虛擬仿真技術在陶瓷教學中的應用研究

[摘 要]伴隨社會科技的飛速發展，信息技術逐步滲透到了各個行業中，在這種社會發展的大時代背景下，教育行業也緊跟時代發展的潮流，將各種先進的科學技術融入教學中，這對于我國的教育事業發展無疑是重要的推動力。將虛擬仿真技術合理應用在教學中，能夠有效提升陶瓷的教學效果。現對虛擬仿真技術在陶瓷藝術設計教學中的應用進行梳理與解析。

[關 鍵 詞]虛擬仿真技術；陶瓷藝術；教學方式

[中圖分類號]J527 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-7556（2024）20-0078-03

文獻著錄格式：黃雄英.虛擬仿真技術在陶瓷教學中的應用研究[J].天工，2024（20）：78-80.

基金項目：本文系中國工藝美術學會2021年度工藝美術科研課題“虛擬仿真技術在工藝美術教育中的應用研究”（編號CNACS2021-I-003）的研究成果。

現今科技飛速發展，各種科學技術被不斷引入教學中，極大地提高了教育教學效果，其中虛擬仿真技術的引進對于良好教學氛圍的營造起到了重要推進作用。虛擬仿真技術在陶瓷教學中的有效運用，能夠幫助其創建一個全新的虛擬仿真教學環境，從而在緊貼真實的教學環境中，讓學生加強對知識的感悟，提升學生的綜合能力。

一、虛擬仿真技術與虛擬仿真教學概述

（一）虛擬仿真技術的概述

虛擬仿真技術是將虛擬現實與仿真技術有效結合的產物，是一種更高級的仿真技術。虛擬現實技術與仿真技術是相互獨立卻又相互融合的一種關系。虛擬現實技術的運行需要對現代人工智能、現代網絡技術與現代傳感技術等主要技術進行組合，從而完成高級人際交換的功能。仿真技術在教學過程中，通過使用相關仿真軟件來進行模型的構建，并充分利用模型功能，實現教學環境與教學過程中的仿真模擬。仿真技術在教學中比較常用的軟件有Altium Designer、Multisim、Pspice、LabVWIEW、AVI與Matlab等。

（二）虛擬仿真教學的概述

虛擬仿真教學作為一種全新的現代化教學模式，能夠有效地將學生引入虛擬仿真的教學情境中，幫助學生更加有效地進行知識的獲取，從而提升教學效果。除此之外，虛擬仿真教學包含的要素眾多，虛擬教師、虛擬教室與仿真實驗室等，都是虛擬仿真教學的重要元素。教師通過對這些要素的合理運用，來建立虛擬仿真情境，這樣可以將教師無法表達、展示的活動現場和學生無法進入的生產場景展示出來。學生動一動鼠標就可以實現全方位的三維互動，實現與現實一致的操作場景，使真實的課堂教學、實際的操作、虛擬仿真三位一體，從而創建了最好的教學情境，幫助教師講解相應的知識點，讓學生直觀地獲取知識，提升學生的創新意識與能力，達到預期的教學效果。

二、目前陶瓷教學中存在的問題

（一）學習時間與學習內容不成正比

陶瓷藝術作為中華優秀傳統文化的結晶，其優美的姿態與自身所蘊含的藝術價值一直以來深受世界各國人民的追捧。而對于陶瓷的制作手藝也由過去傳統的家族相傳轉變為現今的高校學習的重要課程，雖然極大地推進了陶瓷藝術的發展，但是逐步顯現出一些嚴重問題。首先，學生在校的學習時間與學習內容不成正比。在古代，先人對于陶瓷技藝的學習都是從小開始訓練，以家傳為主，所以從其記事伊始，就追隨父輩學習施釉、成型與燒窯等一系列陶瓷制作流程，之后再由自己獨立完成陶瓷的設計制作。這需要用先輩的一生不斷學習與尋找靈感，從而創造出更加高效、便捷的陶瓷制作方式，使其更具有視覺效果和藝術價值。但是在現今的陶瓷教學中，學生只有三四年學習陶瓷的時間，這其中還包含一年多的理論學習，還有差不多半年的實習時間。學生能夠真正實際操作的時間只有不滿兩年，大部分學生對于陶瓷藝術設計學科處于一知半解的狀態，所以，作為一個“門外漢”，想要在有限的時間內學好這一門學科十分不易。而且陶瓷藝術設計的流程十分煩冗復雜，學生除了需要對材料的質地精心辨析，還需要對施釉的手法、燒窯的火候與缺陷的補救等一系列的陶瓷藝術設計知識進行學習，顯然十分吃力，這就需要運用有效方法對此問題進行解決。

（二）教學模式的陳舊單一

在陶瓷教學過程中，教師一直離不開對于“板”的應用，從傳統的黑板，再到現今的多媒體PPT，教學方式都是圍繞著“板”來進行的，并且為了能夠在有限的時間內完成教學任務，一般都會運用傳統的教學方式講解理論知識，即灌輸式的教學。長此以往，大量的理論內容就會使學生難以消化吸收，從而使教學質量嚴重下滑，并且現今部分學生因為在課堂上所需要記錄的內容太多，為圖方便，就使用手機對教師所講述的各種重點知識進行拍照保存，但在課后沒有及時復習，導致學生對于教師所講述的知識點逐漸淡忘，最終導致未能達成預期的教學效果。

（三）陶瓷實驗設施與教材的缺失

首先，現今高校雖然設置了陶瓷藝術設計這一學科，也配備了相應的專業教師。但由于投資成本，陶瓷藝術設計學科的相關配套設施并不完善，而陶瓷藝術設計又是一門需要學生進行實際動手操作的學科，從而造成學生無法進行“一對一”的實踐操作，致使學生的實際操作經驗不足，也無法對陶瓷藝術設計的制作細節進行有效的觀摩學習。為了提高學生對陶瓷藝術設計的實操經驗，需要學校準備各種機械設備，如燃氣窯、電窯、拉坯機、車模機等。其次，還有教材缺失問題，現階段各高校對于陶瓷藝術設計學科的專業教材準備不夠完善，教材中理論知識過于復雜煩瑣，重點與非重點的比例十分不合理，還存在內容缺失的情況。除此之外，教材中對于實訓部分的排版也十分不合理，練習內容僅占據一小部分。導致學生對于知識掌握不全，實操經驗不足。

三、虛擬仿真技術對于陶瓷藝術設計教學的重要性

隨著社會科技的發展，虛擬仿真技術由此應運而生，特別是在近幾年，虛擬仿真技術迎來了大爆發，在各個領域都有著深遠的影響，特別是在陶瓷藝術設計領域，無論是技術創新的角度還是服務創新的角度，虛擬仿真技術都會為這些創新提供無限的發展空間和可能性。虛擬仿真技術在陶瓷藝術設計教學中的應用，能夠縮減陶瓷藝術設計的各種制作流程所需的時間，以此來幫助學生在有限的時間內更多地了解陶瓷藝術設計的生產流程與制作方式。另外，由于虛擬仿真技術的特性，在陶瓷教學過程中運用虛擬仿真技術能夠有效地構建出各種模擬實驗室，如此一來就能防止各種高昂設備的支出，從而將實驗教學的設備成本縮減，同時能夠有效調動學生的興趣，激發學生的學習熱情，并以此培養學生的自主學習性。學生可以發揮自己的想象力，打破個人的固有思維模式，進入一個全新的陶瓷藝術設計空間，即一個虛擬與現實自如發揮的空間。

四、虛擬仿真技術在陶瓷教學中的應用方式

（一）創建基于虛擬仿真技術的陶瓷教學系統

專業交叉融合是陶瓷藝術設計學科的主要特征。在陶瓷藝術設計教學中引進虛擬仿真技術，教師的首要任務就是建立一整套科學完善的虛擬仿真教學系統，在虛擬仿真教學創建的過程中，還需要將未來的發展需求融入其中，從而科學、合理地對虛擬仿真技術進行運用，使其更加符合學生的發展需求。除此之外，虛擬仿真教學系統還要具備基本的學生實訓考查、概念設計、外觀設計與結構設計功能，將用戶研究與設計評價有效融入其中，最終保證整個虛擬仿真教學系統具備較強的開放性，便于后期訪問。

（二）使用虛擬仿真技術進行陶瓷工藝產品的概念設計

在陶瓷藝術設計教學活動時，有效地應用虛擬仿真技術，能夠將虛擬仿真技術與陶瓷產品設計進行科學合理的結合，并通過各種多樣化與直觀化的交互手段，使學生融入虛擬仿真教學中，以此強化學生的陶瓷產品概念設計能力。通過對虛擬仿真教學的合理運用，加強學生的概念設計，提升其創造力與創新能力。除此之外，在虛擬仿真教學環境下，學生所受到的制約也較小，其自由度的擴展也較強。從設計角度來看，虛擬仿真教學系統能夠將學生的思維想象力與創新能力在根本上得到加強，從而使學生的綜合素養進一步提升，促進其對陶瓷藝術審美的有效把握，以此靈活地對陶瓷藝術設計知識與創造性思維進行合理運用。與此同時，虛擬仿真技術的合理運用，能夠建立起多樣化的虛擬仿真教學平臺。學生能夠依據自身的想法與意愿有效地完成陶瓷藝術作品的設計。此外，學生在對陶瓷藝術作品進行結構設計的過程中，教師需要引導學生運用虛擬仿真技術直觀地設計作品。而在學生對陶瓷藝術作品進行外觀設計時，教師可以指導學生通過對虛擬仿真技術所包含的“沉浸”特性，在虛擬仿真的環境中將設計完成的陶瓷藝術作品進行充分展示，以此保證陶瓷設計作品能夠滿足創意設計的標準要求，最終使學生的設計構想得以驗證和實現。

（三）虛擬仿真教學實驗的有效開展

通過虛擬仿真技術在陶瓷藝術設計教學中的合理運用，能夠創建出多種多樣的虛擬仿真實驗室，如拉坯成型實驗室、模具設計與制作實驗室、陶瓷裝飾實驗室等眾多陶瓷藝術設計所需要的實驗環境。學生在虛擬仿真實驗室中，能夠將自身的想法盡情地在虛擬仿真實驗室中實驗，使學生在虛擬仿真實驗室中充分體驗到陶瓷藝術設計的樂趣。除此之外，虛擬仿真技術的有效應用，能夠進行物體的創建，能防止各種高昂設備的花費支出，從而使實驗教學的設備成本得到縮減，同樣也能取得較好的教學效果。此外，虛擬仿真實驗室有兩種主要形式：第一種是比較常用的，相關設計人員通過編程設計，插入與操作陶瓷藝術設計訓練中的有限實物；第二種就是以陶瓷藝術設計學科專業技能知識為基礎的虛擬仿真實驗室。

（四）加強虛擬仿真技能模擬訓練

將虛擬仿真技術運用在陶瓷藝術設計教學中，在根本上能消除時間限制，并且也能依據學生所提出的模型假設構想，來對虛擬仿真環境進行構建。在這個構建的虛擬仿真環境中，學生能夠更加直觀地、立體地觀察虛擬仿真環境的效果。教師在對學生進行陶瓷藝術設計技能訓練的時候，對于虛擬仿真技術的有效運用，不僅能使其形象更加生動，還可以加強學生對每個知識點的了解，凸顯陶瓷設計技能訓練的交互性，從而使學生能夠在虛擬仿真的訓練環境中輕松獲得各種實際操作經驗，從而提升其實踐操作能力。除此之外，虛擬仿真技術的運用，還能夠將一些投資大、難度大與環境惡劣的技能訓練進行有效處理，從而對陶瓷設計技能訓練的安全性與節能性給予保證。與此同時，教師一定要注意，在對學生進行陶瓷設計技能訓練時，一定要確保對學生在虛擬仿真系統內的獲取情況進行反饋，只有這樣才能有效地發揮作用。

（五）加強虛擬仿真技術的互動合作教學

教師在陶瓷教學的過程中，有效地運用虛擬仿真技術，能夠促進學生在虛擬仿真教學情境中的探索，以此加強互動式的合作學習。關于這一項技術的應用，美國已創建出網絡虛擬式的教學。這種教學環境是以網絡角色扮演模式為基礎形成的，在網絡虛擬的屏幕上，學生會自動生成一個化身。在這一過程中每當學生在執行某一動作時，教師就能夠獲得相應的結構，這種互動合作的教學是以文本虛擬環境為基礎形成的一種交互探究式的教學情境，并以此給予學生更加廣泛的思維拓展。

（六）加強虛擬仿真技術的實習與考察

以前學生進行陶瓷藝術設計學科專業實習與考察時，需要前往外地，浪費了大量的時間與費用，并且考察實習的時間一般不會太長，所以使學生不能全面了解所學習的陶瓷藝術設計知識，遠遠達不到預期的考察效果。而虛擬仿真技術的應用，就有效地解決了這一問題。在陶瓷藝術設計教學中對虛擬仿真技術合理運用，能夠幫助學生進行虛擬仿真實習和考察，并且能夠根據實際情況隨時自主進行，如此一來就能有效地培養學生分析問題、解決問題的能力。

五、結束語

伴隨著社會科技的發展，我國的教育行業也需要緊跟社會發展的步伐，特別是培養應用型的高校，要敏銳的洞察行業發展和市場的變化，唯有這樣才能適應時代的發展，滿足社會的需求。由此可見，虛擬仿真技術在今后的重要性，所以要不斷地將現今各種先進的科學技術應用到教學中，這樣才能有效提升教學質量，達到預期的教學目標。但是在現今的陶瓷藝術設計教學過程中，還是存在著諸多問題需要完善，這就需要將虛擬仿真技術進行科學合理的運用，通過虛擬仿真教學平臺的創建，在根本上提升學生的陶瓷藝術設計技能，以此推動陶瓷藝術設計教學事業不斷發展進步。

參考文獻：

[1]饒正杉，孟霓霓.虛擬仿真技術在藝術設計教學中的應用探究[J].上海工藝美術，2020（4）：62-64.

[2]李正東，李秀玲，洪政.虛擬仿真技術在課堂教學中的應用探析[J].科技風，2020（22）：68.

[3]戴維絲.虛擬仿真技術在藝術設計教學中的應用研究[J].教育現代化，2020，7（5）：182-184.

[4]王剛.虛擬仿真技術在陶瓷藝術設計教學中的應用研究[J].佳木斯職業學院學報，2017（1）：492-493.

（轉載自《現代職業教育》2021年第43期）

（編輯：薛直艷）