VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

皮健等

摘要：將VR技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)，建立VR立體課堂是本文的基本觀點(diǎn)。教師采用以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（PBL），實(shí)施“三段十步”的VR立體課堂教學(xué);學(xué)生在VR虛擬學(xué)習(xí)場(chǎng)景體驗(yàn)，設(shè)計(jì)制作作品，采用VR全景圖并結(jié)合3D打印技術(shù)，將成果隨堂制作出來(lái)。這樣的教學(xué)方式能提高學(xué)生的自主、協(xié)作、探究、創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：VR立體課堂;室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè);PBL教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2019）06-0090-03

前言

在傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中，教師常常重理論、輕實(shí)踐，授課方式單一;在設(shè)計(jì)作品時(shí)，學(xué)生往往只進(jìn)行模仿，缺少創(chuàng)新。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（簡(jiǎn)稱VR技術(shù)）的出現(xiàn)給室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)帶來(lái)了變革。VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)在于能為學(xué)生創(chuàng)建仿真的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，帶給學(xué)生身臨其境的真實(shí)體驗(yàn)，以及能夠沉浸其中、進(jìn)出自如、操作實(shí)踐并具有交互作用。

VR技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)

1.模式選擇

VR技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)主要有三種模式：手機(jī)VR及VR一體機(jī)應(yīng)用模式、外接頭戴式設(shè)備應(yīng)用模式、外接頭戴式+大屏應(yīng)用模式。其中，手機(jī)VR及VR一體機(jī)應(yīng)用模式主要以學(xué)生佩戴VR眼鏡或頭盔進(jìn)行，對(duì)場(chǎng)地要求較低，所以可在班級(jí)內(nèi)進(jìn)行;外接頭戴式設(shè)備應(yīng)用模式需要頭盔、手柄，外接頭戴式設(shè)備包括頭盔顯示器和運(yùn)動(dòng)控制器的主機(jī)VR系統(tǒng)，對(duì)場(chǎng)地要求高，一般作為課后體驗(yàn)或家庭教育;外接頭戴式+大屏應(yīng)用模式，需要配置外接頭戴式+大屏的VR的創(chuàng)客教室，教師可以在創(chuàng)客教室對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課，在課堂，可以邀請(qǐng)感興趣的學(xué)生來(lái)做示范，示范過(guò)程通過(guò)大屏幕顯示，學(xué)生通過(guò)演示同學(xué)的示范，可以對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行了解。[1]

室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)一般采取班級(jí)授課形式，且人數(shù)較多，設(shè)備不能一對(duì)一，建議采用手機(jī)VR及VR一體機(jī)應(yīng)用模式。教學(xué)設(shè)計(jì)采用以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（PBL），在教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力。VR要與其他信息技術(shù)融合，如要求學(xué)生課前通過(guò)微課進(jìn)行預(yù)習(xí)，作品成果可通過(guò)3D打印技術(shù)制作出來(lái)或通過(guò)VR全景技術(shù)展現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，再通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析。

2.專業(yè)課程內(nèi)容的涵蓋與整合

室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)是一門專業(yè)性較強(qiáng)的學(xué)科，涉及內(nèi)容廣泛，包括美術(shù)設(shè)計(jì)、室內(nèi)效果圖表現(xiàn)（CAD、Photoshop、3ds MAX效果）、室內(nèi)設(shè)計(jì)原理材料、預(yù)算及施工管理、室內(nèi)軟裝與布局、居家工程方案專項(xiàng)等系列課程。VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的運(yùn)用主要是在實(shí)踐教學(xué)中，以完成一套完整的設(shè)計(jì)方案為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，將前期的CAD繪圖、手繪方案到后期的3ds MAX技術(shù)等室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生需要掌握的專業(yè)技能，通過(guò)音頻、文字、圖片、3D數(shù)字化模型形式呈現(xiàn)在VR創(chuàng)設(shè)的虛擬環(huán)境中，讓學(xué)生根據(jù)主題，綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)與各種新型的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，在VR運(yùn)行環(huán)境下，在不斷實(shí)踐和訓(xùn)練中，將自己的創(chuàng)意、想法等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從而熟練地處理各種專業(yè)領(lǐng)域的難題，提高創(chuàng)新能力。

基于PBL的VR教與學(xué)

1.基于PBL的VR教學(xué)中教與學(xué)融合統(tǒng)一

基于PBL的VR教學(xué)為“教”與“學(xué)”的融合統(tǒng)一提供了有利的條件，增進(jìn)了師生互動(dòng)、協(xié)作、交流，使“教”與“學(xué)”相互滲透、融為一體。如右表所示，教師課前提出問(wèn)題—學(xué)生觀看微課、VR全景圖等資料—教師導(dǎo)入項(xiàng)目、任務(wù)—學(xué)生VR虛擬仿真實(shí)場(chǎng)景體驗(yàn)、教師精講指導(dǎo)—學(xué)生分組討論—教師指導(dǎo)點(diǎn)評(píng)—學(xué)生隨堂設(shè)計(jì)制作學(xué)習(xí)成果—教師評(píng)價(jià)總結(jié)，這一系列環(huán)節(jié)構(gòu)成了VR課堂的完整教學(xué)過(guò)程與持續(xù)發(fā)展體系。

2.基于PBL的VR立體課堂中教學(xué)流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于PBL的VR立體課堂的教學(xué)流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)把“教”與“學(xué)”作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來(lái)考慮，采取“三段十步”的教學(xué)流程模式，即由三個(gè)教學(xué)階段和十個(gè)教學(xué)步驟組成。其中，“三段”即“課前、課中、課后”組成的三段式課堂教學(xué)閉環(huán)，“十步”即提出問(wèn)題、微課推送、教學(xué)設(shè)計(jì)、情境創(chuàng)設(shè)、精講指導(dǎo)、體驗(yàn)學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)制作、作品推送、課后作業(yè)、反思評(píng)價(jià)等十個(gè)教學(xué)步驟（如下圖）。

“三段十步”的VR立體課堂教學(xué)流程結(jié)構(gòu)，各個(gè)階段上既要分擔(dān)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的總體目標(biāo)任務(wù)，又有各階段任務(wù)各自的重點(diǎn)和特色，從而構(gòu)成VR立體課堂的完整教學(xué)過(guò)程和持續(xù)發(fā)展體系[2]，具體分析如下。

（1）課前階段

VR立體課堂的課前教學(xué)準(zhǔn)備，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)預(yù)設(shè)，以學(xué)情分析優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。首先，利用信息技術(shù)平臺(tái)，向?qū)W生拋出問(wèn)題，并可通過(guò)平臺(tái)推送學(xué)習(xí)課件、微課、VR全景圖等預(yù)習(xí)內(nèi)容。其次，學(xué)生通過(guò)在課前學(xué)習(xí)教師推送的預(yù)習(xí)材料，完成問(wèn)題并提交到平臺(tái)上，同時(shí)通過(guò)平臺(tái)錄入在預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，在平臺(tái)討論區(qū)進(jìn)行相關(guān)討論。再次，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)預(yù)設(shè)、學(xué)生基于問(wèn)題的預(yù)習(xí)完成情況統(tǒng)計(jì)分析及討論的情況等，進(jìn)行綜合學(xué)情分析，從而優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。

（2）課中階段

課中階段，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生在VR虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，實(shí)施基于項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)，完成設(shè)計(jì)方案，利用VR全景圖展示，并結(jié)合3D打印技術(shù)隨堂制作出來(lái)，從而得到及時(shí)的驗(yàn)證和評(píng)價(jià)反饋。主要包括：①在導(dǎo)入新課上，教師可以通過(guò)基于問(wèn)題的預(yù)習(xí)反饋等方式導(dǎo)入新課，精講預(yù)習(xí)中存在的問(wèn)題及本次課的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生重點(diǎn)聽(tīng)取在預(yù)習(xí)中的疑惑和本次課的教學(xué)內(nèi)容及重點(diǎn)難點(diǎn)，積極參與教學(xué)。②在情境創(chuàng)設(shè)上，教師可以借助VR技術(shù)創(chuàng)設(shè)仿真學(xué)習(xí)情境、導(dǎo)入教學(xué)主題。③在課堂探究上，由教師通過(guò)下達(dá)項(xiàng)目主題，布置學(xué)習(xí)任務(wù)和要求，并組織和指導(dǎo)學(xué)生的分組、體驗(yàn)、合作、探究，學(xué)生開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)多種形式的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)。④在評(píng)價(jià)反饋上，教師通過(guò)平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程性評(píng)價(jià)，及時(shí)點(diǎn)評(píng)、精講，并指導(dǎo)學(xué)生使用CAD或Photoshop、3ds MAX等完成設(shè)計(jì)方案，同時(shí)學(xué)生利用VR全景圖展示，并結(jié)合3D打印技術(shù)隨堂制作出來(lái)，實(shí)施學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)的總結(jié)性評(píng)價(jià)。

（3）課后階段

課后階段，基于信息技術(shù)平臺(tái)，教師開(kāi)展個(gè)性化輔導(dǎo)，并進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)。主要包括：①作品推送。將課堂中學(xué)生的VR全景圖在信息技術(shù)平臺(tái)推送并展示，同時(shí)將學(xué)生互評(píng)與教師的指導(dǎo)點(diǎn)評(píng)一并推送，此環(huán)節(jié)有助于學(xué)生互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，鞏固提高。②作業(yè)推送，互動(dòng)評(píng)價(jià)。教師根據(jù)每個(gè)學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)情況發(fā)布針對(duì)性的作業(yè)任務(wù)，基于信息技術(shù)平臺(tái)智能推送個(gè)性化復(fù)習(xí)資料;學(xué)生完成作業(yè)后可以根據(jù)自己的進(jìn)度，通過(guò)平臺(tái)及時(shí)將作業(yè)提交，教師可以針對(duì)每個(gè)學(xué)生的作業(yè)情況錄制作業(yè)批改微課，及時(shí)推送給這名學(xué)生或更多的學(xué)生，進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo);學(xué)生基于平臺(tái)觀看自己的作業(yè)批改微課，也可在平臺(tái)上發(fā)布自己的學(xué)習(xí)感受與疑問(wèn)，與教師、同學(xué)討論交流，進(jìn)行總結(jié)反思，并可以通過(guò)平臺(tái)及時(shí)反饋給教師，以利于教師及時(shí)改進(jìn)和實(shí)施針對(duì)性教學(xué)。[3]

結(jié)語(yǔ)

室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的VR立體課堂，采用以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（PBL），學(xué)生在仿真學(xué)習(xí)場(chǎng)景中體驗(yàn)，避免了傳統(tǒng)課堂中重理論、輕實(shí)踐、教師的授課方式單一等問(wèn)題;在設(shè)計(jì)作品時(shí)，學(xué)生在教師指導(dǎo)下使用CAD或Photoshop、3ds MAX效果圖等技術(shù)手段進(jìn)行自主、協(xié)作、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力;在提交設(shè)計(jì)方案展示教學(xué)成果時(shí)，學(xué)生采用VR全景圖，并結(jié)合3D打印技術(shù)，將成果隨堂制作出來(lái)，使設(shè)計(jì)作品具有三維交互性等特征。VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)應(yīng)用，還需要更深入地拓展和挖掘，同時(shí)結(jié)合其他先進(jìn)的信息技術(shù)，使室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)，與社會(huì)接軌。

參考文獻(xiàn)：

[1]阿巖松，高志軍.VR在初中物理實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[J].信息技術(shù)與信息化，2018（8）.

[2][3]劉邦奇.“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代智慧課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施策略研究[J].中國(guó)電化教育，2016（10）.

作者簡(jiǎn)介：皮健，女，大連職工大學(xué)教師，副教授，碩士，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)學(xué)。

基金項(xiàng)目：本文是遼寧省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度立項(xiàng)一般課題“基于VR/AR技術(shù)的職業(yè)學(xué)校STEAM課程體系研究”的研究成果（課題批準(zhǔn)號(hào)：JG18EB044）。