室內設計專業高效課堂教學模式構建
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摘要：介紹AR/VR技術的具體特征和發展現狀，分析室內設計專業的現實狀況和課堂教學存在的問題，然后基于AR/VR技術構建虛擬信息化教學模式，探求VR/AR學習環境如何支持學與教，以期提升學生在課堂教學中的學習效果，對培育創新型人才和教育提供有力支持。
1對VR/AR技術的基本認識
1.1VR技術的基本簡介
VR技術（VirtualReality），即虛擬現實技術，最早由美國VPL公司的創建人拉尼爾提出。虛擬現實技術有效結合了計算機系統和各種控制設備，創造出了計算機仿真技術、3D體驗技術以及傳感技術等，在信息交互的模式下實現了聽覺、視覺、感覺等感官的相互結合，打造出完美的虛擬現實技術的體驗。虛擬現實技術具有較強的感知性和自主性的特征以及低成本和高效率的優點，滿足了社會生產生活的發展，也為高校中室內設計專業的課堂教學提供了便利。AR技術（AugmentedReality）即增強現實技術。它通過電腦技術，將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。典型的AR場景是通過顯示設備在現實世界中看到虛擬物體。具體分為三個部分，攝像頭負責捕捉實時場景畫面，后臺程序負責環境識別和相機定位，顯示設備將虛擬和顯示的圖像結合渲染后呈現出來。
1.2虛擬現實技術的具體特征
1.2.1虛擬現實具有強烈的感知性人們可以通過視力、手腳碰觸、運動和嗅覺及味覺的反應感受虛擬現實的真實感。目前，虛擬現實技術還未發展到可以滿足人類對未來世界的所有需求，因此，通過現有的條件只能從視覺、觸覺、感覺、嗅覺以及味覺方面的感知系統滿足需求。1.2.2信息的交互性特征通過VR眼鏡可以感受都虛擬現實中存在的與現實生活中一樣的真實情景，通過觸摸或者借助外界工具，感受到物品的真實性，可以清楚地體驗到物體的重量、形狀以及顏色等具體的細化特征，加強人與物體之間的互動性。1.2.3虛擬現實技術的聯想性特征虛擬現實技術為人們的想象力和創造力帶來了巨大的發揮空間，在虛擬的現實世界中，將未來想象的物品和事情盡情地展現在其中，幻想出各種對待事情的解決辦法，避免了現實中的各種條條框框的限制，可盡情發揮自我創新能力。
1.3虛擬現實技術在中國的發展現狀
政府的大力支持推動了VR的進一步發展，國務院、發改委、工信部、文化部及各級地方政府均制定了相關的配套文件，對VR創業團隊、VR技術進行政策鼓勵，如產業標準、產業聯盟方面的支持。2016年12月27日“國務院關于印發《‘十三五’國家信息化規劃》的通知”里“強化戰略性前沿技術超前布局”一章提到要“超前布局前沿技術、顛覆性技術”，要“加強全息顯示、虛擬現實等新技術基礎研發和前沿布局，構筑新賽場先發主導優勢”。2017年1月19日“國務院關于印發《國家教育事業發展‘十三五’規劃》的通知”里提到“要全力推動信息技術與教育教學深度融合。綜合利用互聯網、大數據、人工智能和虛擬現實技術探索未來教育教學新模式”。從以上政策可以看出，現在正是VR/AR產業的萌芽時期，在前期行業技術和資本市場的帶動下，政府也通過政策利好扶持虛擬現實產業，并推動行業規范化發展。2016年VR在國內市場的火爆程度超乎預期，在教育領域也不例外。盡管VR/AR技術的教育應用時間不長，但它與教育理論如行為主義、建構主義的觀點比較吻合：（1）VR/AR虛擬學習情境所提供的大量建構工具體系和表現區域，加以學習者的主觀能動性，與皮亞杰“把實驗室搬到課堂中去”的構想與實踐，以及“學習是一種真實情境的體驗”的建構主義觀是相符合的。很多學校也開始建立虛擬現實教學實驗室，這些都表明虛擬現實教育已經從“概念”開始走向“落地”。（2）AR與VR技術，不僅可以將學習對象及時仿真呈現，更行之有效的是將其置于真實環境中，并可對模型進行操縱，能讓學生以一種自然的交互手段進行自主探索，獲得認知。它的優點在于能呈現真實環境中難以表現的信息，并將這種信息與真實環境無縫融合，讓學習互動就像在現實中互動那樣自然。
2室內設計專業教育的趨勢狀況
為了引進應用型技能人才，提升就業人員的素質和能力，需要教學課堂改變傳統的教育理念，基于VR技術下，提高課堂教學效率，培養更優秀的技術性人才。
2.1教育理念的逐漸轉變
傳統的人才培養方案大多都是以學習知識為主，動手實踐為輔，在掌握充實的專業知識下再去參加工作實踐，造成畢業生缺乏社會實踐經驗。目前做的比較優秀的院校為高職和大專院校的室內設計專業，由以往的單一技能培訓逐漸轉換為學習與實踐相結合的教育模式，根據市場對專業人才的需求，針對性地實施教學方案，培養應用型技術人才。
2.2室內設計專業教學多層次化的設置
目前在我國各大院校會有四年制本科、三年制專科和三年制技師的多層次化設置，分布性地培養專業人才；受教育的學生知識層面廣泛，規模宏大，滿足了國家的人才培養計劃和市場的人才需求。
2.3室內設計專業教學課程的逐步豐富
目前室內設計專業的教學模塊主要有美術基礎，提高學生的審美能力；有專業效果圖制作板塊，精確表現客戶的需求方案；有室內設計專業理論知識，培養學生的專業水平和能力；有室內設計手繪表理技法，有效時間里快速表現客戶的方案；有具體的案例實戰，增強學生學以致用的能力和實踐能力，還有具體的設計課程，其中包含的內容甚多，幾乎可以完整涵蓋整個室內設計專業的知識。
2.4學習實踐課程的逐步增設
目前虛擬現實技術的發展，為室內設計專業的學生帶來了巨大的福利，學生可以通過VR技術真切地熟悉專業的具體工作內容，啟迪對未來室內結構的設計理念和構想，利用VR技術展開豐富的想象，完善室內設計的整體框架。與此同時，學校為學生提供實驗實訓環境，進行畢業論文的設計以及更多的教學實踐等環節。
3室內設計專業課堂教學存在的問題
3.1實踐教學課程課時安排不合理
學校的人才培養方案的主要目的是提高學生的應用技能，但是，往往在對實踐教學課程的設置方面會不斷縮減相應課時，主要還是偏向于對專業知識的講解，理論內容的授課時間較長，學生參與實踐體驗的課時很少，造成學時分配不均。在這樣的情況之下，學生必須要接受大量的專業課程，自主參與課堂活動的時間非常少，導致了學生缺乏實踐能力，同時，也偏離了學校的人才培養方案的主導目標。
3.2學生對室內設計專業的知識領悟不夠深層，作品的內涵體現不充分
對室內設計專業的學習必須掌握專業的精髓所在，才可以制作出優秀的設計圖，大多學生在教師的指導下，通過利用CAD制作圖形設計，對室內的墻面、房屋頂面和室內的整體布局以及室內的裝飾設計等方面進行細節的設計與構圖，利用3DSMAX軟件制作三維模型，通過貼圖、燈光設置來呈現出三維效果圖。在整體的制作過程中，會消耗大量的時間和精力，對室內進行整體設計的難度也是相當之大，要求對細節的把控非常精準。在如此耗時的設計之下，學生也無法對施工狀況進行預測和估計，教師會通過利用CAD制圖對室內進行簡單的裝飾設計，然后在粗略的計量下給予學生一份內容不詳的三維設計方案，這些三維設計方案是利用3DSMAX軟件進行設計制作，主要展現的是室內的外觀特征，對具體的裝飾建材、室內材質以及細節結構等方面都沒有細化說明，導致最后的施工人員無法領會室內設計的理念，以此造成不理想的預期效果。
3.3課堂教學案例過于傳統和古板
隨著城市人口的增加和人們消費水平的提升，人們對住房的選擇更趨于高端化，對高檔住房的要求越來越精致，對室內的裝飾趨向于環保節能、綠色天然。在互聯網技術的推動，目前市場上出現了各種手工制作的藝品和“DIY”設置的模型，居民可以去實體店面親自體驗室內裝飾的構造，感受新穎的裝飾和設計流程，極大地滿足自身的想象空間，創造出專屬的室內設計風格。曾經的“先看實體效果，再畫CAD設計圖紙”的模式已經逐漸被淘汰，無法滿足當前的居民消費需求。
3.4靜態實訓室造價成本高，表現內容單一
靜態實訓室多以樣本間形式展示，造價成本高，表現的內容單一，學生缺少對空間、色彩、材料等的體驗。項目現場實踐，受外部條件制約較大，安全性無法保障，多以強調完成作業為主，因而學生學習的熱情和積極性降低。學生在整個虛擬環境中即可體驗，足不出戶就可以瀏覽名家大作，拓展學生的知識面。借助VR/AR學習環境，構建技術平臺支撐下的新型教學模式，可有效解決目前傳統教學方法的單調性，培養學生的自主觀察能力以及分析和解決問題的能力。讓學生自己的設計效果在虛擬空間中能直接觀看和體驗，提高學生的學習趣味性。學生能更好地沉浸于學習中，實時交互，快速反饋。因此，基于AR/VR技術的虛擬信息化教學模式的構建，探求VR/AR學習環境如何支持學與教，可以提升學生在課堂教學中的學習效果，通過重塑學習方式回歸教育本質，對培育創新型人才和教育提供有力支持和跨時代的意義。
4利用虛擬現實技術構建高效課堂教學模式
充分利用VR/AR技術等多種教學媒體以及信息化手段和數字化資源，注重VR/AR技術在課堂上、課后的應用，以提升學學生的體驗感，完善方案、找到不足和差距，加之任務和活動的方式，構建一體化的教學模式。課前，教師通過教學資源平臺平臺發送任務書、資料包、以及與課程相關的知識點。要求學生利用手機APP下載并完成任務。上課時，教師在對課前任務進行反饋，讓學生利用網絡仿真軟件，檢測CAD布置圖的規范性。可以提前制作豐富充實的多媒體課件素材，利用互聯網技術查找與室內設計知識相關的圖片、視頻或者講解視頻等，插入較為獨特的室內設計專業的VR資源。同時，學生可利用教學資源平臺，下載“模型庫”中相應風格的家具，豐富臥室空間。練習過程以操作競賽形式進行，是自主學習合作探究過程。真正實現“做中學，做中練”。完善作品的過程，教師借助VR技術，以小組為單位，將學生的角色進行雙重轉化。一方面，將學生的角色轉換為客戶，讓學生物理感知自己設計的室內模型，身臨其境地走入自己設計的方案中。VR技術使得學生從傳統的圖紙媒介轉換成了三維虛擬現實空間，學生們置身于三維動態視景，與實體設計行為融合交互，體驗著客戶的驚喜。另一方面，也發現了作為設計師，模型制作中存在的問題。如通過VR虛擬感受三維空間，學生意識到自己設計的臥室空間太過擁擠，沒有留出窗簾盒的位置；為三口之家設計方案的小組選擇創造性的在客廳陽臺打造了一個下沉式的儲物空間，會客、儲物、游戲于一體的活動空間，這樣可以滿足父母于孩子的不同空間要求。利用VR技術，學生自己檢測自己的設計方案。感知問題，解決問題，強化學生以人為本的設計理念。修改完善模型后，利用AR平臺對臥室模型作品進行展示解說，AR作為增強現實技術，可更大限度給予客戶直觀沉浸性的多種方案體驗。利用互評，打分等形式，最大程度地激發學生學習的團隊意識，合作意識，培養崗位職業能力，讓同學們在快樂中需學習。為了加強學生的空間感、立體感，教師將教具發給各組同學，由學生按照比例搭建功能布局的實體臥室模型。搭建過程中，需要小組協作，將虛擬再一次轉換為現實。制作過程教師用手機進行拍攝，利用軟件生成逐幀動畫，再一次展示從平面到立體的空間構成過程，為后續深入建模奠定基礎。課后，通過成立興趣小組、VR/AR社團，定期進行主題活動，讓學生充分利用VR/AR實驗室，來提升自身的室內設計能力。總之，借助VR/AR學習環境，構建技術平臺支撐下的新型教學模式，學生能更好地沉浸于學習中，實時交互，快速反饋。
5結語
基于VR技術下，室內設計專業的教學應該積極引用新的科學技術提升課堂教學效果，在互聯網的大平臺下，學會并掌握VR技術在專業教學中的應用，實現教學課堂的轉型升級，通過新技術的指導，更加明確培養應用型人才的重要性和迫切性。
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作者：梁慧慧 單位：江蘇省徐州技師學院建筑工程學院
