虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)（高職）教學(xué)中的應(yīng)用研究

莫林峰 何黎 朱韜熹

【摘?要】隨著中國(guó)社會(huì)高新科技技術(shù)的進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，這一技術(shù)對(duì)于促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)（高職）教學(xué)中應(yīng)用的研究，主要闡述了當(dāng)下工業(yè)設(shè)計(jì)（高職）專業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)以及專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，并就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)分析，最后就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了相關(guān)闡述。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);工業(yè)設(shè)計(jì);應(yīng)用研究

前言：

21世紀(jì)隨著信息化時(shí)代到來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到了較快較好的發(fā)展，其在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì)于促進(jìn)四川（中國(guó)）區(qū)域工業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，起到了巨大推動(dòng)作用。現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展過(guò)程中，對(duì)工業(yè)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，特別是四川（中國(guó)）家具產(chǎn)業(yè)、鞋類產(chǎn)業(yè)、服裝產(chǎn)業(yè)、機(jī)電產(chǎn)業(yè)等將直接影響到工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，通過(guò)強(qiáng)化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)，是當(dāng)下四川（中國(guó)）區(qū)域工業(yè)發(fā)展的必然選擇。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)（高職）教學(xué)中的意義

在現(xiàn)實(shí)高職教育中VR技術(shù)是學(xué)生三維虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)中關(guān)鍵的教學(xué)條件之一，特別是高職實(shí)踐教學(xué)通過(guò)vr技術(shù)平臺(tái)可以構(gòu)建出可視化的三維空間環(huán)境、三維虛擬產(chǎn)品、三維交互式操作界面，實(shí)踐過(guò)程中教師和學(xué)生可以借助vr虛擬平臺(tái)從而達(dá)到接近于真實(shí)的實(shí)踐過(guò)程。這樣既節(jié)約了教學(xué)成本又改變傳統(tǒng)理論課堂教學(xué)去膚淺了解和熟悉工業(yè)設(shè)計(jì)（產(chǎn)品設(shè)計(jì)）過(guò)程中的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、色彩、質(zhì)感等設(shè)計(jì)教學(xué)的模式，相對(duì)于傳統(tǒng)的理論、理論+實(shí)踐等教學(xué)模式要高效的多，使學(xué)生可以在身臨其境的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)踐情境模擬，親身體驗(yàn)到在現(xiàn)實(shí)生活中體驗(yàn)不到的經(jīng)歷，可以讓即將從事設(shè)計(jì)工作和學(xué)習(xí)研究者更容易熟悉工業(yè)設(shè)計(jì)（產(chǎn)品設(shè)計(jì)）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程和施工工序，進(jìn)而提高效率。

二、虛擬技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中推廣

1、VR技術(shù)具有直觀性：

高職產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)實(shí)物、圖片等一些直觀方法來(lái)織教學(xué)，使學(xué)生通過(guò)視聽(tīng)等感官來(lái)感知和認(rèn)識(shí)所呈現(xiàn)的客觀事物，加深對(duì)它們的理解，這就是直觀性。

由于工業(yè)設(shè)計(jì)課程固有的特點(diǎn)，有些原理或模型結(jié)構(gòu)很難僅憑想象去理解，相較于無(wú)形，有形的東西更容易讓人接受和理解，“百聞不如一見(jiàn)”就說(shuō)明了這個(gè)道理。教師在教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用一些圖片、模型和動(dòng)畫，可以使學(xué)生加深對(duì)于所學(xué)知識(shí)的直觀理解。VR技術(shù)具有生動(dòng)性：VR可以將抽象、無(wú)味的概念生動(dòng)地表述出來(lái)，避免學(xué)生由于想象力的缺乏難以理解抽象的知識(shí)。教師在利用虛擬VR技術(shù)的過(guò)程中，充分利用計(jì)算機(jī)的圖形顯示、動(dòng)畫模擬、文字說(shuō)明能力，配合教師的同步講解，形成高效可視化的的教學(xué)環(huán)境，極大增強(qiáng)了高職學(xué)生對(duì)抽象事物與理論知識(shí)的理解力度，克服了傳統(tǒng)單純理論教學(xué)中的諸多弊端。

2、VR技術(shù)具有延展性：

工業(yè)設(shè)計(jì)不是一門孤立的學(xué)科，它與其他學(xué)科有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，如設(shè)計(jì)在教學(xué)過(guò)程中要用到其他知識(shí)來(lái)詮釋，如美學(xué)，力學(xué)，結(jié)構(gòu)等。在教學(xué)過(guò)程中，利用VR技術(shù)對(duì)其他學(xué)科知識(shí)予以運(yùn)用，不僅重現(xiàn)了教材中的內(nèi)容，同時(shí)也深化充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)充了教材的知識(shí)范圍，拓展了學(xué)生的知識(shí)面，改變了舊教材的一些教學(xué)方式，增大了學(xué)習(xí)的信息量。

3、VR技術(shù)具有整合性：

VR技術(shù)可以對(duì)知識(shí)重新歸納分類，形成以問(wèn)題分類的體系，有利于學(xué)生復(fù)習(xí)與鞏固所學(xué)的知識(shí)。但是可視化教學(xué)只是選擇了課程中一部分內(nèi)容來(lái)進(jìn)行，沒(méi)將全部教學(xué)內(nèi)容可視化。VR技術(shù)具有兼容性：VR技術(shù)在運(yùn)用中可以兼容各種學(xué)科，它主要研究?jī)蓚€(gè)方面的內(nèi)容，一是如何運(yùn)用可視的圖片、動(dòng)畫來(lái)表達(dá)工程類課程的教學(xué)內(nèi)容，二是研究可可視化工具的在工程類課程教學(xué)中的選擇和運(yùn)用。可視化技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，融合了計(jì)算機(jī)學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、人機(jī)學(xué)、界面設(shè)計(jì)、色彩學(xué)等諸多學(xué)科，不僅要考慮到構(gòu)圖的平衡、視圖的變換、色彩的選擇，還要考慮運(yùn)用什么可視化技術(shù)的軟件。總之，合理的運(yùn)用VR技術(shù)，合理優(yōu)化組合不同的媒體資源，將教學(xué)引入新的境界，才能更好地適應(yīng)區(qū)域高職人才培養(yǎng)的要求。

4、VR技術(shù)具有傳播的廣泛性：

傳統(tǒng)的教學(xué)是老師講學(xué)生聽(tīng)，有時(shí)候老師板書學(xué)生做筆記，由于記憶消退的規(guī)律性，隨著時(shí)間的推移，人們對(duì)于文字的記憶時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于對(duì)圖像、顏色，以及身體感官的記憶。同時(shí)，由于各個(gè)國(guó)家和民族的文化差異，人們對(duì)文字的閱讀必須建立在受過(guò)一定教育的基礎(chǔ)上，這使得用文字傳播信息受到了一定的限制。VR技術(shù)中的圖形圖像和動(dòng)畫和感官可以跨越語(yǔ)言文字甚至是文化的障礙，能夠使教師更方便更快捷的運(yùn)用到教學(xué)過(guò)程中。同時(shí)，教師借助于可視化工具編寫可視化教學(xué)軟件，學(xué)生也可以借助于老師的教學(xué)軟件進(jìn)行復(fù)習(xí)，根據(jù)自己的實(shí)際情況和對(duì)知識(shí)的掌握程度鞏固知識(shí)，這也就大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率，讓學(xué)生能更好的自主學(xué)習(xí)。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念的分析以及當(dāng)下區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，我們不難看出，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)計(jì)（高職）中，發(fā)揮著極為重要的作用。因此，為了更好地實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，必須要加強(qiáng)對(duì)這一技術(shù)的教育研究和應(yīng)用，使之能夠更好地服務(wù)于我國(guó)工業(yè)化發(fā)展、域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升工業(yè)設(shè)計(jì)效率，改善工業(yè)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的不足。從而有效的推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)從制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

（作者單位：四川現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院）