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摘要：在社会发展和进步的同时科学技术也在不断发展和创新，在这种背景下诞生了虚拟仿真技术，这项技术的诞生为人们提供了在虚拟世界当中对事物的感知能力，增强了人们对未接触到的物体的感受，给人们带来了前所未有的体验。近些年，人们将虚拟仿真技术应用到了教育领域当中，无论在教师教学还是在学生学习的角度都促进了教学学习的积极性以及学习效果，文章从高校艺术设计专业实践能力培养方面进行了虚拟仿真技术的应用研究。
关键词：虚拟仿真技术；高校艺术设计专业；实践能力培养；应用研究
本文引用格式：戴维丝.虚拟仿真技术在高校艺术设计专业实践能力培养中的应用研究[J].教育现代化,2019,6(81):304-306.
在高校艺术设计专业当中，需要学生具备很强的时间动手操作能力，而传统的教学模式无法实现对学生进行有效的实践教学，从而不能让学生实践能力得到有效的提升。随着虚拟仿真技术的应用，学生对未知事物的感知不再成为一纸空谈，通过虚拟仿真技术创造的虚拟环境能够让学生有身临其境的感觉，从而不断提升实践能力。
一 虚拟仿真技术的应用研究意义
（一）实践意义
虚拟仿真技术顾名思义就是利用相关的技术对某种物体进行真实的模拟的效果，达到真实环境模拟的目的，这种利用虚拟仿真技术手段的应用不仅能够让人们直接感受到该技术所创造出的虚拟环境，还能够让人们在虚拟环境中进行相关的互动环节或者对虚拟环境进行操控甚至是参与到虚拟环境所发生的相关事件当中[1]，让没有某种环境的亲身经历的人能够轻松、全身心的投入，从而能够产生逼真的效果。虚拟仿真技术改变了传统意义上只靠亲身经历来感受某一环境的方式，为人们在感受周围环境的方式上又增添了一种崭新特殊的途径，而将虚拟仿真技术应用到高校艺术设计专业实践能力培养当中，能够让学生在该技术所创造的逼真的实践情景下去感受模拟出的各种艺术氛围，提供了一定的实践环境从而让自身对近乎于实际的技能仿真进行相应的训练，并且为学生创造出了丰富真实的可尝试探索性的艺术设计的实践氛围，同时也能够为学生提供大量的多样性的设计体验，在学生全身心投入到虚拟环境里开展相关的艺术设计实践活动的同时能够很好的将现实实践教学中存在的时间限制、经费不足、实践风险、设备损耗等问题进行解决[2]，对当前高校艺术设计专业实践能力培养存在的不足以及落实不到位的情况进行了有效的改善。除此之外，将虚拟仿真技术应用到高校艺术设计专业实践能力培养中还能够帮助学生在自主、实效、创新的情况下进行虚拟环境艺术实践的相关体验活动，有助于学生对相关书本知识上的探索发现和学习，帮助学生自身创新意识的培养使其更好的在艺术设计领域里发挥自身在创新、创造方面的潜力和实践的积极主动性，从而切实有效的提高学生在艺术设计专业实践方面的能力，促进学生在艺术设计专业实践能力的培养，不断提高学生自身的岗位任职能力以及不断满足社会中对艺术设计专业性人才的需求，为社会培养出合格技能型人才，从而推动社会的进步和发展[3]。
（二）理论意义
在我国科学技术不断进步和发展的背景下，高校艺术设计专业的教学方式将会面临着重大的转变，将会改变传统意义上的教学方式，在教学的实践内容、实践手段、实践模式上都会发生重大的转变。虚拟仿真技术应用到高校艺术专业实践能力培养模式，将会对现阶段发展过程中先进的科学技术进行有效的结合和充分的利用，并且以现代教育理论为主要的基础进行虚拟仿真技术相关的研究，重点关注对教学过程中的教与学的设计环节，并将先进的现代信息技术——虚拟仿真技术引用到艺术设计专业实践能力培养模式，不仅对虚拟仿真技术应用于高校艺术设计专业的理论能够起到有效的发展作用，还对现代信息技术应用到教育领域的理念是一种充分的展现，同时对现代教育技术理论达到了丰富的效果，丰富了艺术设计专业的教学内容和教学环节。
二虚拟仿真技术应用研究现状
（一）国外研究现状
在科学技术的发展应用下，以信息技术为主导的新型教育技术在不断的进步和发展，这种有利的情况全面改善整个教育领域局面。现阶段，教育教学环节中移动教学已经成为其中必不可少的一个重要部分，在学习分析以及开放教育资源方面也在逐渐被高校广泛的应用，在这种背景下使得学生自身成为主观能动性颇高的真正学习主体，这也充分的体现出在教育现代化建设中对于应用信息技术的重要性[4]。在实际教学中引入的虚拟仿真技术种类很多，例如立体显示、3D打印、增强现实、信息可视化、可穿戴技术等，这些技术自发明创造以来就一直在教育领域被广泛应用。从教育整体改革以来的相关实践能够明显的看出通过面对面、在线学习和混合式学习的教学方式有效的解决了传统教学方式不能为学生提供更多合作学习机会的问题和不足，这种问题的解决不仅对学习人员自身的信息技能能够得到有效的发挥，还能够让学习人员之间很好的进行交流，充分的对各自在主题探究和试验项目上的意见和建议进行交流，使得教学内容具有丰富、生动、灵活以及容易被学生获取的特点。为了达到充分利用虚拟仿真技术进行教学的目的，鼓励支持学生在学习方面开展合作交流的方式以不断提高学生自身对实际问题的解决的能力和技巧，目前国外很多高校已经开始着手营造帮助学生开展互惠合作方式的在线学习环境、学习平台以及学习工具。例如美国的印第安纳大学和普渡大学印第安纳波利斯联合分校的普通化学课、普渡大学和佛罗里达国际大学的生物学导论课都纷纷运用了学习伙伴领导的团队学习模式和工作坊协作模式，并且将电子教材、交互式多媒体课件、虚拟仿真软件、网络实验室以及视频资料等方面的内容整合到了在线学习的环境当中，充分的展现了在线学习环境的优越性以及团队协作学习方式的优越性。实际的在线教学以及网络授课过程都缺乏了对实践实验环节的关注，使得单纯的利用该方式的学习不能有效的进行实验实践而获取更多宝贵的经验。因此，为了弥补这样的不足，美国斯坦福大学等知名高校相继在部分网络开放性的教学课程当中应用了虚拟实验室作为实践教学的主要阵地，针对这种对虚拟实验室的引入主要体现在三个方面：①以移动终端技术为基础的实验；②以虚拟游戏软件为基础的个性化的实验室；③以遥感技术为基础的远程交互协同试验。除此之外，国外还有一些技术、理念、特点更加具有前沿性的成果，例如美国匹兹堡大学的可扩展协作学习空间等，这些先进技术的不断创造和改进使得学生能够在虚拟仿真技术的虚拟环境里不断开展实践教学，并获取大量在课堂上无法获取的经验知识。对于国外将虚拟仿真技术作为新型的教育手段并应用到实际教学中已经十分普遍，并且逐渐被广泛应用到军事、医学领域。
（二）国内研究现状
我国已经提出重点发展虚拟仿真技术的计划，并且将逐渐推进虚拟仿真技术各个方面的研究工作。虚拟仿真技术已经饱受国家相关部门和重点实验室等重点关注，并且将虚拟现实的研究作为一项重点纳入到了研究项目规划当中，同时我国一些重点大学和科研院所也在逐渐推进对虚拟仿真技术的研究工作[5]，并且在逐步认识以及发现仿真现实技术的发展潜力和实际作用价值的前提下已经取得了相关的成果。大连理工大学化学软件研究中心通过对虚拟仿真技术的应用开展了部分化学实验方面的工作，构建了相当逼真的互动性和可操作性强大的化学虚拟实训室，让进行化学实验的学生能够在这个实训室里进行化学相关的实验学习，并且能够对化学实验的整个过程进行模拟操作。中国科技大学运用虚拟仿真技术设计并制作出了物理实验教学系统以及物理仿真实验软件等，通过所构建的物理仿真实验软件的应用，学生能够以实际的物理实验的情况来进行学习，在实验软件当中能够实现对相关实验设备进行初步的认识以及实际的操作，不仅有助于学生对物理实验学习的主观能动性，还显著提高了学生学习物理实验的浓厚兴趣。
通过对国内外虚拟仿真技术应用研究的现状能够看出，这项技术在教育领域的发展空前壮大，并且在教育事业上发挥着巨大的价值作用和技术优势，在国外优先将虚拟仿真技术应用到教育教学当中的情况下，国内也紧随其后，积极将虚拟仿真技术的研究和应用工作结合起来放到实际的教学内容中。然而与国外的虚拟仿真技术应用现状相比还有一定的差距，主要体现在：①相比于国外开展虚拟仿真技术的阶段，我国起步较晚，因此相关的技术不如国外成熟，并且在资金投入不足的情况下难以实现较为丰富的研究成果；②虚拟仿真技术的沉浸性不足，由于现阶段我国的研究阶段处于桌面式的虚拟仿真技术阶段，无法将该技术本身的沉浸性优势充分体现出来；③我国在虚拟仿真技术的研究主要以具体的应用实例以及系统本身的设计与开发为主，大多数都是以该技术的具体开发和系统功能来实现，从而容易受到技术以及理论上的局限性，使得对虚拟仿真技术的研究不够透彻以及不能进行深层次的研究；④在国外具体的虚拟仿真技术案例中，大多数都是存在于虚拟现实方面，而在艺术设计专业实践能力培养中的具体应用却寥寥无几，并且艺术设计专业的实践能力培养一般都是在户外或者大环境当中才能有效的展开，这种实践的方式和目标与虚拟现实领域上的研究之间有一定的差异性。
三 虚拟仿真技术应用研究的目标
（一）明确培养内涵
利用虚拟仿真技术在高校艺术设计专业实践能力培养中的应用研究，其主要的宗旨就是需要学生通过对虚拟仿真技术的研究来明确艺术设计专业实践能力培养方面的内涵，并且不断对现阶段艺术设计专业实践能力培养方面存在的不足进行总结和分析，并采取相应的措施进行解决以不断深入对虚拟仿真技术的应用。
（二）阐述应用优势
在实践能力培养中应用虚拟仿真技术主要为了将该技术的应用优势进行阐述，建立相关虚拟仿真技术的应用原则，并不断研究分析出符合现阶段教育形势的以虚拟仿真技术为基础的实践能力培养的方式方法。
（三）解决教育问题
在现阶段艺术设计专业教育教学的过程当中存在着一定的实践时间限制、投入资金不足、实践风险、相关设备的损耗等问题，并且相关的实践能力培养的过程中会出现一些不足和措施落实不到位的情况，利用虚拟仿真技术就会不断对这些问题和情况进行改善，还能够不断激发学生自身的创新创造的潜力以及实践能力培养的积极性，切实有效的提高专业学生自身的艺术设计实践能力，并且在不断加强培养艺术设计专业实践能力培养力度的情况下进一步提高学生自身的岗位任职能力。
（四）促进教育改革
通过对虚拟仿真技术的不断应用以及在高校艺术设计专业实践能力培养教育中的应用研究和分析，不断对其应用的情况进行改进，逐步实现符合各个高校自身发展的方式来满足教育改革的要求，设计并开发出具备一定的教学价值和借鉴意义的教育改革方案。
四 虚拟仿真技术应用研究的内容
对于虚拟仿真技术在高校艺术设计专业实践能力培养的应用研究的主要内容包括了基础方面的研究、理论上的研究以及系统开发与评价研究方面。
（一）基础方面的研究
对于基础方面的研究，需要对虚拟仿真技术进行深层次的说明，将其内涵以及对艺术设计专业实践能力培养方面的含义进行具体的解释。一方面将虚拟仿真技术的具体内容以及技术的类型进行阐述；另一方面以艺术设计以及艺术设计专业本身的概念为基础，分析并制定出切实可行的艺术设计专业的实践能力培训计划，不断对高校艺术设计专业实践能力培养的内涵进行总结，实现对实践能力培养的实际目标以及内容的有效解读，并结合现阶段的状况论述当前高校艺术设计专业实践能力培养过程中容易出现的不足之处以及可能会出现的落实不到位之处。
（二）理论上的研究
在虚拟仿真技术层面上应该提出相应的应用于艺术设计专业实践能力培养中的相应理论，提出引入并利用该技术进行加强实践能力培养工作。将虚拟仿真技术的特点以及艺术设计专业实践能力培养的内涵结合起来，充分分析虚拟仿真技术对艺术设计专业实践能力方面的重要作用以及应用优势，总结出应用过程中应该注意的相关事项，以相应的理论和思想作为基础提出虚拟仿真技术应用的基本原则，建立一套适用于高校艺术设计专业实践能力培养方面的方式方法。
（三）系统开发与评价研究方面
对实际应用的主要成果进行适当的运用，根据虚拟仿真技术应用到艺术设计专业实践能力培养中的方式方法，进行设计并开发虚拟仿真技术在实践能力培养当中的相关应用实例。针对艺术采风考察中的实践能力培养，设计并开发出一套专门为艺术设计专业实践能力培养服务的虚拟采风考察教学系统软件。
五 结语
综上所述，虚拟仿真技术对高校艺术设计专业实践能力培养来说具有一定的实际作用价值和意义，对于提高学生自身能力来说具有很强的促进作用，因此高校应当加强对虚拟仿真技术的推广和应用。
参考文献
[1]彭延辉.艺术类虚拟仿真实验教学网络平台的设计及应用[J].中国高新区,2018(03):74.
[2]李虹江.基于VR技术的艺术类虚拟仿真实验教学平台构建探讨[J].大众文艺,2019(10):227-229.
[3]刘小花,唐贵进,吉新村.基于虚拟仿真平台的信息电子技术实验教学研究[J].软件导刊,2018,17(11):223-226.
[4]程勇,孙科学,郭宇锋,等.信息电子技术虚拟仿真实验教学中心建设的探索与实践[J].实验室研究与探索，2018，37(05):153-157.
[5]王爱君.虚拟仿真在高校心理学实验教学过程中的应用[J].教育现代化,2017,4(45):191-192.
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