虛擬現實應用技術專業課程體系的優化與實踐

摘? 要：以重慶水利電力職業技術學院為例，從產業需求、高職教育定位出發，對虛擬現實應用技術的課程體系進行優化，基于“工作過程系統化”課程設計理念，按照“校企合作、工學結合（WIL）”核心優化構建課程體系，達到崗位需求的精準定位。

關鍵詞：虛擬現實應用技術;工作過程系統化;人才培養;校企合作;工學結合（WIL）

中圖分類號：G712? ? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-3769（2022）02-046-05

虛擬現實技術（Virtual Reality，簡稱VR），其囊括計算機、電子信息、仿真技術，基本實現方式是計算機模擬虛擬環境，給人以環境沉浸感。隨著社會生產力和科學技術的不斷發展，各行各業對VR技術的需求日益旺盛，主要應用領域有地產漫游、旅游教學、工業仿真、水利電力、數字展館、醫療仿真、航天科研等，行業的需求推動VR技術的迅速發展，使其逐步成為新的科學技術領域。虛擬現實技術構建的三維人工環境通過計算機軟硬件、圖像及視覺、人工智能等技術，可以模擬聽覺、視覺、觸覺、味覺、嗅覺等感知系統及創建高度擬真的現實世界（虛幻世界），同時應用光、聲、電、機械技術等，涉及多學科技術的高度融合，屬于交叉技術前沿學科。

一、 虛擬現實技術專業課程體系的現狀

我國高職虛擬現實技術教育風頭正盛，但存在政府和社會扶持缺乏，產業需求較大以及專業人才斷層等現實問題。2018 年 11 月，教育部新增“虛擬現實應用技術”（專業代 碼：610216）專科專業，該專業主要開設虛擬現實策劃、 項目設計、三維模型和動畫制作、交互功能開發、軟硬件平臺搭建、調試和維護、全景影像拍攝與處理等方面的課程，培養方向主要是軟件領域。重慶水利電力職業技術學院大數據學院（以下簡稱“我院”）于2018年9月開始虛擬現實應用技術專業方向的招生，主要研究三維設計和虛擬仿真及虛擬現實程序開發。

二、“工作過程系統化”的課程體系開發

“工作過程系統化”的課程設計理念以工作任務為線索開發課程，是目前國內比較成熟的課程開發范式。按照職業成長規律和認知學習規律，不是簡單照搬具體工作過程，而是經過3次以上的教學化處理，演繹為三個以上的有邏輯關系、用于教學的工作過程。強調通過比較學習方式，實現遷移、內化，進而使學生學會思考，發現、分析和解決問題。

VR專業作為新興專業，具有多個學科交叉融合的特點，因此院校在師資引進、課程開發、教材編撰、課程資源建設、軟件實訓平臺、硬件設施配備等方面都滯后于行業發展。新興專業缺少面向工作過程的課程標準及相配套的實踐教學項目。筆者研究的內容基于虛擬現實應用技術人才培養目標，以“工程過程系統化”教學為導向，以學生職業生涯為目標，以職業技能鑒定為參照，收集分析企業崗位需求及設置情況，明確崗位對技術、能力的需求，在現有“校企合作、現代學徒制”人才培養模式的基礎上，進一步提出以“工作過程系統化”教學方式為導向，按照“校企合作、工學結合”的核心理念優化構建課程體系，提出“專業基礎+專業核心+專業拓展”的虛擬現實應用技術課程體系。

（一）課程體系開發設計思路

“工作過程系統化”課程開發的宏觀層次結構就是課程的整體結構，也即是專業的課程體系開發，其思路為：第一步，收集分析虛擬現實應用技術產業及企業職業能力要求，解決虛擬現實應用技術基礎課程精準定位、教學內容選擇與專業需求、就業導向接軌等問題，調查內容包含：相關行業的人才結構現狀、專業發展趨勢、人才需求狀況、崗位對職業能力的需求、職業資格及職業等級證書與學習領域相銜接等問題;第二步，根據虛擬現實技術專業人才培養目標的要求，由行業技術專家、職業研發專家、資深院校教師從目標職業崗位群提取該專業相關崗位中的若干典型工作任務，明確VR虛擬現實應用技術整體的課程內容;第三步，對提取的典型工作任務進行分析整合，歸納形成完整的VR專業工作任務需具備的核心職業能力要求，構成行動領域;第四步將相應的行動領域遞進重構建成多個學習領域，即多門專業課程，形成課程體系。以職業能力培養為目標，按照學生職業發展及能力培養規律組織教學。

（二）虛擬現實應用技術專業的課程體系開發

1.精準定位職業崗位群

高職VR專業人才培養的關鍵是明確相關就業崗位群及所需技能，了解產業及企業崗位需求，由專業教師聯合行業企業專家通過走訪VR企業，根據行業招聘需求對網站招聘信息進行統計分析，經過調研和專業指導委員討論、分析和研究，我院開設的虛擬現實應用技術專業主要面向企事業單位所需的虛擬現實技術，互聯網程序開發、影視出版等相關的項目管理，針對應用設計、程序開發、測試、資源制作等部門及崗位，主要完成圖像處理、資源制作、三維建模、虛擬現實環境搭建、應用設計、程序開發、性能優化、測試與維護等工作。通過調研共統計出適應的崗位群為Unity開發工程師、3D場景和特效設計師、VR影視交互工程師、動畫設計師、游戲開發工程師等，其中9個初始崗位，10個發展崗位。

2.核心職業能力要求及典型工作任務

對上述VR專業5個主要職業崗位群進行分析，并對其中7個典型工作任務進行分解，形成3個方向、7個典型職業崗位群工作任務及核心職業能力。具體為：

VR美術設計類崗位：VR三維建模、動畫設計與制作—制作VR項目所需各類場景及角色資源模型;制作VR資源模型的動作;對資源模型作貼圖處理。

VR應用開發與維護類崗位：VR場景與特效制作、VR/AR項目交互功能設計與開發、搭建和調試VR軟硬件平臺設備—搭建與配置VR的場景模型;面對過程編程、用戶界面開發;場景內模型的劇情腳本策劃;數字場景、聲像合成特效的實現;基于VR引擎進行UI設計及交互實現;合理使用物理引擎、動畫合成和渲染系統等進行開發;對VR項目進行功能測試、系統優化;搭建VR基本軟硬件開發環境;主流游戲引擎開發;維護并保障VR產品的穩定和安全運行。

VR影視制作類崗位：全景視頻拍攝與處理、VR影視交互制作—拍攝全景圖片、全景視頻;對全景圖片、視頻進行拼接合成處理;制作各類實景VR影視特效;進行VR影視交互設計與制作。

3.構建學習領域的專業課程體系

按“學生學習成效導向（OBE）”的要求，在企業調研、職業能力分析等基礎上，注重素質、知識、能力三要素結合，突出技術技能、自主學習能力和創新創業能力培養。以“有效性”和“實用性”為核心指標，組織行業企業專家進行論證，構建虛擬現實應用技術專業“德技并修、崗證遞進、賽教融通，雙元培養”的人才培養模式。“德技并修”即基于“夯基礎、強素質、精專技”的理念構建“1+1+1”課程架構，實踐三全育人、強化思政課程和課程思政，實現德技并修、文理兼修，促進學生全面發展。“崗證遞進”即以崗位能力需求構建課程體系，柔性設置內容結構和教學設計，無縫對接“1+X”證書，使學生全面掌握職業崗位內容，不斷提升業務技巧，為學生拓寬成長通道。“賽教融通”即融合全國職業技能大賽標準，將職業能力要求整合、凝練進專業課程要求。“雙元培育”即校企聯姻、共育人才，以深度產教融合“1+8”混合辦學模式為支撐，校企混編專業教學團隊，以企業項目化訓練培養學生職業技能。依據“虛擬現實技術應用通識能力-虛擬現實項目規劃能力一虛擬現實設備安裝調試能力一虛擬現實項目開發能力”四層遞進能力培養思路，構建以“專業基礎課、專業核心課、綜合實訓課、素質拓展課、專業選修課”5條線索為主的課程體系。5條線索相互融通，為提升學生職業核心能力、職業通用能力、職業特定能力提供保障。總之，通過序化、合并、歸納，得出基于工作過程系統化的專業課程形成圖，如圖1所示。

專業基礎課：虛擬現實技術導論、設計基礎（平面、色彩、立體）、動畫基礎、原畫設計 （PS）、視聽語言與腳本設計。

專業核心課程：C#程序設計、三維建模技術、VR引擎技術開發與應用（編輯器開發VR資源）、全景VR制作與處理（攝影攝像技術）、次世代美術技術、VR項目應用。

綜合實訓課：造型表現實踐、三維建模項目實戰、VR項目實戰、全景VR制作與處理實踐、頂崗實習（含畢業設計和畢業教育）。

素質拓展課：勞動教育、數學創新思維、心理健康教育、文明在水之洲、社會實踐。

專業選修課：C語言程序設計、MAYA基礎操作、SP材質制作。

（三）虛擬現實應用技術專業課程體系實施保障

1.“德技并修”夯實專業

VR行業對于行業技術整合要求較高，需政府、企業、院校密切合作共同培養人才。據現有資料顯示，VR專業核心課程的資源非常匱乏，相關實訓案例和項目較少，要求學院以專業教師為主，行業專業和企業技術人員為輔成立產教研教研室，組織校企老師共同開發課程資源，以“產業學院培育”為載體推進產學融合。

2.“賽教融通”實施教學

全國職業院校技能大賽是課程體系改革的風向標，通過參加VR虛擬現實技術技能大賽“以賽促學”，促進高職院校課程改革，構建真實教學項目案例，體現高職教育與產業發展的有效銜接，也為課程體系構建提供參考依據。校企教師專業課程構建完整貫穿教學項目案例、項目計劃及課程標準，結合專業“1+X”證書要求對接崗位需求。大力推行“雙師型”教育，專業教師“上班在公司，上課在學院”，校企教師共同自主編撰活頁式教材，深化教材與教法改革，引發學生專業興趣，推動課堂革命。構建“教學項目案例”，包括項目案例內容選取、項目案例計劃、項目案例標準、項目案例學時、項目案例學分等。

3.“雙元培育”健全師資

良好的師資是專業課程體系實施的重要保障，針對新型專業師資缺乏問題，實行“雙元培育”與企業合作打造專兼職結合的教師團隊。針對具有實訓經驗和項目開發經驗的企業講師、工程師進課堂授課，把產業前沿的商業項目帶入課堂。為提升自我學習能力，教師應了解和學習企業前沿技術，走進企業、頂崗實習、項目合作，熟悉企業對課程授課的要求，是站好講臺的立業之本。對校企教師進行提升技能的師資培訓，企業每年在產教研教研室進行評估診斷，對教學及實訓進行個性化指導。

4.“工學結合”課程銜接

課程銜接的目的是為了滿足就業崗位所要求的技能。我們深入研究課程之間的知識結構關系，基于每個崗位需要多個課程技能培訓的情況精準定位，結合專業“1+X”證書要求對接崗位需求，通過“校企合作、工學結合”課程體系構建課程之間的結構關系。為此，教師精準定位課程目標和項目目標分布，在課堂實施中層層遞進引導學生完成項目;校企教師調整自身定位，成為項目教學中的引領者、推動者，學生成為學習的主體;將企業專家請進課堂，通過授課、講座、示范、校企混編的形式推進“校企合作、工學結合”的落實;校企合作企業提供頂崗實習機會，結合課堂知識開展真實的崗位實訓，學生分批、分步、分組到企業，體驗“工作過程系統化”教學模式。

5.“崗證遞進”動態評價

“工學結合”實施“形成性考核”，注重學生的學習過程，考核學生完成項目的情況，注重對學生學習產出的評估，期間結合云課堂或課堂測試完成必要的理論知識點考核。同時“1+X”證書中的X是企業開發的技能證書，反映職業技能，可以通過“1+X”考核標準來檢驗相關課程的教學成果。

6.技能認證與鑒定

2019年4月教育部等四部門印發《關于在院校實施”學歷證書+若干職業技能等級證書“制度試點方案》通知，學校根據分層化的職業能力目標引導整個VR專業知識體系建設，其中“虛擬現實應用開發職業技能等級證書”對專業課程的實施提供認證保障。

虛擬現實應用技術課程體系的優化已在我校大數據學院虛擬現實應用技術專業推廣使用，為了解決虛擬現實應用技術專業產學脫節問題，必須加強校企深度合作，構建虛擬現實應用技術專業“德技并修、崗證遞進、賽教融通，雙元培育”的人才培養模式，優化課程體系，在課程體系開發及課程實施中不斷探索及完善。

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Optimization of Course System in Applied Virtual Reality Technology and its Approaches

WANG Shuai

（Chongqing Water Resources and Electric Engineering College， Chongqing 402160， China）

Abstract： Based on the case study of Chongqing Water Resources and Electric Engineering College， the paper deals with the optimization of courses in applied virtual reality （VR） technology to meet the demand of related industries and higher vocational students' career development. Certain approaches to precisely targeting job requirements include SWP （systematic work process） -oriented teaching mode， and the core idea of curriculum development， namely "school enterprise collaboration and work-integrated learning （WIL）".

Key words： Applied Virtual Reality（VR） Technology; Systematic Work Process（SWP）; Talent Training; School Enterprise Collaboration; Work-integrated Learning（WIL）

收稿日期：2021-11-24

作者簡介：王帥（1989），女，河北張家口人，碩士研究生，助教，研究方向為虛擬現實應用技術、高職教育。

此文為2021年校級教改項目“高職新興專業產教融合的教學模式探究-以虛擬現實應用技術專業為例”（編號：202133）的研究成果。