高職數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)專業(yè)VR/AR方向人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐研究

摘要：高職人才培養(yǎng)要面向地方產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，武漢地區(qū)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，急需大量從事VR/AR行業(yè)的人才。文章根據(jù)人才需求調(diào)研，提出了高職數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)專業(yè)VR/AR方向普通班與專創(chuàng)融合試點(diǎn)班的人才培養(yǎng)方案，并構(gòu)建了VR/AR專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)，旨在為其他高職數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)VR/AR方向提供參考。

關(guān)鍵詞：VR/AR;人才培養(yǎng)模式;專創(chuàng)融合

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）08-0157-03

1 依據(jù)武漢地區(qū)VR/AR行業(yè)人才需求調(diào)研結(jié)果，進(jìn)行人才培養(yǎng)模式總體設(shè)計(jì)

根據(jù)筆者前期的“面向地方產(chǎn)業(yè)的高職數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)專業(yè)VR/AR方向人才需求調(diào)研報(bào)告”[1]，武漢光谷地區(qū)的VR.AR產(chǎn)業(yè)發(fā)展從企業(yè)數(shù)量、從業(yè)人員、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、業(yè)態(tài)多樣性等方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，僅次于深圳、北京、上海，已成為我國(guó)重要的VR-AR技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展增長(zhǎng)極。因此，高職數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)專業(yè)VR/AR方向除了培養(yǎng)滿足VR/AR行業(yè)相關(guān)崗位需求的人才之外，還需要培養(yǎng)一批具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的“優(yōu)秀人才”。為了更好地面向地方產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本專業(yè)在2019級(jí)正式開(kāi)設(shè)數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)VR/AR方向?qū)?chuàng)融合試點(diǎn)班，即專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相融合的試點(diǎn)班。專創(chuàng)融合試點(diǎn)班的學(xué)生通過(guò)入學(xué)考試從本專業(yè)學(xué)生中選拔，考試內(nèi)容包括時(shí)事、邏輯思維、繪畫、寫作、心理測(cè)試等內(nèi)容，主要考查學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合素質(zhì)。普通班的人才培養(yǎng)模式為：緊密聯(lián)系“武漢·中國(guó)光谷”核心圈和武漢都市圈區(qū)域的數(shù)字媒體應(yīng)用行業(yè)，如虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容制作公司、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容開(kāi)發(fā)公司、游戲公司、互聯(lián)網(wǎng)廣告公司、電商、數(shù)碼公司、展示公司、信息技術(shù)公司等，實(shí)行案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向、教學(xué)做一體化，產(chǎn)學(xué)一體的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。專創(chuàng)融合試點(diǎn)班的人才培養(yǎng)模式為：緊密聯(lián)系“武漢·中國(guó)光谷”核心圈和武漢都市圈區(qū)域的數(shù)字媒體應(yīng)用行業(yè)，通過(guò)成立虛擬公司、學(xué)生主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)的方式，開(kāi)展項(xiàng)目制教學(xué)，并通過(guò)教學(xué)過(guò)程中的記錄和過(guò)程性評(píng)價(jià)，設(shè)立工資化的“學(xué)分銀行”，將學(xué)生的專業(yè)能力、管理能力、經(jīng)營(yíng)能力和創(chuàng)新能力有機(jī)融合，為企業(yè)培養(yǎng)“一專多能”型高素質(zhì)人才，不但能夠勝任本崗位工作，而且具備卓越的綜合職業(yè)能力，懂技術(shù)、懂項(xiàng)目、會(huì)管理、會(huì)經(jīng)營(yíng)、敢創(chuàng)新的“優(yōu)秀人才”。

2 依據(jù)武漢地區(qū)VR/AR行業(yè)對(duì)人才的從業(yè)要求，進(jìn)行人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)規(guī)格以及職業(yè)面向的定位

筆者前期的調(diào)研報(bào)告結(jié)論，我們將數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)專業(yè)VR/AR方向（包括普通班與試點(diǎn)班）人才培養(yǎng)目標(biāo)定位為：本專業(yè)立足虛擬現(xiàn)實(shí)/士曾強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)（行業(yè)），培養(yǎng)與社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng)的德、智、體、美、勞全面發(fā)展，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要，具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，掌握虛擬現(xiàn)實(shí)/士曾強(qiáng)現(xiàn)實(shí)行業(yè)知識(shí)，具備基于主流引擎的VR/AR內(nèi)容開(kāi)發(fā)能力及VR拍攝及后期制作能力的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

普通班人才培養(yǎng)規(guī)格如表1所示：

專創(chuàng)融合試點(diǎn)班在能力方面增加了一條：具備產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

專創(chuàng)融合試點(diǎn)班和普通班的職業(yè)面向相同，主要職業(yè)類別為：虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)工程師;建模工程師;虛擬現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目策劃師;VR影視拍攝及后期制作師;機(jī)器視覺(jué)測(cè)試。主要崗位類別或技術(shù)領(lǐng)域包括：虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容交互開(kāi)發(fā);VR全景拍攝及后期制作;機(jī)器視覺(jué)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及機(jī)器人導(dǎo)航定位應(yīng)用。其中，機(jī)器視覺(jué)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及機(jī)器人導(dǎo)航定位應(yīng)用是緊跟當(dāng)前人工智能技術(shù)的發(fā)展而新增的一個(gè)崗位類別。由于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包含了圖像處理系統(tǒng)，也屬于數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)的學(xué)科范疇，而且人工智能與VR/AR技術(shù)的融合將會(huì)在更大程度上改變?nèi)藗兊纳睿虼吮緦I(yè)也將機(jī)器視覺(jué)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及機(jī)器人導(dǎo)航定位應(yīng)用等崗位增加了進(jìn)來(lái)。

3 以武漢地區(qū)VR/AR行業(yè)的具體崗位任職要求為依據(jù)，進(jìn)行工作任務(wù)與職業(yè)能力分析

專創(chuàng)融合試點(diǎn)班和普通班的工作任務(wù)與職業(yè)能力分析如下：

工作任務(wù)一：功能分析、架構(gòu)分析、編碼、測(cè)試。所需要的職業(yè)能力為：詳細(xì)功能模塊分析、劃分的能力;運(yùn)用C#編程的能力;運(yùn)用主流引擎進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容開(kāi)發(fā)的能力。

工作任務(wù)二：模型制作、動(dòng)畫制作、特效制作。所需要的職業(yè)能力為：三維模型制作的能力;三維模型貼圖制作的能力;模型材質(zhì)調(diào)整的能力;骨骼綁定的能力;動(dòng)畫制作、特效制作的能力。

工作任務(wù)三：需求分析、方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目協(xié)調(diào)。所需要的職業(yè)能力為：客戶需求分析的能力;項(xiàng)目功能分析的能力;項(xiàng)目架構(gòu)設(shè)計(jì)的能力;項(xiàng)目任務(wù)分配的能力;項(xiàng)目任務(wù)協(xié)調(diào)的能力;項(xiàng)目監(jiān)督的能力。

工作任務(wù)四：素材采集、素材剪輯、音效制作、后期特效;VR直播。所需要的職業(yè)能力為：VR拍攝的能力;圖形圖像的制作、音頻制作的能力;VR視頻和普通視頻剪輯的能力;VR全景圖片和全景視頻后期縫合、特效制作的能力;VR直播硬件安裝調(diào)試、軟件使用、后期二次算法開(kāi)發(fā)。

工作任務(wù)五：機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)、自主導(dǎo)航定位機(jī)器人、雙目攝影測(cè)量。尺寸測(cè)量、缺陷檢測(cè)、模式識(shí)別、圖像融合、目標(biāo)跟蹤、三維重構(gòu)能力;自主導(dǎo)航機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS、輪式差分平臺(tái)控制與輪式里程計(jì)、二維激光點(diǎn)云SLAM算法、基于二維激光的自主定位、基于地圖的全局與局部路徑規(guī)劃原理與實(shí)踐、深度學(xué)習(xí)開(kāi)源庫(kù)使用;字符識(shí)別、尺寸測(cè)量、區(qū)域比對(duì)、顏色識(shí)別能力。

4 分析典型工作任務(wù)，進(jìn)行VR/AR專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)

4.1 專業(yè)課程體系

聘請(qǐng)行業(yè)專家，召開(kāi)“實(shí)踐專家研討會(huì)”，進(jìn)行典型工作任務(wù)分析，確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程名稱、課時(shí)數(shù)和課程開(kāi)設(shè)時(shí)間。普通班專業(yè)課程體系如圖1所示。

對(duì)于專創(chuàng)融合試點(diǎn)班，我們更注重培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目研發(fā)能力和VR/AR產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與策劃的能力培養(yǎng)，因此在專業(yè)課程設(shè)置尤其是核心課程的設(shè)置上，與普通班有所不同，具體的專業(yè)課程體系如圖2所示：

4.2 專業(yè)核心課

普通班的專業(yè)核心課程主要分為三個(gè)方向：

一是VR/AR視頻拍攝，對(duì)應(yīng)的核心課程為：《音視頻采編》《After Effects視頻特效制作》以及《VR拍攝及后期縫合》。主要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字影像的拍攝、采集、簡(jiǎn)單編輯、制作以及刻錄發(fā)布的基本理論和技術(shù)方法;影片的配音與聲音特效制作，影視后期非線性編輯的方法、技巧;運(yùn)用After Effects軟件進(jìn)行視頻特效制作的方法;VR影視拍攝技術(shù)和VR后期無(wú)縫拼合技術(shù)。課程由易到難，層層深入，最終以培養(yǎng)學(xué)生VR影視拍攝及后期無(wú)縫拼接技術(shù)為目標(biāo)。

二是三維建模，對(duì)應(yīng)的核心課程是《三維模型制作》，主要培養(yǎng)學(xué)生使用3DMAX軟件進(jìn)行三維建模、材質(zhì)貼圖、燈光攝影、環(huán)境特效、渲染的方法和技術(shù)。作為VR/AR項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的前期建模環(huán)節(jié)，該課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的建模能力有著重要的作用。

三是VR/AR應(yīng)用開(kāi)發(fā)，對(duì)應(yīng)的核心課程是《Unity3D開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)》《VR/AR應(yīng)用開(kāi)發(fā)》。主要培養(yǎng)學(xué)生使用Unity軟件在3D游戲場(chǎng)景、游戲?qū)ο蠼M件和Prefabs、Shuriken粒子系統(tǒng)、Mecanim動(dòng)畫系統(tǒng)、物理系統(tǒng)、導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)尋路、UnitY腳本開(kāi)發(fā)后基于Vir-tual Reality設(shè)備開(kāi)發(fā)，以及Augmented Reality增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本架構(gòu)和方法。

專創(chuàng)融合試點(diǎn)班的專業(yè)核心課程如下：《VR引擎開(kāi)發(fā)》，培養(yǎng)學(xué)生Unity小型項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力，基于Unity的2D、3D游戲開(kāi)發(fā)能力?！禫R/AR產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)》，培養(yǎng)學(xué)生使用3DMAX軟件進(jìn)行三維建模、貼圖的方法和技術(shù)，能夠滿足VR/AR項(xiàng)目中對(duì)產(chǎn)品模型的設(shè)計(jì)要求?！禫R影視后期處理》，培養(yǎng)學(xué)生VR影視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力、產(chǎn)品全景圖的外業(yè)采集、內(nèi)業(yè)制作能力，產(chǎn)品VR視頻數(shù)據(jù)后期縫合、特效制作能力。《VR/AR產(chǎn)品策劃》，培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)品策劃文案的設(shè)計(jì)和撰寫、VI設(shè)計(jì)、包裝設(shè)計(jì)的能力。《VR全景產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》，培養(yǎng)學(xué)生VR全景產(chǎn)品策劃、VR全景產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、VR全景產(chǎn)品宣傳推廣的能力?！短摂M現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品研發(fā)》，通過(guò)具體VR/AR項(xiàng)目案例的策劃與制作，培養(yǎng)學(xué)生VR/AR產(chǎn)品的調(diào)研與分析能力;綜合運(yùn)用創(chuàng)意與制作技巧完成VR/AR產(chǎn)品項(xiàng)目的前期創(chuàng)意與后期制作能力;使用Unity軟件設(shè)計(jì)VR/AR產(chǎn)品的各種使用技能;進(jìn)行VR/AR產(chǎn)品設(shè)計(jì)的720度虛擬地域場(chǎng)景人機(jī)交互漫游項(xiàng)目制作的能力;以及對(duì)VR/AR產(chǎn)品的鑒賞能力和測(cè)評(píng)能力。

4.3 課程師資隊(duì)伍建設(shè)

本專業(yè)自2017年暑假開(kāi)始，連續(xù)3年組織全體教研室教師開(kāi)展VR/AR深度培訓(xùn)，教研室每位教師均獲得華中師范大學(xué)軟件外包學(xué)院龍圖人才孵化基地頒發(fā)的Unitv3D專業(yè)課程結(jié)業(yè)證書，ACCA教育與unity聯(lián)合頒發(fā)的實(shí)時(shí)渲染引擎程序設(shè)計(jì)師、三維技術(shù)美術(shù)師/實(shí)時(shí)渲染引擎應(yīng)用工程師的證書，教研室全體教師的VR/AR技術(shù)水平和教學(xué)能力得到大幅提高。同時(shí)，本專業(yè)教師參加全國(guó)各種類型的VR/AR比賽，如2018年青年之聲“濰坊杯”VR制作大賽VR應(yīng)用競(jìng)賽單元、“青年之聲·我的校園我的夢(mèng)”VR視頻制作大賽、2018 -帶一路暨金磚國(guó)家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽一首屆虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)大賽、全國(guó)職業(yè)院校虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源創(chuàng)作大賽、全國(guó)高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽——第五屆全國(guó)高等院校工程應(yīng)用技術(shù)教師大賽“3D/VR/AR虛擬仿真”高職組“面向教育的3D/VR/AR創(chuàng)新應(yīng)用”賽項(xiàng)等，通過(guò)賽前培訓(xùn)和完成綜合性比賽項(xiàng)目，本教研室教師的VR/AR項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力也得到了不同程度的提高。

4.4 課程考核方式

專業(yè)課程的考核一般采取課程設(shè)計(jì)的方式，專業(yè)核心課程的考核采取分組完成小型項(xiàng)目的方式，總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)占40%，期末考試成績(jī)占60%。期末考試也可采取以賽代考的形式，如2018-2019年度第二學(xué)期，18級(jí)的《圖形設(shè)計(jì)與制作》《音視頻采編》課程以及17級(jí)的《VR/AR全景界面設(shè)計(jì)》《VR/AR應(yīng)用開(kāi)發(fā)》課程，采取了以賽代考的形式，分別參加了第七屆全國(guó)數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)大賽廣告及海報(bào)設(shè)計(jì)類、UI設(shè)計(jì)類、動(dòng)畫設(shè)計(jì)類、微電影制作類、VR應(yīng)用設(shè)計(jì)類的比賽項(xiàng)目，學(xué)生以自愿報(bào)名、自由組隊(duì)的形式參賽，鼓勵(lì)全員報(bào)名，不參賽的同學(xué)則完成期末課程設(shè)計(jì)。最終獲得一個(gè)一等獎(jiǎng)，七個(gè)二等獎(jiǎng)和七個(gè)三等獎(jiǎng)。通過(guò)參加比賽，可以更全面地考核學(xué)生對(duì)于某一門課程或者多門課程的綜合應(yīng)用能力，也有助于促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)更高效、更有針對(duì)性地開(kāi)展。

4.5 VR/AR課程實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)

本專業(yè)的VR/AR應(yīng)用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心在2019年7月教育部公布的《高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2015-2018年）》項(xiàng)目認(rèn)定結(jié)果中，被認(rèn)定為全國(guó)唯一的VR/AR應(yīng)用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心。該中心占地130平方，擁有VR全景相機(jī)、航拍無(wú)人機(jī)、VR場(chǎng)景數(shù)據(jù)生成體系、消防滅火器實(shí)操模擬系統(tǒng)、消防煙霧逃生模擬系統(tǒng)、VR全景直播系統(tǒng)、VR/AR/MR各類頭盔、全息成像儀、3D掃描儀等最先進(jìn)的VR/AR/MR軟硬件設(shè)備。同時(shí)已建成并投入使用了VR/AR數(shù)據(jù)處理實(shí)訓(xùn)基地，擁有49臺(tái)1080顯卡的圖形工作站，可進(jìn)行VR/AR數(shù)據(jù)處理、集群渲染、VR室內(nèi)設(shè)計(jì)、虛擬仿真設(shè)計(jì)相關(guān)VR開(kāi)發(fā)軟件，滿足了VR/AR實(shí)踐教學(xué)、項(xiàng)目研發(fā)和培訓(xùn)需求。本專業(yè)還在原有的60平方米虛擬演播室基礎(chǔ)上改建并投入使用了VR/AR演播室，實(shí)現(xiàn)了VR實(shí)時(shí)綠幕摳像，并新增了4臺(tái)PC端頭盔專用主機(jī)。已有的60平方米數(shù)字媒體工作室也新增了兩臺(tái)PC端頭盔專用主機(jī)和蘋果系統(tǒng)八核Intel Xeon E5處理器/雙圖形處理器工作站，承擔(dān)著各種比賽培訓(xùn)、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、橫向課題開(kāi)發(fā)等工作。

4.6 校企合作方式

目前本專業(yè)已有校企合作基地五個(gè)，分別是：網(wǎng)龍華漁教育與我校共建的“虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，武漢灣流科技與我校共建的“湖北省虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用技術(shù)研究中心VR專業(yè)人才培養(yǎng)基地”，立得空間與我校共建的“智慧城市仿真與可視化聯(lián)合創(chuàng)新中心”，威?？萍寂c我校共建的“湖北省虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地”，中清龍圖與我校共建的“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)人才孵化基地”。以上五個(gè)企業(yè)均對(duì)本專業(yè)教師開(kāi)展過(guò)VR/AR相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，并參與了本專業(yè)人才培養(yǎng)方案的論證會(huì)。今年7月，深圳市中視典數(shù)字科技有限公司對(duì)本專業(yè)教師開(kāi)展了室內(nèi)設(shè)計(jì)VRP軟件應(yīng)用的培訓(xùn)。此外，本專業(yè)與武漢智伴科技有限公司簽訂了校企合作協(xié)議書，共同開(kāi)發(fā)橫向課題《共建“生態(tài)智慧教室虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”》，具體內(nèi)容為編寫VR全景拍攝課程教材l本，開(kāi)發(fā)配套AR教材產(chǎn)品1項(xiàng)。該橫向課題由本專業(yè)教師帶領(lǐng)優(yōu)秀學(xué)生團(tuán)隊(duì)和企業(yè)專家共同開(kāi)發(fā)1本VR全景拍攝課程教材及配套AR應(yīng)用程序。

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【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2019-10-08

基金項(xiàng)目：該論文源自武漢市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度立項(xiàng)課題“面向地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的數(shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)專業(yè)VR/AR方向人才培養(yǎng)模式研究”，項(xiàng)目編號(hào)“2018C069”

作者簡(jiǎn)介：夏敏（1980-），女，湖北武漢人，副教授，碩士，主要研究方向?yàn)閿?shù)字媒體應(yīng)用技術(shù)。