学文网【内容摘要】文章阐述虚拟现实实践教学中存在的问题，根据目前教学状况，提出了相应的教学新思想和方法。着重论述在虚拟现实实践教学中培养学生良好习惯，合理安排学生实践和教师演示的课时比例；激发学生的学习兴趣和潜力，以便提高学生的竞争能力；探讨课程内容的设计，所有的案例都覆盖虚拟现实全流程，合理解构案例以便更好地进行实践教学。
【关键词】虚拟现实 3D max 实践教学
一、虚拟现实技术背景
（一）虚拟现实技术发展背景
虚拟现实技术（Virtual Reality）是一种有效的模拟人在空间环境中行为感受的人机交互技术。客观需求是虚拟实现技术发展的动力，因而，该技术是近年来发展最快的信息技术之一，多用于电影、游戏、建筑等行业。
虚拟技术发展大致可以分为3个阶段：20世纪50年代至70年代是准备阶段，80年代初至中期是从实验室走进实际应用的阶段，80年代末开始是飞速发展的阶段。
90年代后，随着Windows平台的普及以及其他三维软件开始向Windows平台发展，虚拟现实技术面临着重大的技术改革。从1993年开始，3D Studio（三维工作室）软件所属公司使用全新的操作系统（Windows NT）、全新的编程语言（Visual C++）、全新的结构（面向对象）编写了3D Studio MAX。随后的几年里，3D Studio MAX先后升级到3.0、4.0、5.0版本，从4.0版本开始，由于所属公司发生变化，3D Studio MAX的名称也精简为“3ds max”。
2011年，因Maya宣布停止更新，3ds max成为主要的虚拟现实软件。
（二）虚拟现实技术教育状况
虚拟现实技术进入各个行业是必然趋势，2004年前，因为高校还没有开始设置相关课程，因此最早的虚拟现实课程出现于培训机构，如著名的北京水晶石等。
培训机构的教师主要来源于行业的精英，缺乏教学经验和手段，教学方法不系统，因此，教学过程是混乱的，教学效果比较差。
自从虚拟现实技术进入高校后，开始规范其课程性质、课程目的，有完整系统的课时安排、教学计划、教学大纲、教案等资料，而且也出现了一些相关论文，总结了很多经验。但是，虚拟现实技术成为一门课程仍属于刚刚起步阶段，教学上普遍存在许多问题，需要不断研究探讨。
（三）广东白云学院虚拟现实实践教学存在的问题
广东白云学院以应用型人才作为培养目标，因此是最早开设虚拟现实技术课程的高校之一，而且该课程被定位为实践课。
但是，在教学过程中，仍然存在以下问题：
1.学生动手操作能力差，课堂会操作，课后不会操作；
2.学生不会举一反三，制作原理一样，但因造型不同就不会制作；
3.无法在软件中生存，中文版会使用，换成英文版就不会使用；
4.有极个别学生三维空间思维差，很难产生学习兴趣；
5.学生自主学习能力不足。
要解决这些问题，教师的教学思想与教学方法是关键，新的教学方法必须建立在这样的两种思想上：学生是学习主体，教师是向导；检验真理的唯一标准是实践。
二、习惯的培养比软件功能的掌握重要
所有虚拟现实技术的教材都只介绍软件功能与技术，从来没有介绍虚拟现实过程中所需要掌握的好习惯，导致教学过程中忽视习惯的重要性。然而，往往这些好习惯就是一种经验的表现，直接把习惯传授给学生，比只要求学生掌握功能和技术更重要。
例如，在建模过程中，因为3D max软件自身的特点，往往需要使用者发出取消建模激活状态消息后，才算是整个建模过程的结束，即模型创建后，鼠标需要在显示窗口中任意空白处单击鼠标右键。这一小动作，成为教师的一种习惯，习惯就容易被忽略，如果教师把它忽略了，当然也无法培养学生养成取消创建状态的习惯，因此导致很多学生在创建后，因无法移动修改模型而乱动鼠标，使得场景中创建了无数看不到的模型，增加场景负荷，导致后期渲染变慢的情况。
我国台湾东海大学教授姚仁禄先生曾说过，学习的关键步骤是：好奇、知道、思考、练习，最后变成习惯。所以可见好习惯的培养是非常重要的，它也是学习最终的成果，既然教师已经有好的习惯，那么就必须重视并传授给学生。
三、学生的探索比教师的演示重要
（一）学生练习占课时的3/4
检验真理的唯一标准是实践，实践中学习比理论的灌输更重要。教师的演示是学生实践的基础，通过对1至2岁幼儿的教学实验得出结论：人类的学习最根本的行为是模仿。IDEO公司设计总监Paul Bennett在Ted的演讲中曾说：因为人的潜意识中有模仿的基因，相信别人能做到的事情我也能做到。
既然教师演示和学生实践都重要，那么在课程中，如何合理安排两者所占用的时间比例呢？根据学生是学习主体，教师是向导的教学思想，应该是学生实践所占用的时间比例更高。通过对虚拟现实实践教学教师演示部分的视频拍摄，得出每一堂课教师演示所需要的平均时间为40分钟，如果每堂课是4个课时，那么教师演示只占用1/4的时间，即学生练习实践应占课堂的3/4课时。
根据教师的演示时间把握情况，可反映教师的教学水平，相同的知识量下，如果教师演示时间能更短，讲解更清晰，那么教师的教学水平就会更高一些。
（二）在学生探索中引导出潜力
每个学生都有自己独特的理解方法与学习方法，教师应该了解每个学生的特点，根据每个学生的学习方法来进行指导。可汗学院创始人萨尔曼・可汗在Ted的演讲中所说：一个学得慢的学生不代表他不聪明，只能说明他理解事物的过程需要花更多的时间，但是万一他理解了，会比那些理解得快的学生走得更远，因为他的思考更深入。萨尔曼・可汗还曾经说过，为什么很多学生没有学好？因为课程安排是不等人的，它不会等你完全理解了才接着讲下一部分，哪怕这部分内容你只掌握了95%，那么仍然有5%没掌握，每个知识点有5%没掌握的话，那么累积下来，事情就变得严重了。
因此，在实践中让学生完全理解是至关重要的。对于虚拟现实实践课而言，男学生的空间思维能力普遍比女学生强，所以，学生在实践过程中，照顾“差生”是关键，教师的耐心必须在此刻体现。教师应该重点引导空间思维能力较差的学生，反复给他们进行演示，说明原理，必须让他们完全理解后才能进行下一部分新的课程内容。
四、课程内容设计是关键
（一）授之以渔，教会学生生存
课程内容设计的指导思想是教会学生生存，现在市面上已经有成熟的中文版3D max，但是很多企业仍然使用英文版的3D max。而且两个版本谁更好呢？根据好莱坞特效总监严帆所说：中文版3D max在制作过程中很容易崩溃，英文版更稳定。而且在修改物体时，例如，3D max英文版弯曲命令是Band，直接按键盘的B键就可以快速找到，而中文版因为已经被翻译成“弯曲”，失去了这样快捷方便的功能，所以英文版更好。
但是学生更多使用中文版，换成英文版时就不会使用，所以课程内容的设计中，虽然以中文版为主，但是基于授之以渔的教学思想，必须多做两个版本的对比运用，以便提高学生的生存能力。
另外，开发学生举一反三的思维也是学习软件的关键，很多学生认为不同软件的学习就是不同的知识，事实上并非如此，很多计算机科学，原理都是一样的，教师必须教会学生掌握这些原理和举一反三的能力，以便于在软件中生存。例如，3Dmax里面的编辑样条线功能，对于点的属性设定有3种：一是贝兹角点Bezier Corner，二是贝兹点Bezier，三是角点Corner。事实上，无论是Photoshop还是CorelDraw ，对于点的设定，都是这3种，因为计算机科学中就是把点设置成这3种。所以如果学生能用好3Dmax的编辑样条线，等同于会使用Photoshop的钢笔工具和CorelDraw的绘***工具。
（二）每堂课内容必须涵盖全流程
什么是虚拟现实的全流程呢？建模、UV、贴***、灯光、动作、渲染5项就是虚拟现实的全流程。所有的教材，里面的案例都是把它们***、讲解，而且案例之间没有任何关系，因此，就算学生学会了教材里所有的知识点，也无法把5项结合起来完成一部电影、一个建筑漫游动画，甚至连一个静态的效果***都做不出来。
事实上，流程之间有非常紧密的关系，学生学习的关键是掌握它们的关系而并非单独的知识点。例如UV分布是受到模型布线制约，如果分好UV的模型需要改动布线，那么UV很可能需要重新分布；再例如，一个模型设置了动作，因为在运动时出现过大扭曲，出现模型破面情况，那么模型的布线就必须增加或调整合理，模型布线的调整，又会影响UV的分布，而且贴***的绘制需要根据UV的分布，如果UV重新分布了，那么贴***也必须重画……所以每个步骤都是息息相关，如果案例设计都是分开的，建模就是建模，不管UV贴***和动作，而动作又是单独的案例，不管模型和UV贴***，那么就无法把它们之间的关系体现，学生就会出现好像学了，但是又做不出来的现象。
所以每堂课，每个案例，只是难易度从开始的简单到复杂而已，但都必须设计成内容涵盖全流程。
（三）教学步骤应合理解构
虽然案例涉及全流程，但是不代表教师上课时，没有任何计划，直接把案例从头到尾演示一遍然后就让学生练习。不深入研究案例，把它解构成很多的小点，学生是无法消化的，特别是前期的基础案例更需要细解，所以合理解构案例也是关键的一环。
讲解基础案例时，学生刚接触虚拟现实，没有任何基础，解构案例会比较容易，基本是步步为营的思想，教师做一步，学生跟一步。例如建一个盒子Box的模型，第一步，拉伸出一个盒子；第二步，输入盒子长宽高数据；第三步，鼠标右键点击视窗空白处取消创建状态（好习惯之一）。教师每做一步学生就跟一步。
讲解中期案例时，学生已经有了基础，解构案例可以第二、三步为一个点，重点讲解原理和好习惯，教会学生如何举一反三。而讲解后期案例时，主要以学生自主学习为主，教师可以不用演示，把相关案例结果展示给学生，与学生进行讨论并研究如何模拟出该效果，然后学生动手制作，教师作为技术支持与引导。
结语
实践教学一直是教学中最有效的教学方法，从做中学才符合人类学习的习惯。虚拟现实作为新的知识，有着这个时代不可或缺的地位，是学生必须掌握的基本技能之一。但是目前相关的教学体系只是刚刚起步，只能从其他学科中得到参考，选择适合自身需求的知识点，因此，对于虚拟现实技术实践教学方法还必须不断探讨和研究。为了让学生毕业后能更好地适应飞速发展的社会，在教学生知识的同时，提高学生自主学习能力和思考探索能力是至关重要的。如何提高教学质量，需要探索的问题有很多，有待我们教师团队在教学工作中不断努力，力求培养出更多优秀的人才。
参考文献：
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[4]萨尔曼・可汗.视频再造教育[Z].
[5]吴静波，周宏，郑勇群.3ds Max/VRay印象全套家装效果***表现技法[M].北京：人民邮电出版社，2009.
作者单位：广东白云学院
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