立起來的產品模型導入，在虛擬系統里面實際操作一下自己的產品，既得到了理論數據，也能真切地體會到自己的產品操作起來是否順暢，是否符合人們的動作習慣，功能是否完善等。這些重要的數據我們單單憑借理論知識是得不到的。如何才能讓虛擬現實技術服務于工業設計呢？前文提到建議工業設計增加兩個實踐類的教學環節。第一個是專題設計，是為了讓學生體驗一整個設計過程，而設計過程中的很多環節在現實的學校環境下是完成不了的。比如油泥模型和實物模型，油泥模型哪怕可以通過經費解決，但實物模型包含更多可變因素，因此顯得更難實現也更難控制。而在虛擬現實技術的支持下，學生只需要進入虛擬現實實驗室，完成相應數據的上傳，然后在虛擬環境下進行模型的制作，就像是手把手親自將模型做出來一樣，更優化的是，虛擬實驗室可以針對失敗了的試驗品一次清零，不浪費資源。學生們也可以在這個過程中真實的感受從理論模型到實物模型的轉變中所面臨的實際困難，對以后的設計作品也有指導作用。

第二個是體驗設計。體驗設計是希望學生可以將自己的設計成果還原成模型或者實物，具體展示一下，讓其他的同學來負責扮演消費者，從消費者的角度品評這個產品的成功與否。模型設計與制作是這門課的前提和基礎。但如果外部條件達不到制作模型或者實物，那么利用虛擬現實技術，同樣可以讓其他同學體驗到產品的部分功效。最具優勢的一點是，虛擬現實技術不會對體驗者造成什么不可挽回的損失。

五、結語

綜上所述，現代科技發展的潮流就是虛擬現實技術在現代社會中的應用。而這項技術也可以填補科技資源緊缺或安全生產等緣故造成的科學空缺，也正符合緊迫需要培養人才，尤其是符合社會發展潮流及所需而造就的人才，并不是紙上談兵的人才的各所大學所急需要的技術。因此，虛擬現實技術有助于工業設計專業的課程改革，從完全的理論知識傳授過渡到理論與實踐相結合的一種學科發展方向之下。也更有助于工業設計專業的自身發展。