環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)虛擬仿真空間課程設(shè)置

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摘要：本文從環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用研究出發(fā)，以情境體驗(yàn)為核心，構(gòu)建情境重現(xiàn)、沉浸學(xué)習(xí)與體驗(yàn)學(xué)習(xí)的核心理論，幫助教學(xué)設(shè)置者更好地提升課程效率，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)，并結(jié)合環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)空間實(shí)踐類別課程，注重體驗(yàn)與反思，結(jié)合實(shí)際提出情境體驗(yàn)課程設(shè)置的構(gòu)建方法與策略，希望對(duì)教育運(yùn)用研究者有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：情境體驗(yàn)；虛擬仿真技術(shù)；沉浸學(xué)習(xí)；體驗(yàn)學(xué)習(xí)

1VR課程項(xiàng)目概況

近年來，虛擬仿真技術(shù)逐漸從實(shí)驗(yàn)室走出來，開始應(yīng)用于各個(gè)教學(xué)領(lǐng)域。教育部提出建設(shè)五大“金課”的目標(biāo)，包括線下“金課”、線上“金課”、線上線下混合式“金課”、虛擬仿真“金課”和社會(huì)實(shí)踐“金課”。充分重視課堂教學(xué)這一主陣地，以“金課”的形式營造熱烈的課堂教學(xué)氛圍。通過合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，積極推進(jìn)慕課建設(shè)與應(yīng)用，開展基于慕課的線上線下混合式教學(xué)；積極建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，開辟“智能+教育”新途徑?？梢姡摂M仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將成為助推高等教育教學(xué)質(zhì)量飛躍提升的重要工具。

2環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)類型課程問題分析

2.1缺乏深度學(xué)習(xí)手段

環(huán)境設(shè)計(jì)類課程自設(shè)置以來，經(jīng)歷了從傳統(tǒng)手繪階段到電腦繪制階段的過程，21世紀(jì)電腦的普及，電腦繪制逐漸代替了傳統(tǒng)手繪成為課程的主流。隨之暴露的問題也越來越突出，無論是傳統(tǒng)手繪還是電腦繪制，都擺脫不了處于淺層學(xué)習(xí)的階段，學(xué)生無法全身心地將注意力投入課程，因此出現(xiàn)學(xué)習(xí)效率低下、淺層化等教育問題。

2.2信息化學(xué)習(xí)方式需要改善

目前信息化學(xué)習(xí)方式以電腦屏幕的方式呈現(xiàn)，授課教師以多媒體屏幕作為授課媒介，學(xué)生通過電腦二維或三維圖像的形式獲取學(xué)習(xí)信息。這樣的授課方式也暴露出一些問題。首先，圖像展示屬于靜態(tài)圖片形式，學(xué)生無法得到圖片角度以外的信息；其次，雖然三維成像軟件可以達(dá)到角度旋轉(zhuǎn)、漫游，但是只能達(dá)到表層的表達(dá)，對(duì)于細(xì)節(jié)部分的展示目前還需要提升。因此，環(huán)境設(shè)計(jì)類課程體系中的結(jié)構(gòu)與材料等細(xì)節(jié)部分的展示，不能充分地將其信息傳遞給學(xué)生之。學(xué)生中往往會(huì)出現(xiàn)兩種情況，本身對(duì)專業(yè)感興趣的學(xué)生可以根據(jù)推導(dǎo)、剖析得到信息并理解，而對(duì)本專業(yè)并沒有特別大興趣的學(xué)生會(huì)缺少對(duì)該知識(shí)的理解，漸漸對(duì)其專業(yè)失去興趣。

2.3缺乏學(xué)習(xí)案例場所體驗(yàn)感

對(duì)于環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生而言，空間與比例尺度的把握是非常重要的一項(xiàng)技能，往往高校以課程考察的形式組織學(xué)生外出，親身體驗(yàn)實(shí)際的空間與尺度的關(guān)系，但此類課程相對(duì)較少，且時(shí)間緊張。對(duì)此，大部分課程以課程講解的形式向?qū)W生傳遞知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)場所的體驗(yàn)感不夠熟悉，從而對(duì)空間、比例等知識(shí)要素缺乏一定程度的理解。因課程缺乏新鮮感，久而久之，學(xué)生將對(duì)課程本身產(chǎn)生乏味感，影響學(xué)習(xí)效率。

3情境體驗(yàn)理論基礎(chǔ)構(gòu)建與分析

3.1情境重現(xiàn)

情境重現(xiàn)屬于情境體驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)者依托虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建多維感官體驗(yàn)式學(xué)習(xí)空間。學(xué)習(xí)者通過虛擬感官設(shè)備進(jìn)入虛擬場景，以觸感、視覺、聽覺、嗅覺等感官形式近距離地感受空間。在學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段，課程設(shè)計(jì)者結(jié)合學(xué)習(xí)主題、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)目的，構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)體驗(yàn)場景。學(xué)習(xí)者能夠產(chǎn)生身臨其境感，仿佛置身于空間之中，能夠較為真實(shí)地思考空間問題，增強(qiáng)熟悉感。在該階段，應(yīng)著重考慮學(xué)習(xí)者的體驗(yàn)與反思，運(yùn)用系統(tǒng)化的方法進(jìn)行思考，課程設(shè)計(jì)者可以結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)構(gòu)建具有延展性與創(chuàng)新性的虛擬情境場景。情境場景可分為真實(shí)場景與創(chuàng)造性場景。真實(shí)場景以模擬真實(shí)為主，其目的是便于學(xué)習(xí)者可隨時(shí)身臨其境地體驗(yàn)、感受需要觀察的真實(shí)場景，獲取學(xué)習(xí)信息，沉浸于情境場景中。創(chuàng)造性場景根據(jù)學(xué)習(xí)需要，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者對(duì)場景進(jìn)行改造與創(chuàng)設(shè)，以游戲的形式觸動(dòng)各感官，獲取信息，達(dá)到課程目的。學(xué)習(xí)者可以借助情境場景充分了解場景信息，真實(shí)模擬設(shè)計(jì)過程，避免設(shè)計(jì)教學(xué)與實(shí)施落地的脫節(jié)。

3.2沉浸學(xué)習(xí)模式

在高校設(shè)計(jì)教學(xué)中，如何增加課堂學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)一直是教學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，而沉浸學(xué)習(xí)模式的首要目的在于挖掘與探索學(xué)生的興趣點(diǎn)，及時(shí)反饋與分析問題，并隨課程進(jìn)度做出調(diào)整。沉浸學(xué)習(xí)模式包括“知覺—幻覺”模式，其特征表現(xiàn)為人們在虛擬交互學(xué)習(xí)中對(duì)外部的一種感知行為，即借助VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）設(shè)備，通過想象，整合各種感官知覺，產(chǎn)生虛擬幻覺。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，該模式能夠變換“身體”，即通過角色互換的方式，使學(xué)習(xí)者進(jìn)入模式，產(chǎn)生沉浸感。因此，適當(dāng)運(yùn)用沉浸學(xué)習(xí)模式中的“知覺—幻覺”模式能夠使學(xué)習(xí)者對(duì)角色感知意識(shí)產(chǎn)生模糊的心理，進(jìn)而打破隔閡，拉近教師與學(xué)生之間的距離，使學(xué)生在潛意識(shí)中產(chǎn)生平等交流的概念。因此，在實(shí)際教學(xué)中，可以以角色參與的形式，將主導(dǎo)地位交給學(xué)習(xí)者，教師作為輔助起講解作用，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的想象力，增強(qiáng)代入感，實(shí)現(xiàn)沉浸學(xué)習(xí)的目的。

3.3體驗(yàn)學(xué)習(xí)循環(huán)理論

體驗(yàn)學(xué)習(xí)循環(huán)理論可分為四步，即情境、交互、體驗(yàn)、反思。其核心是體驗(yàn)與反思，學(xué)習(xí)者通過情境構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)場所的初步界定。而情境屬于靜態(tài)場所，需以互動(dòng)的形式將學(xué)習(xí)者帶入場景，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)學(xué)習(xí)。體驗(yàn)屬于互動(dòng)的深入階段，學(xué)習(xí)者通過與情境之間的深入互動(dòng)，產(chǎn)生沉浸的行為。在此階段，學(xué)習(xí)者觀察、感知、探究，發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)行為習(xí)慣和態(tài)度。反思階段主要是對(duì)認(rèn)知總和的反饋，主要包括學(xué)習(xí)過程、結(jié)果、環(huán)境與動(dòng)機(jī)等多個(gè)內(nèi)容。反思本質(zhì)是引導(dǎo)學(xué)生深度挖掘問題，并深刻思考問題本質(zhì)，探尋出科學(xué)的認(rèn)知結(jié)論。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的多感官刺激，可從多種途徑產(chǎn)生知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，以學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)成果之間的相關(guān)關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

4空間實(shí)踐類課程情境體驗(yàn)構(gòu)建策略

4.1以故事情境模式帶入課程學(xué)習(xí)

針對(duì)空間實(shí)踐類課程，可根據(jù)課程主題設(shè)置故事情境，通過虛擬仿真技術(shù)模擬故事場景，增強(qiáng)帶入感。以古建筑文化遺產(chǎn)保護(hù)課程為例，模擬閬中古城貢院的室內(nèi)場景，賦予兩種故事形式。第一種方案是當(dāng)前時(shí)間段的貢院空間，學(xué)習(xí)者以游客的身份代入場景；第二種方案是模擬清代科舉時(shí)間段的貢院空間，學(xué)習(xí)者以考生的身份代入場景。對(duì)比兩者，第二種方案能夠更加真實(shí)地還原場所的故事，賦予學(xué)習(xí)者角色身份，使其以游戲互動(dòng)的形式主動(dòng)參與故事。學(xué)生在了解場所問題的同時(shí)，還能考慮場所的時(shí)間性，在互動(dòng)中了解其文化背景。這種模式生動(dòng)有趣，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，有助于激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性。

4.2交互體驗(yàn)與沉浸漫游

環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)習(xí)本質(zhì)在于設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)的本質(zhì)在于服務(wù)大眾，專業(yè)側(cè)重點(diǎn)在于更好地為使用者考慮。因此，在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)課程設(shè)置中可著重提升交互體驗(yàn)的比重，通過虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)作品的再現(xiàn)，讓學(xué)習(xí)者以使用者的身份與空間進(jìn)行交互，其目的是使學(xué)習(xí)者能夠更好地了解空間中的功能、尺度、用途以及材質(zhì)的變換，探究方案設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)實(shí)際落地之間是否存在問題與隱患，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者在設(shè)計(jì)階段的考慮實(shí)際問題的意識(shí)與能力。其次，處于沉浸漫游的狀態(tài)中，學(xué)習(xí)者身臨其境，能夠更方便地發(fā)現(xiàn)問題，且課程形式有趣，更易被學(xué)生接受。

4.3學(xué)習(xí)反思與理解

在虛擬仿真課程設(shè)置中，教學(xué)設(shè)置者應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性，重視對(duì)課程的理解與反思，即問題的反饋、模擬場景是否解決了課程問題。學(xué)習(xí)者處于虛擬感官場景中，應(yīng)避免過于刺激的感官體驗(yàn)，以免產(chǎn)生負(fù)面影響。多采用反思機(jī)制，引導(dǎo)學(xué)生理解課程目的，考慮問題，不斷完善課程，提升學(xué)生對(duì)課程的滿意度。

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作者：余毅 張楠翔 單位：四川美術(shù)學(xué)院