室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)高效課堂教學(xué)模式構(gòu)建

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摘要：介紹AR/VR技術(shù)的具體特征和發(fā)展現(xiàn)狀，分析室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀況和課堂教學(xué)存在的問題，然后基于AR/VR技術(shù)構(gòu)建虛擬信息化教學(xué)模式，探求VR/AR學(xué)習(xí)環(huán)境如何支持學(xué)與教，以期提升學(xué)生在課堂教學(xué)中的學(xué)習(xí)效果，對培育創(chuàng)新型人才和教育提供有力支持。

關(guān)鍵詞：AR/VR技術(shù)；室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)；高效課堂；教學(xué)模式

1對VR/AR技術(shù)的基本認(rèn)識

1.1VR技術(shù)的基本簡介

VR技術(shù)（VirtualReality），即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，最早由美國VPL公司的創(chuàng)建人拉尼爾提出。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有效結(jié)合了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和各種控制設(shè)備，創(chuàng)造出了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、3D體驗(yàn)技術(shù)以及傳感技術(shù)等，在信息交互的模式下實(shí)現(xiàn)了聽覺、視覺、感覺等感官的相互結(jié)合，打造出完美的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有較強(qiáng)的感知性和自主性的特征以及低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，滿足了社會生產(chǎn)生活的發(fā)展，也為高校中室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的課堂教學(xué)提供了便利。AR技術(shù)（AugmentedReality）即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。它通過電腦技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)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(shè)備在現(xiàn)實(shí)世界中看到虛擬物體。具體分為三個部分，攝像頭負(fù)責(zé)捕捉實(shí)時場景畫面，后臺程序負(fù)責(zé)環(huán)境識別和相機(jī)定位，顯示設(shè)備將虛擬和顯示的圖像結(jié)合渲染后呈現(xiàn)出來。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體特征

1.2.1虛擬現(xiàn)實(shí)具有強(qiáng)烈的感知性人們可以通過視力、手腳碰觸、運(yùn)動和嗅覺及味覺的反應(yīng)感受虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還未發(fā)展到可以滿足人類對未來世界的所有需求，因此，通過現(xiàn)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(tǒng)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(xiàn)實(shí)中存在的與現(xiàn)實(shí)生活中一樣的真實(shí)情景，通過觸摸或者借助外界工具，感受到物品的真實(shí)性，可以清楚地體驗(yàn)到物體的重量、形狀以及顏色等具體的細(xì)化特征，加強(qiáng)人與物體之間的互動性。1.2.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的聯(lián)想性特征虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為人們的想象力和創(chuàng)造力帶來了巨大的發(fā)揮空間，在虛擬的現(xiàn)實(shí)世界中，將未來想象的物品和事情盡情地展現(xiàn)在其中，幻想出各種對待事情的解決辦法，避免了現(xiàn)實(shí)中的各種條條框框的限制，可盡情發(fā)揮自我創(chuàng)新能力。

1.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在中國的發(fā)展現(xiàn)狀

政府的大力支持推動了VR的進(jìn)一步發(fā)展，國務(wù)院、發(fā)改委、工信部、文化部及各級地方政府均制定了相關(guān)的配套文件，對VR創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、VR技術(shù)進(jìn)行政策鼓勵，如產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟方面的支持。2016年12月27日“國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《‘十三五’國家信息化規(guī)劃》的通知”里“強(qiáng)化戰(zhàn)略性前沿技術(shù)超前布局”一章提到要“超前布局前沿技術(shù)、顛覆性技術(shù)”，要“加強(qiáng)全息顯示、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)和前沿布局，構(gòu)筑新賽場先發(fā)主導(dǎo)優(yōu)勢”。2017年1月19日“國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《國家教育事業(yè)發(fā)展‘十三五’規(guī)劃》的通知”里提到“要全力推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來教育教學(xué)新模式”。從以上政策可以看出，現(xiàn)在正是VR/AR產(chǎn)業(yè)的萌芽時期，在前期行業(yè)技術(shù)和資本市場的帶動下，政府也通過政策利好扶持虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)，并推動行業(yè)規(guī)范化發(fā)展。2016年VR在國內(nèi)市場的火爆程度超乎預(yù)期，在教育領(lǐng)域也不例外。盡管VR/AR技術(shù)的教育應(yīng)用時間不長，但它與教育理論如行為主義、建構(gòu)主義的觀點(diǎn)比較吻合：（1）VR/AR虛擬學(xué)習(xí)情境所提供的大量建構(gòu)工具體系和表現(xiàn)區(qū)域，加以學(xué)習(xí)者的主觀能動性，與皮亞杰“把實(shí)驗(yàn)室搬到課堂中去”的構(gòu)想與實(shí)踐，以及“學(xué)習(xí)是一種真實(shí)情境的體驗(yàn)”的建構(gòu)主義觀是相符合的。很多學(xué)校也開始建立虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，這些都表明虛擬現(xiàn)實(shí)教育已經(jīng)從“概念”開始走向“落地”。（2）AR與VR技術(shù)，不僅可以將學(xué)習(xí)對象及時仿真呈現(xiàn)，更行之有效的是將其置于真實(shí)環(huán)境中，并可對模型進(jìn)行操縱，能讓學(xué)生以一種自然的交互手段進(jìn)行自主探索，獲得認(rèn)知。它的優(yōu)點(diǎn)在于能呈現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中難以表現(xiàn)的信息，并將這種信息與真實(shí)環(huán)境無縫融合，讓學(xué)習(xí)互動就像在現(xiàn)實(shí)中互動那樣自然。

2室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教育的趨勢狀況

為了引進(jìn)應(yīng)用型技能人才，提升就業(yè)人員的素質(zhì)和能力，需要教學(xué)課堂改變傳統(tǒng)的教育理念，基于VR技術(shù)下，提高課堂教學(xué)效率，培養(yǎng)更優(yōu)秀的技術(shù)性人才。

2.1教育理念的逐漸轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案大多都是以學(xué)習(xí)知識為主，動手實(shí)踐為輔，在掌握充實(shí)的專業(yè)知識下再去參加工作實(shí)踐，造成畢業(yè)生缺乏社會實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前做的比較優(yōu)秀的院校為高職和大專院校的室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)，由以往的單一技能培訓(xùn)逐漸轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合的教育模式，根據(jù)市場對專業(yè)人才的需求，針對性地實(shí)施教學(xué)方案，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才。

2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)多層次化的設(shè)置

目前在我國各大院校會有四年制本科、三年制?？坪腿曛萍紟煹亩鄬哟位O(shè)置，分布性地培養(yǎng)專業(yè)人才；受教育的學(xué)生知識層面廣泛，規(guī)模宏大，滿足了國家的人才培養(yǎng)計(jì)劃和市場的人才需求。

2.3室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)課程的逐步豐富

目前室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)模塊主要有美術(shù)基礎(chǔ)，提高學(xué)生的審美能力；有專業(yè)效果圖制作板塊，精確表現(xiàn)客戶的需求方案；有室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)水平和能力；有室內(nèi)設(shè)計(jì)手繪表理技法，有效時間里快速表現(xiàn)客戶的方案；有具體的案例實(shí)戰(zhàn)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的能力和實(shí)踐能力，還有具體的設(shè)計(jì)課程，其中包含的內(nèi)容甚多，幾乎可以完整涵蓋整個室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的知識。

2.4學(xué)習(xí)實(shí)踐課程的逐步增設(shè)

目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，為室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生帶來了巨大的福利，學(xué)生可以通過VR技術(shù)真切地熟悉專業(yè)的具體工作內(nèi)容，啟迪對未來室內(nèi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念和構(gòu)想，利用VR技術(shù)展開豐富的想象，完善室內(nèi)設(shè)計(jì)的整體框架。與此同時，學(xué)校為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境，進(jìn)行畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)以及更多的教學(xué)實(shí)踐等環(huán)節(jié)。

3室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)課堂教學(xué)存在的問題

3.1實(shí)踐教學(xué)課程課時安排不合理

學(xué)校的人才培養(yǎng)方案的主要目的是提高學(xué)生的應(yīng)用技能，但是，往往在對實(shí)踐教學(xué)課程的設(shè)置方面會不斷縮減相應(yīng)課時，主要還是偏向于對專業(yè)知識的講解，理論內(nèi)容的授課時間較長，學(xué)生參與實(shí)踐體驗(yàn)的課時很少，造成學(xué)時分配不均。在這樣的情況之下，學(xué)生必須要接受大量的專業(yè)課程，自主參與課堂活動的時間非常少，導(dǎo)致了學(xué)生缺乏實(shí)踐能力，同時，也偏離了學(xué)校的人才培養(yǎng)方案的主導(dǎo)目標(biāo)。

3.2學(xué)生對室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的知識領(lǐng)悟不夠深層，作品的內(nèi)涵體現(xiàn)不充分

對室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)習(xí)必須掌握專業(yè)的精髓所在，才可以制作出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)圖，大多學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過利用CAD制作圖形設(shè)計(jì)，對室內(nèi)的墻面、房屋頂面和室內(nèi)的整體布局以及室內(nèi)的裝飾設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)與構(gòu)圖，利用3DSMAX軟件制作三維模型，通過貼圖、燈光設(shè)置來呈現(xiàn)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(nèi)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)的難度也是相當(dāng)之大，要求對細(xì)節(jié)的把控非常精準(zhǔn)。在如此耗時的設(shè)計(jì)之下，學(xué)生也無法對施工狀況進(jìn)行預(yù)測和估計(jì)，教師會通過利用CAD制圖對室內(nèi)進(jìn)行簡單的裝飾設(shè)計(jì)，然后在粗略的計(jì)量下給予學(xué)生一份內(nèi)容不詳?shù)娜S設(shè)計(jì)方案，這些三維設(shè)計(jì)方案是利用3DSMAX軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，主要展現(xiàn)的是室內(nèi)的外觀特征，對具體的裝飾建材、室內(nèi)材質(zhì)以及細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)等方面都沒有細(xì)化說明，導(dǎo)致最后的施工人員無法領(lǐng)會室內(nèi)設(shè)計(jì)的理念，以此造成不理想的預(yù)期效果。

3.3課堂教學(xué)案例過于傳統(tǒng)和古板

隨著城市人口的增加和人們消費(fèi)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(nèi)的裝飾趨向于環(huán)保節(jié)能、綠色天然。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動，目前市場上出現(xiàn)了各種手工制作的藝品和“DIY”設(shè)置的模型，居民可以去實(shí)體店面親自體驗(yàn)室內(nèi)裝飾的構(gòu)造，感受新穎的裝飾和設(shè)計(jì)流程，極大地滿足自身的想象空間，創(chuàng)造出專屬的室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格。曾經(jīng)的“先看實(shí)體效果，再畫CAD設(shè)計(jì)圖紙”的模式已經(jīng)逐漸被淘汰，無法滿足當(dāng)前的居民消費(fèi)需求。

3.4靜態(tài)實(shí)訓(xùn)室造價成本高，表現(xiàn)內(nèi)容單一

靜態(tài)實(shí)訓(xùn)室多以樣本間形式展示，造價成本高，表現(xiàn)的內(nèi)容單一，學(xué)生缺少對空間、色彩、材料等的體驗(yàn)。項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)踐，受外部條件制約較大，安全性無法保障，多以強(qiáng)調(diào)完成作業(yè)為主，因而學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性降低。學(xué)生在整個虛擬環(huán)境中即可體驗(yàn)，足不出戶就可以瀏覽名家大作，拓展學(xué)生的知識面。借助VR/AR學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建技術(shù)平臺支撐下的新型教學(xué)模式，可有效解決目前傳統(tǒng)教學(xué)方法的單調(diào)性，培養(yǎng)學(xué)生的自主觀察能力以及分析和解決問題的能力。讓學(xué)生自己的設(shè)計(jì)效果在虛擬空間中能直接觀看和體驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)趣味性。學(xué)生能更好地沉浸于學(xué)習(xí)中，實(shí)時交互，快速反饋。因此，基于AR/VR技術(shù)的虛擬信息化教學(xué)模式的構(gòu)建，探求VR/AR學(xué)習(xí)環(huán)境如何支持學(xué)與教，可以提升學(xué)生在課堂教學(xué)中的學(xué)習(xí)效果，通過重塑學(xué)習(xí)方式回歸教育本質(zhì)，對培育創(chuàng)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(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建高效課堂教學(xué)模式

充分利用VR/AR技術(shù)等多種教學(xué)媒體以及信息化手段和數(shù)字化資源，注重VR/AR技術(shù)在課堂上、課后的應(yīng)用，以提升學(xué)學(xué)生的體驗(yàn)感，完善方案、找到不足和差距，加之任務(wù)和活動的方式，構(gòu)建一體化的教學(xué)模式。課前，教師通過教學(xué)資源平臺平臺發(fā)送任務(wù)書、資料包、以及與課程相關(guān)的知識點(diǎn)。要求學(xué)生利用手機(jī)APP下載并完成任務(wù)。上課時，教師在對課前任務(wù)進(jìn)行反饋，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，檢測CAD布置圖的規(guī)范性?？梢蕴崆爸谱髫S富充實(shí)的多媒體課件素材，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)查找與室內(nèi)設(shè)計(jì)知識相關(guān)的圖片、視頻或者講解視頻等，插入較為獨(dú)特的室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的VR資源。同時，學(xué)生可利用教學(xué)資源平臺，下載“模型庫”中相應(yīng)風(fēng)格的家具，豐富臥室空間。練習(xí)過程以操作競賽形式進(jìn)行，是自主學(xué)習(xí)合作探究過程。真正實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)，做中練”。完善作品的過程，教師借助VR技術(shù)，以小組為單位，將學(xué)生的角色進(jìn)行雙重轉(zhuǎn)化。一方面，將學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換為客戶，讓學(xué)生物理感知自己設(shè)計(jì)的室內(nèi)模型，身臨其境地走入自己設(shè)計(jì)的方案中。VR技術(shù)使得學(xué)生從傳統(tǒng)的圖紙媒介轉(zhuǎn)換成了三維虛擬現(xiàn)實(shí)空間，學(xué)生們置身于三維動態(tài)視景，與實(shí)體設(shè)計(jì)行為融合交互，體驗(yàn)著客戶的驚喜。另一方面，也發(fā)現(xiàn)了作為設(shè)計(jì)師，模型制作中存在的問題。如通過VR虛擬感受三維空間，學(xué)生意識到自己設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方案的小組選擇創(chuàng)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(shù)，學(xué)生自己檢測自己的設(shè)計(jì)方案。感知問題，解決問題，強(qiáng)化學(xué)生以人為本的設(shè)計(jì)理念。修改完善模型后，利用AR平臺對臥室模型作品進(jìn)行展示解說，AR作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可更大限度給予客戶直觀沉浸性的多種方案體驗(yàn)。利用互評，打分等形式，最大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的團(tuán)隊(duì)意識，合作意識，培養(yǎng)崗位職業(yè)能力，讓同學(xué)們在快樂中需學(xué)習(xí)。為了加強(qiáng)學(xué)生的空間感、立體感，教師將教具發(fā)給各組同學(xué)，由學(xué)生按照比例搭建功能布局的實(shí)體臥室模型。搭建過程中，需要小組協(xié)作，將虛擬再一次轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)。制作過程教師用手機(jī)進(jìn)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(gòu)成過程，為后續(xù)深入建模奠定基礎(chǔ)。課后，通過成立興趣小組、VR/AR社團(tuán)，定期進(jìn)行主題活動，讓學(xué)生充分利用VR/AR實(shí)驗(yàn)室，來提升自身的室內(nèi)設(shè)計(jì)能力?？傊柚鶹R/AR學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建技術(shù)平臺支撐下的新型教學(xué)模式，學(xué)生能更好地沉浸于學(xué)習(xí)中，實(shí)時交互，快速反饋。

5結(jié)語

基于VR技術(shù)下，室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)應(yīng)該積極引用新的科學(xué)技術(shù)提升課堂教學(xué)效果，在互聯(lián)網(wǎng)的大平臺下，學(xué)會并掌握VR技術(shù)在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課堂的轉(zhuǎn)型升級，通過新技術(shù)的指導(dǎo)，更加明確培養(yǎng)應(yīng)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(xué)院建筑工程學(xué)院