虛擬現(xiàn)實技術在設計教學的用途

時間:2022-07-02 11:20:48

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虛擬現(xiàn)實技術在設計教學的用途

應用虛擬現(xiàn)實技術節(jié)約了傳統(tǒng)產(chǎn)品設計中需要制造的模型產(chǎn)品所需的材料物資,時間也盡可能的縮短。而且在計算機技術軟件中對設計的產(chǎn)品修改、分析、測量等過程中比以往教學設計方法中反復修改繪圖及重新制造產(chǎn)品的外觀模型的方法要快捷省力很多。因此從虛擬現(xiàn)實中學習的的設計知識和實踐能力是以往的學習方法所不能比擬的。構想性,是從概念的認知到最終的知識完全掌握的一個循序漸進的過程。虛擬現(xiàn)實技術提供了減小產(chǎn)品設計開發(fā)過程,充分利用計算機軟件技術功能對產(chǎn)品色彩、造型、材料的完善,并模擬一個假設的使用情景和使用環(huán)境,將設計產(chǎn)品放置于其中進行分析、檢測、總結、歸納。這種情景式的教學設計方式能夠產(chǎn)生高水平的思維能力,使學生在學習時縮短時間,提高學習產(chǎn)品設計的效率。

虛擬現(xiàn)實技術在教學上的應用開創(chuàng)了“虛擬教學”模式。虛擬現(xiàn)實技術教學的創(chuàng)造性和實踐性為學生提供了一個自主、交互和直觀的學習環(huán)境,為教學的創(chuàng)新提供了新的平臺和可能性,豐富了教學的實踐形式和多樣性。從而培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維、形象思維、直覺思維。隨著網(wǎng)絡技術、多媒體技術的不斷發(fā)展和完善,虛擬現(xiàn)實技術必將具有更加廣闊的應用和發(fā)展前景。隨著VR、Java3D、3DStudioMAX等計算機設計軟件在產(chǎn)品設計開發(fā)教育領域的應用,虛擬現(xiàn)實技術作為一個全新的教學手段方式,將會在產(chǎn)品設計教學過程中廣泛應用并發(fā)揮非常重要的作用。其自身強大的教學優(yōu)勢和潛力必將更好地服務于產(chǎn)品設計教學當中。

教學改革的目標是實現(xiàn)教學現(xiàn)代化,提高教學效益和質量,全面提高學生學習能力。在產(chǎn)品設計教學課程中虛擬技術的應用起到了實現(xiàn)教學方式現(xiàn)代化的手段之一。教學內容的現(xiàn)代化、教學手段的現(xiàn)代化、教學觀念的現(xiàn)代化、教學組織的現(xiàn)代化是教學現(xiàn)代化核心內容。虛擬現(xiàn)實教學有利于創(chuàng)造性創(chuàng)造這樣的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術逼真的虛擬設計環(huán)境為學生提供了很好的人機交換的過程,產(chǎn)品設計教學本身就是一個全面、整合、多學科知識交叉的專業(yè)課程,虛擬現(xiàn)實技術針對這些問題提供了文本、圖像、圖形、音頻、視頻、和動畫等多媒體的教學模式,是產(chǎn)品設計教學改革實現(xiàn)的重要手段之一。在這種全新的環(huán)境中極大地促進了學生的學習觀念和學生的學習主動性,同時也對教師教學方法的多樣性提供了幫助。

虛擬產(chǎn)品設計開發(fā)在教學應用中存在的問題

虛擬產(chǎn)品設計教學主要是應用現(xiàn)代計算機技術,通過計算機技術對產(chǎn)品設計教學帶來全新的改變,彌補了教學中的不足。這就不得不面臨計算機軟件本身的技術、研發(fā)、應用等問題。圖形生成技術是虛擬現(xiàn)實的重要瓶頸。圖形生成的速度取決于設計軟件的運算能力,除此之外還要求計算機軟件設計人員在開發(fā)、研發(fā)、材料、運算方法等方面都要有較高的水平。等等這些都制約著虛擬技術在產(chǎn)品設計開發(fā)教學中的應用。

虛擬現(xiàn)實技術本身是一項走在時代科技前列的科學技術,吸收和應用的普及化難度較高,從而影響到虛擬現(xiàn)實技術的應用。同時鑒于教師本身的素質,使用這些教育軟件也存在困難。在學生的角度來看,由于自身在這種虛擬環(huán)境中的學習,沒有了傳統(tǒng)的教學方法,他們的學習方式需要改變?,F(xiàn)在很多學生自制能力較差、學習依賴性較大,對教學中教師的主導作用依賴比較高,而且每個學習個體對計算機知識的了解情況不同,對軟件的操作能力水平也不相同等等,這些都造成了部分學生跟不上教師講解的問題。

產(chǎn)品設計教學過程中虛擬技術的應用本身只是教學手段的一種擴展。產(chǎn)品設計教學方式應采用多種手段的教學方式。虛擬現(xiàn)實技術與傳統(tǒng)教學模式在教育觀念、教學方式、教師的素質、教學手段等都有著較大的差異。產(chǎn)品設計本身是多學科相互交叉、相互融合的一種設計方法。怎樣才能更好的在產(chǎn)品設計教學中應用多種教學方式、教學手段,擴大學生學習的知識點,引用不同的教學技術等,都是我們在教學中應該注意的問題。所以雖然虛擬技術是能夠對產(chǎn)品設計教學創(chuàng)新模式提供一定的幫助,但是不能把虛擬現(xiàn)實技術教學手段看成是萬能的教學方法。還應該從產(chǎn)品設計教學本身的特點、要求、實現(xiàn)方法等方面,找出可以適合不同教學重點、適合不同學生、適合不同的地域文化、適合不同的教學技術的教學方法。

如何促進虛擬現(xiàn)實技術為產(chǎn)品設計教學更好的服務

現(xiàn)在大多數(shù)虛擬現(xiàn)實技術軟件普遍存在語言專業(yè)性較強、通用性較差、易用性較差等問題。同時,軟件的開發(fā)費用支出十分巨大,這都是因為硬件設備的局限性,而軟件所能實現(xiàn)的效果受到空間和時間的影響較大。很多的設計軟件開發(fā)不成熟,同時也缺少高性能、高速度、高配置的計算機來處理相關的圖像、圖片、計算等。這些都制約著虛擬技術的在教學中的應用水平和教學效果。所以加大虛擬技術的技術更新?lián)Q代,提高計算機運算能力,開發(fā)適合在產(chǎn)品設計教學中應用的軟件是非常重要的。

虛擬現(xiàn)實技術在教學中的應用,是教師有了更多的有效的教學方法。但是教師要想利用好這種新的教學手段,尤其是產(chǎn)品設計開發(fā)課程中所涉及到的相關計算機技術、軟件多是一些在行業(yè)中比較領先的技術,這就對教師提出了挑戰(zhàn)。教師要想繼續(xù)的在教學中發(fā)揮主導作用就必須提高自己的綜合素質,學習、掌握、應用新的技術知識,要想做到這些就要求教師利用更多的時間去學習新的科學知識、相關技術知識和相應計算機軟件,積極地進行教學研究,以適應現(xiàn)代化產(chǎn)品設計課程的教學需要。教育機構在購置或者開發(fā)應用虛擬現(xiàn)實技術教育軟件后,還應該加大對使用者的技術能力培訓,這樣他們能正確、獨立、完整地操作這些設計軟件,并且要向開發(fā)者尋求幫助,得以對軟件使用過程中出現(xiàn)的新的需求和問題得到有效的解決。對設計軟件在使用時產(chǎn)生的效果還應建立長期有效的評價機制?,F(xiàn)代我國的工業(yè)設計專業(yè)教師在教學手段和教學能力上還有待遇提高。由于虛擬技術本身產(chǎn)生的時間較短,在有些關鍵技術又是以信息技術為技術創(chuàng)新,對于有些教師來說掌握和學習起來比較吃力。如何使這些老師能更好、更快的適應新的教學技術、教學手段,這就需要社會和學校應該加大這方面的教育投入。從而使虛擬產(chǎn)品設計在產(chǎn)品教學中的應用更廣泛、更適合、更靈活的應用到教學中來。

虛擬現(xiàn)實技術是一項投資大、見效慢、高難度的科學領域。和一些發(fā)達國家相比,我國的虛擬技術研究起步較晚,技術上有一定的差距。但是這些引起了我國政府相關部門的高度重視,根據(jù)我國國情及時的制定出了開展虛擬技術的研究計劃。于我國的上世紀90年代在國家“九五”規(guī)劃、“十五”規(guī)劃、863計劃、國家自然科學基金會、國防科工委等部門的重視下,把虛擬現(xiàn)實技術列入了重點資助范圍。這些都對我國的虛擬現(xiàn)實技術未來發(fā)展起到關鍵作用。在國內其他民營企業(yè)及組織對虛擬現(xiàn)實技術的研究中,產(chǎn)生了一大批的技術網(wǎng)站,如“”。為國內眾多的虛擬現(xiàn)實愛好者創(chuàng)建了良好的學習環(huán)境。同時也提供有益的虛擬現(xiàn)實引導,他們在積極推動虛擬現(xiàn)實技術本土化、大眾化、普遍化的同時,也在建筑仿真、房地產(chǎn)交互、教育虛擬技術教學的應用系統(tǒng)開發(fā)方面取得了良好的效果。使虛擬現(xiàn)實在商業(yè)應用、教學應用、科學應用、工業(yè)應用等方面得到了廣泛的應用。這些技術不斷的成熟,同時也為虛擬技術在教學中的應用帶來發(fā)展的空間。所以說虛擬現(xiàn)實技術產(chǎn)業(yè)的提升對教學使用虛擬技術的成果起到至關重要的作用。

結語

雖然虛擬現(xiàn)實技術它還不是很完善,產(chǎn)品設計教學課程在虛擬現(xiàn)實技術的引入過程中也會遇到些有待解決的難題,但是只要相信現(xiàn)代技術的進步,相信教師在教學過程中能夠更好地利用虛擬現(xiàn)實技術,一步一步改進產(chǎn)品設計教學方法,相信虛擬現(xiàn)實技術能夠好的為產(chǎn)品設計課程在教學方面提供先進教學手段。

作者:呂長征單位:浙江工貿職業(yè)技術學院輕工系