虚拟仿真技术在陶瓷教学中的应用研究

黄雄英

[摘           要]  伴随社会科技的飞速发展，信息技术也逐步渗透到了社会的各个行业中。在这种社会发展的大时代背景下，教育行业也紧跟时代发展的潮流，将各种先进的科学技术融入教学中，这对于我国的教育事业发展来说，无疑是重要的推动力。将虚拟仿真技术合理应用在教学中，能够有效提升陶瓷的教学效果。现对虚拟仿真技术在陶瓷艺术设计教学中的应用进行梳理与解析。

[关    键   词]  虚拟仿真技术;陶瓷艺术;教学方式

[中图分类号]  J527                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2021）43-0234-03

现今科技飞速发展，各种科学技术被不断引入教学中，极大地提高了教育教学效果，其中虚拟仿真技术的引进对于良好的教学氛围的营造起到了重要的推进作用。而虚拟仿真技术在陶瓷教学中的有效运用，能够帮助其创建一个全新的虚拟仿真教学环境，从而在紧贴真实的教学环境中，让学生加强对知识的感悟，提升学生的综合能力。

一、虚拟仿真技术与虚拟仿真教学概述

（一）虚拟仿真技术的概述

虚拟仿真技术是将虚拟现实与仿真技术有效结合的产物，是一種更高级的仿真技术。虚拟现实技术与仿真技术是相互独立却又相互融合的一种关系。虚拟现实技术的运行是需要对现代人工智能、现代网络技术与现代传感技术等主要技术进行组合，从而完成高级人际交换的功能。仿真技术在教学过程中，通过使用相关仿真软件来进行模型的构建，并充分利用模型功能，实现教学环境与教学过程中的仿真模拟。仿真技术在教学中比较常用的软件有Altium Designer、Multisim、Pspice、Lab—WIEW、AVI与Matlab等。

（二）虚拟仿真教学的概述

虚拟仿真教学作为一种全新的现代化新型教学模式，能够有效地将学生引入虚拟仿真的教学情境中，以此帮助学生更加有效地进行知识的获取，从而提升教学效果。除此之外，虚拟仿真教学其包含的要素众多，虚拟教师、虚拟教室与仿真实验室等，都是虚拟仿真教学的重要元素。教师通过对这些要素的合理运用，以此来建立虚拟仿真情境，这样可以将教师无法表达、展示的活动现场和学生无法进入的生产场景展示在学生面前。学生动一动鼠标就可以实现全方位的三维互动，再现了与现实操作一致的操作场景，使真实的课堂教学、实际的操作、虚拟仿真三位一体，从而创建了最好的教学情境，帮助教师讲解相应的知识点，让学生直观地获取知识，提升学生的创新意识与能力，达到预期的教学效果。

二、目前陶瓷教学中存在的问题

（一）学习时间与学习内容不成正比

陶瓷艺术作为中华优秀传统文化的结晶，其优美的姿态与自身所蕴含的艺术价值一直以来深受世界各国人民的追捧。而对于陶瓷的制作手艺也由过去传统的家族相传转变为现今的高校学习的重要课程，虽然极大地推进了陶瓷艺术的发展，但是逐步显现出一些重要问题。首先，学生在校的学习时间与学习内容不成正比。在古代，先人对于陶瓷技艺的学习都是从小就开始训练的，这其中以家传为主，所以从其记事伊始，就追随父辈学习施釉、成型与烧窑等一系列陶瓷制作流程，之后再由自己独立完成陶瓷的设计制作。这种过程需要用先辈的一生来不断进行学习与寻找灵感，从而创造出更加高效、便捷的陶瓷制作方式，使其更具有视觉效果和艺术价值。但是在现今的陶瓷教学中，学生学习陶瓷的时间也就只有三四年的时间，这其中还包含一年多的理论学习，还有差不多半年的实习时间。满打满算下来，学生能够真正实际操作的时间只有不满两年的时间，在这其中，大部分学生对于陶瓷艺术设计学科都是处于一个一知半解的状态，甚至在进入高校之前，对陶瓷艺术品没有过多的接触。所以，作为一个“门外汉”，想要在有限的时间内学好这一门学科是多么的不易，并且陶瓷艺术设计的流程十分繁冗复杂，学生首先就需要对材料的质地精心辨析，其次还需要对施釉的手法、烧窑的火候与缺陷的补救等一系列的陶瓷艺术设计知识进行学习显然是十分吃力的，这就需要运用行之有效的方法对这一问题进行有效的解决。

（二）教学模式的陈旧单一

在陶瓷教学过程中，教师一直离不开对于“板”的应用，从传统的黑板，再到现今的多媒体PPT，教学方式都是围绕着“板”来进行的，并且为了能够在有限的时间内完成教学任务，一般都会运用传统的教学方式讲解理论知识，也可以说进行灌输式的教学。长此以往，大量的理论内容就会使学生难以消化吸收，从而使教学质量严重下滑，并且现今部分学生因为在课堂上所需要记录的内容太多，所以为了图方便，就使用手机对教师所讲述的各种重点知识进行拍照保存，但是在课后学生所拍摄的照片却并没有及时复习，导致学生对于教师所讲述的知识点逐渐淡忘，从而造成达不到预期的教学效果。

（三）陶瓷实验设施与教材的缺失

现今高校虽然设置了陶瓷艺术设计这一学科，也配备了相应的专业教师。但是由于投资成本的原因，陶瓷艺术设计学科的相关配套设施却并不完善，而陶瓷艺术设计又是一门需要学生进行实际动手操作的学科，但由于设备的缺失，从而造成学生无法进行“一对一”的实践操作，致使学生的实际操作经验不足，也无法对陶瓷艺术设计的制作细节进行有效的观摩学习。为了能够提高学生对陶瓷艺术设计的实操经验，首先需要学校准备各种机械设备，如燃气窑、电窑、拉坯机、车模机等相关设备，其次就是教材的缺失问题，现阶段各高校对于陶瓷艺术设计学科的专业教材准备还不够完善，教材中理论知识过于复杂烦琐，其中重点与非重点的比例十分不合理，甚至还会存在内容缺失的情况。除此之外，教材中对于实训部分的排版也十分的不合理，其中主要是以陶瓷艺术设计的理论知识为主，而相应的练习内容却仅仅只占据一小部分。此外教材内的实训活动，只是大概给出了一个简单的题目，却没有对具体的操作流程与标准进行要求。

三、虚拟仿真技术对于陶瓷艺术设计教学的重要性

随着社会科技的发展，虚拟仿真技术由此应运而生，特别是在近几年，虚拟仿真技术迎来了大爆发，在各个领域都有着深远的影响，特别是在陶瓷艺术设计领域，逐渐进入实验室、进入市场，无论是技术创新的角度还是服务创新的角度，虚拟仿真技术都会为这些创新提供无限的发展空间和可能性。虚拟仿真技术在陶瓷艺术设计教学中的应用，能够将陶瓷艺术设计的各种制作流程所需的时间进行缩减，以此来帮助学生在有限的时间内更多地了解陶瓷艺术设计的生产流程与各种制作方式。另外，由于虚拟仿真技术的特性，在陶瓷教学过程中有效地运用虚拟仿真技术能够有效地构建出各种模拟实验室，如此一来就能防止各种高昂设备的花费支出，从而将实验教学的设备成本进行缩减，同时能够有效调动学生的兴趣，从而激发学生的学习热情，并以此培養学生的自主学习性，学生可以发挥自己的想象力，打破个人的固有思维模式，进入一个全新的陶瓷艺术设计空间，即一个虚拟与现实挥发自如的空间。

四、虚拟仿真技术在陶瓷教学中的应用方式

（一）创建基于虚拟仿真技术的陶瓷教学系统

专业交叉融合是陶瓷艺术设计学科的主要特征。在陶瓷艺术设计教学中引进虚拟仿真技术，教师的首要任务就是要建立一整套科学完善的虚拟仿真教学系统，在虚拟仿真教学创建的过程中，还需要将未来的发展需求融入其中，从而科学、合理地对虚拟仿真技术进行有效的运用，使其更加符合学生的发展需求。除此之外，虚拟仿真教学系统除了要具备基本的学生实训考查、概念设计、外观设计与结构设计功能之外，还必须要将用户研究与设计评价有效融入其中。最终保证整个虚拟仿真教学系统具备较强的开放性，便于后期的访问。

（二）使用虚拟仿真技术进行陶瓷工艺产品的概念设计

在陶瓷艺术设计教学活动时，有效地应用虚拟仿真技术，能够将虚拟仿真技术与陶瓷产品设计进行科学合理的结合，并通过各种多样化与直观化的交互手段，使学生融入虚拟仿真教学中，以此强化学生的陶瓷产品概念设计。通过对虚拟仿真教学的合理运用，能够加强学生的概念设计，以此提升其创造力与创新能力。除此之外，在虚拟仿真教学环境下，学生所受到的制约也比较小，从而其自由度的扩展能力也比较强。从设计角度来看，虚拟仿真教学系统能够将学生的思维想象力与创新能力在根本上得到加强，从而使学生的综合素养进一步提升，促进其对陶瓷艺术审美的有效把握，以此灵活地对陶瓷艺术设计知识与创造性思维进行科学合理的运用。与此同时，虚拟仿真技术的合理运用，能够建立起多样化的虚拟仿真教学平台。学生在这个平台上能够依据自身的想法与意愿有效地完成陶瓷艺术作品的设计。此外，学生在对陶瓷艺术作品进行结构设计的过程中，教师需要引导学生运用虚拟仿真技术直观地设计作品。而在学生对陶瓷艺术作品进行外观设计时，教师可以指导学生通过对虚拟仿真技术所包含的“沉浸”特性，在虚拟仿真的环境中将设计完成的陶瓷艺术作品进行充分的展示，以此保证陶瓷设计作品能够满足创意设计的标准要求，最终使学生的设计构想得以验证和实现。

（三）虚拟仿真教学实验的有效开展

通过虚拟仿真技术在陶瓷艺术设计教学中的合理运用，能够创建出多种多样的虚拟仿真实验室，如拉坯成型实验室、模具设计与制作实验室、陶瓷装饰实验室等众多陶瓷艺术设计所需要的实验环境。学生在虚拟仿真实验室中，能够将自身的想法尽情地在虚拟仿真实验室中进行实验设计，以此使学生能够在虚拟仿真实验室中充分体验到陶瓷艺术设计的乐趣所在。除此之外，虚拟仿真技术的有效应用，能够进行物体的创建，如此一来，就能防止各种高昂设备的花费支出，从而使实验教学的设备成本得到缩减，并且同样也能取得较好的教学效果。此外，虚拟仿真实验室有两种主要形式，首先是比较常用的一种，相关设计人员通过编程设计，插入与操作陶瓷艺术设计训练中的有限实物。另外一种就是以陶瓷艺术设计学科专业技能知识为基础的虚拟仿真实验室。

（四）加强虚拟仿真技能模拟训练

将虚拟仿真技术运用在陶瓷艺术设计教学中，在根本上能消除时间限制，并且也能依据学生所提出的模型假设构想，来对虚拟仿真环境进行构建。在这个构建的虚拟仿真环境中，学生能够更加直观地、立体地观察虚拟仿真环境的效果。此外，教师在对学生进行陶瓷艺术设计技能训练的时候，对于虚拟仿真技术的有效运用，不仅能够使其更加形象生动，还可以加强学生对每个知识点的了解，凸显陶瓷设计技能训练的交互性，从而使学生能够在虚拟仿真的训练环境中轻松获得各种实际操作经验，从而提升其实践操作能力，加强熟练度。除此之外，虚拟仿真技术的运用，还能够将一些投资大、难度大与环境恶劣的技能训练进行有效处理，从而有效地对陶瓷设计技能训练的安全性与节能性给予有效的保证。与此同时，教师一定要注意，在对学生进行陶瓷设计技能训练时，一定要确保学生的虚拟仿真系统内的获取情况进行反馈，只有这样才能有效地发挥作用。所以，在使用虚拟仿真技术进行陶瓷艺术设计模拟训练系统的构建过程中，教师一定要对教学效果与训练条件进行全面的了解，以此保证学生更高效的学习。

（五）加强虚拟仿真技术的互动合作教学

教师在陶瓷教学的过程中，有效地运用虚拟仿真技术，能够促进学生不断地在虚拟仿真教学情境中进行探索，以此加强互动式的合作学习。关于这一项技术的应用，在美国就已经创建出网络虚拟式的教学，这种教学环境是以网络角色扮演模式为基础形成的。所以在网络虚拟的屏幕上，学生都会自动生成一个化身。在这一过程中每当学生在执行某一个动作时，教师就能够获得相应的结构，这种互动合作的教学是以文本虚拟环境为基础形成的一种交互探究式的教学情境，并以此给予学生更加广泛的思维拓展。此外，在这种互动合作的教学模式里，每一名学生都能扮演不同的角色，并在其中还能相互沟通交流，从而为学生创造更多的交流沟通机会。

（六）加强虚拟仿真技术的实习与考察

以前学生进行陶瓷艺术设计学科专业实习与考察时，需要前往外地，浪费了大量的时间与费用，并且考察实习的时间一般不会太长，所以使学生不能全面了解所学习的陶瓷艺术设计知识，从而远远达不到预期的考察效果。而虚拟仿真技术的应用，就有效地解决了这一问题。在陶瓷艺术设计教学中对虚拟仿真技术的合理运用，能够帮助学生进行虚拟仿真实习和考察，并且能够根据实际情况随时自主进行，如此一来就能有效地培养学生分析问题、解决能力的能力。

五、结语

伴随着社会科技的发展，我国的教育行业也需要紧跟社会发展的步伐，特别是培养应用型的高校要未雨绸缪，敏锐的洞察行业发展和市场的变化，唯有这样才能适应时代的发展，满足社会的需求。由此可见，虚拟仿真技术在今后的重要性，所以不断地将现今各种先进的科学技术应用到教学中，只有这样才能有效提升教学质量，从而达到预期的教学目标。但是在现今的陶瓷艺术设计教学过程中，还是存在着诸多的问题需要完善，这就需要将虚拟仿真技术进行科学合理的运用，通过虚拟仿真教学平台的创建，在根本上提升学生的陶瓷艺术设计技能，以此推动陶瓷艺术设计教学事业不断发展进步。

参考文献：

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[4]王刚.虚拟仿真技术在陶瓷艺术设计教学中的应用研究[J].佳木斯职业学院学报，2017（1）：492-493.

编辑 王亚青