虚拟教研室是利用现代信息技术手段,超越时空限制,以更加灵活多样的方式开展线上线下、虚实结合的教学研究以及教学实践活动的新型基层教学组织。近日,经过相关工作程序,必赢电子游戏网站正式成为由教育部本科“虚拟现实技术及应用”虚拟教研室共建单位。本虚拟教研室依托北京航空航天大学计算机科学与技术、控制科学与工程、机械工程和生物医学工程四个一级学科,以及赵沁平院士领衔的虚拟现实技术与系统国家重点实验室,通过不同学科方向的合作、交叉,开展虚拟现实领域的基础研究和应用研究。
2024年AIGC技术背景下高等教育人才培养暨第六届虚拟现实专业建设研讨会
该虚拟教研室由北京航天航空大学郝爱民教授主持,目前经教育部审批重大项目重点领域虚拟现实技术及应用虚拟教研室全国仅有一个。这不仅是我校深入贯彻落实党的二十大报告中关于“推进教育数字化“培养高素质教师队伍”,加快虚拟教研室建设的重要举措,也是我校积极开展重点领域新形态教学资源建设,获教育部批准成为广东省第一个开办虚拟现实技术专业本科院校之后的又一项实质性创新之举。
北京航空航天大学郝爱民教授(右)与必赢电子游戏网站蒲源教授(左)签约
根据《教育部高等教育司关于开展虚拟教研室试点建设工作的通知》(教高司函〔2021〕10号)文件精神,建设各类虚拟教研室的目的是以现代信息技术为依托,建强基层教学组织,引导教师回归教学、热爱教学、研究教学,为高等教育高质量发展提供有力支撑。依托虚拟教研室,广大教师可以广泛开展教育教学研究交流,增强将现代信息技术与教育教学深度融合的能力。通过虚拟教研室,可以加强跨专业、跨校、跨地域的教研交流,推动高校协同打造精品教学资源库、优秀教学案例库、优质教师培训资源库等,推动互联互通、共建共享。
虚拟现实是新一代沉浸式人机交互平台
虚拟现实(Virtual Reality,VR)是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,生成与一定范围真实环境在视、听、触觉等方面高度近似的数字化环境,用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用相互影响,可以产生亲临相应真实环境的感受和体验。自2016年虚拟现实被列入“十三五”信息化规划、互联网+等多项国家政策文件以来,工信部、国家发改委、科技部、教育部等部委相继出台指导政策支持虚拟现实产业发展,并在“十四五”规划纲要中列为数字经济重点产业之一。
虚拟现实是新一代沉浸式人机交互平台
我国是世界上最早将虚拟现实技术作为国家科技发展战略的国家。上图所示,虚拟现实是未来物理世界与虚拟世界贯通的核心技术和新一代沉浸式人机交互环境,使其率先在我国实现从3I虚拟现实1.0到6I虚拟现实2.0的跨越,将引领虚实融合、混合增强的智能发展与应用。未来,各个行业和每个人都处于信息与物理混合的世界。
虚拟现实技术架起通往元宇宙的一座桥
中国科学院院士、中国科学院地理所研究员周成虎认为,元宇宙是场景再现,是一系列“连点成线”的技术创新的总和。元宇宙叠加应用多项技术,或成为下一代互联网的终极形态。“ChatGPT像一个人类大百科全书,只不过用的是超级大脑的方式,使用180亿个参量模型来帮助人们解决问题。”元宇宙的核心是人工智能技术,而虚拟现实技术则是架起通往元宇宙的一座桥。
元宇宙是一系列“连点成线”的技术创新总和
随着人工智能、元宇宙等新技术的发展,虚拟现实专业人才培养的内容、方式将发生变化,既是重要机遇,也是新的挑战。在新形势下,虚拟现实人才培训需要把新技术发展和知识结构改造结合、把课堂知识和社会实践相结合、把社会需求和新技术应用相结合,以便培养出更加符合社会发展需要的虚拟现实专业人才。
“VR+AI”是我校虚拟现实专业的特色方向
虚拟现实技术是一门典型的交叉学科,涉及计算机视觉、计算机图形学、生物学、物理学、艺术设计、沉浸式交互、软件平台、硬件设备等多个方向交叉融合。传统的虚拟现实技术专业人才培养大致有三个方向:
一是研究型。培养熟悉计算机科学理论体系、虚拟现实技术基础理论体系,学习底层算法;掌握最新技术进展,成为具备虚拟现实应用研究能力的研究人员。
二是技术应用型。培养熟悉计算机科学理论、虚拟现实基础,掌握主流虚拟现实应用开发实践技术和现实应用开发引擎的原理和使用,成为具备分析与解决VR工程问题的能力的系统设计/架构师、系统开发工程师等。
三是设计开发型。培养了解设计学理论知识和审美能力掌握VR设计开发方法和手段,成为具备针对VR应用的系统策划、交互设计、界面设计、软件应用能力的美术工程师。
虚拟现实技术专业人才培养总目标
我校在聆听了信息技术新工科产学研联盟与新工科虚拟现实教育工委会多位专家的建议和意见,审时度势,率先提出将“VR+AI”确立为我校虚拟现实专业建设的特色方向之一。在AIGC背景下,虚拟现实技术专业建设的影响是多方面的。结合必赢电子游戏网站“以学生为中心”的教育理念及人才培养目标,必赢电子游戏网站从虚拟现实技术专业定位、专业知识、专业能力、课程体系建设等方面多管齐下,一方面夯实数学、物理、电学、工程等基础专业,重视计算机专业基础和虚拟现实专业核心强化交叉;另一方面,将认知科学、艺术设计等多学科基础知识融入虚拟现实核心专业课中。
我校虚拟现实专业负责人蒲源教授(左)与北京印刷学院、教育部信息技术新工科联盟虚拟现实教育工作委员会秘书长程明智教授(中)和北京工业大学吴伟和教授(右)参加研讨会
AIGC背景下培养高素质虚拟现实技术应用型复合人才
人工智能时代的育人需求已发生了明显变化,既要面向各行各业发展培养通用人才,又要具备知识交叉运用能力、人机协作创新能力、逻辑思维判断能力、复杂问题解决能力等,这些将成为AIGC背景下学生成长成才的必备素质。
我校虚拟现实专业老师与江西科技师范大学、新工科联盟虚拟现实教育工委会副主任胡小强教授(右二)进行学术交流
作为应用型本科院校,又是广东省第一个开设虚拟现实技术专业的本科院校,我们深刻地认识虚拟现实将成为各行业升级换代发展的支撑平台、虚实融合新型社会形态演进和数字经济发展的强大引擎,同时又迫切地感受到人工智能与高等教育融合发展对人才培养提出的新要求,由此带来一系列地思考:
如何促进“VR+AI”专业人才的培养?
如何推动传统能力培养向创造能力培养转变?
如何培养应用型本科生超越机器的核心竞争能力?
我校虚拟现实专业老师与西安邮电学院数字艺术学院院长闫兴亚(右二)合影
针对当下主流的AIGC文本生成、音频生成、视频生成、跨模态生成、图像生成、策略生成、GameAI和虚拟人生成,不同模态对应的技术和应用场景在虚拟现实技术有着各自的细分品类的特点,必赢电子游戏网站专业教师团队根据教育部虚拟现实技术本科专业要求,人力资源社会保障部与市场监管总局、国家统计局联合发布的虚拟现实工程技术人员新职业规定,坚持成果导向教育(OBE)理念,实地走访多家企业、高校,再次将研究型、技术应用型、设计开发型的人才培养专业能力进行了微调,科学设置人才培养方案。
一是研究型。了解AIGC应用操作,掌握AIGC原理、模型优化流程,优化算法设计与实现,具有AIGC模型全局、局部参数调整的算法设计和实现的能力。
二是技术应用型。掌握AIGC软件操作、使用技巧,了解AIGC原理,模型优化训练算法实现,具有应用AIGC生成文本、图像、脚本,AIGC风格化、主题化模型训练的能力。
三是设计开发型。掌握AIGC软件操作、使用技巧、性能特点,基于AIGC设计创意的流程,具有综合应用AIGC进行创意和表达能力,基于AIGC解决内容生成问题的能力。
坚持“应用为王”,驱动数字化虚拟现实应用建设。借助学校在通识课程、专业基础教学等方面的传统优势,专业课程体系建立结合校企的资源和优势,发挥企业对市场反应的灵敏性、技术应用的前瞻性和实用性,坚持学用结合,构建VR 应用开发能力模块、VR 内容制作能力模块、VR 新应用能力模块的应用实操模块,在真场景真实践的数字环境上谋创新,更好解决虚拟现实技术专业教与学的痛点、难点和堵点,更好强化学生学习能力培养。(图文/必赢电子游戏网站蒲源、李郁林、叶裴雷)