“虚拟现实应用技术”教学案例 ——人民英雄永垂不朽
日期:2025-04-25  作者:张华振   来源:  浏览量:126

 

一、基本信息表

教师姓名

(负责人)

张华振

职称

讲师

课程团队成员姓名

张华振

学院

高职学院

系(部)

人工智能技术

课程名称

虚拟现实应用技术

课程代码

[52018CC125]

学时

64

学分

4

课程类型

□通识必修课

□通识选修课

□学科基础必修课

☑专业必修课

□专业选修课

□其他

授课对象

虚拟现实技术应用

 

二、教学目标与学情分析

(一)学情分析

本项目是虚拟现实技术应用专业第4学期课程,旨在教授学生VR技术的基本原理、相关软、硬件及项目开发流程。培养学生的VR项目开发能力。通过对学生1-3学期的学情分析,可以得出以下结论:

1.   学生思维活跃,对新知识有一定的兴趣。

2.   学生有一定的C#Unity3DsMax基础,但是不够扎实,缺少项目经验。对技术的练习不足,难以接受高强度的工作任务。

3.   部分学生学习积极性较差,基础不扎实,难以理解新知识。

(二)教学目标

1、知识与能力目标

1)掌握虚拟现实的基本概念、能够正确部署项目开发所需的软、硬件。(2)掌握SteamVR引擎和VRTK的使用方法。(3)建立结构化程序设计的思想。具备设计、实现简单VR项目的能力。

2、思政教学目标

培养学生的工匠精神,爱国情怀。增强学生的专业素养和树立正确的职业道德观。

 

三、教学内容设计

(一)教学重点与难点

1、教学重点

VR项目的开发流程及设计思路。

2、教学难点

软、硬件调试,解决开发过程中出现的问题。

(二)课程思政元素

1.工匠精神、职业态度。

写好程序并无过高深的学问,不少时候,一个问题无法解决,或程序出bug的,每每是细节没有作好。古人有云“一屋不扫,何以扫天下”,学生的能力提高,每每也是从细节积累,量变而达到质变,首先有量的积累,而后就会有质的改变,而这个过程,几乎每一个程序员都会经历过这样的过程。

2.   民族精神、爱国情怀。

本项目结合生成实际,对人民英雄纪念碑场景的数字化还原,并通过虚拟现实的方式,在虚拟现实场景中,让人们了解到人民英雄纪念碑背后的故事与背后所表达的沉重的历史意义。从而增强学生的民族自豪感,激发学生的爱国热情和学习动力。

(三)教学内容设计

案例设计立足学情分析,构建以学生为中心的混合教学模式,借助网络、实验室等教学资源实施教学策略。实现政治思想教育与职业技能教育的有机融合。教学情境对接岗位环境,教学方法以任务驱动教学为主,其他教学方法为辅。

教学设计主要围绕以下三个方面:

1、授课过程设计问答、研讨、课堂分享等环节,让学生有话说,发挥学生主体作用。

2、结合实验室设备,借助课程平台,模拟演练,提升课堂参与度。

3、通过案例分享,帮助学生学习理论,领悟道理,提升素养。

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教学阶段

教学设计

思政融入设计

课前

①在教学资源平台发布预习任务。包括查找人民英雄纪念碑的历史背景、历史意义,相关碑文、图片、尺寸等资料,自行制作相关2D3D素材。

②学习VR技术相关资料。

①在查找资料的过程中激发学生的爱国热情。

②培养学生的自学能力。

课中

案例引入

①展示人民英雄纪念碑的相关资料。

②展示学生课前素材准备情况。

①在开发的过程中,融入真实的历史事件。通过文字、图片、视频等手段展示历史故事。引起学生的学习热情,振奋民族精神。

②培养一丝不苟的学习、工作态度。

课堂教学

VR展示类项目的设计要点:

1)场景整体设计(主体部分按照实际尺寸建模)。

2)摄像机跟随。

3)场景跳转。

4)子场景设计。

②课堂练习

1)完成主体逻辑。

2)确定子场景数量及场景跳转方式。

3)确定摄像机跟随模式(防止穿模)。

课堂讨论

①在课堂练习的基础上进行交流、讨论,教师随堂指导。

课后

①完成项目开发。

②学习VR相关案例开发教程。


四、教学方法与手段

自主学习法

学生自行查阅资料,获得需要的素材和知识。

讲授法

通过课堂讲授向学生传达知识。

讨论法

学生通过课上、课下的讨论、交流取长补短,取得进步。

案例教学法

通过优秀案例促进学生对知识的了解。

 

五、教学过程

(一)课前

1、了解本次课程内容,准备相关数据资料。

2、观看视频,了解VR展示类项目开发要点。

(二)课中

1、学生根据课前收集的资料进行讨论交流。

2、观看教学视频。

案例截图1

案例截图3

3、介绍项目开发要点。例如模型尺寸,光照效果等。

①在项目中主要使用 Unity 游戏引擎,将模型导入游戏引擎,对模型进行贴图处理,并对纪念碑浮雕、文字和图片视频进行特殊处理,后进行地形的创建与游戏逻辑的编写,并对在室内的展馆模型,进行充分的打光以及对模型不完美处进行细微修正,并完成演示视频的录制与制作。

②项目中纪念碑模型的三维建模制作(部分),基于真实图片的法线贴图制作,基于灰度图信息的浮雕文字制作,和部分的场景的设计搭建与制作 。

③项目中主要使用3dmaxSubstance Painter等建模贴图软件,对相关场景美术资源的整理和归纳,根据美术资源和相关精神制作模型和制作高质量贴图。并对场景视频的镜头切换探讨修正。

④项目中主要使用3ds max进行制作三维模型,在本次项目中制作了人民英雄纪念碑模型,与大展馆的模型并完成场景内文字的撰写和物体材质的区分与备注。

4、学生分组讨论,进行课堂练习。

(三)课后

1、复习课堂知识。

2、完成项目开发。

六、教学评价

通过思政案例的应用,可以达到以下几个方面的效果:

学生学习成效:

1、通过对人民英雄纪念碑场景进行数字化还原,学生能够更好地理解和掌握虚拟现实项目的相关知识,提高政治素养和社会责任感。

2、通过真实项目进行案例教学,学生可以有的放矢,有了明确的工作目标和工作任务。

3、通过成果物可以明确反映出学生的优点及不足。

教师教学效果:

1.  通过具体真实的案例可以更加具体地布置任务,对不同水平的学生提出不同的要求,达到共同进步的学习效果。

2.  通过选取知名案例可以开阔学生视野,丰富学生知识及想象空间,提升学生的设计水平。

 

七、思政教学反思

(一)思政教学的意义与价值

教师通过思政案例能够更加生动、具体地讲授相关课程内容,引导学生主动思考和积极参与课堂讨论,增强课程的吸引力和感染力。起到了爱国主义教育的作用,激发学生的爱国情感和民族自豪感。引起学生共鸣。

(二)思政教学的成效和特色

1多样化的教学手段。课程思政通过讲授、讨论、实践等多种教学手段,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。同时,课程思政还注重培养学生的创新思维和实践能力,通过研究性学习、案例分析等方式,培养学生的问题解决能力和综合素质。

2、引导学生正确的世界观和人生观。课程思政通过讲授哲学、宗教、人文社科等内容,帮助学生理解人类社会的发展历程和未来走向,引导他们形成正确的世界观和人生观,提升他们的文化素养和人文修养。

(三)思政教学的改进措施

1、强化实践教学,让学生在实践中感受思政课程的价值和意义。

2、增加课程的趣味性和互动性,让学生更加主动参与课堂。

3、加强思政课程与现实社会的联系,让学生更加深入地了解社会现实的问题。

八、教学资源拓展

1、参考书籍

Unity AR/VR开发:实战高手训练营 王寒张义红王少笛机械工业出版社 2021-08-01 ISBN9787111684992

Unity VR 虚拟现实完全自学教程 邵伟李晔 电子工业出版社 2019-05-01 ISBN9787121363771

2、参考视频

UnityVR - VRTK4.0功能使用讲解(Htc Vive

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九、其他

 

 


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