基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的《幼兒園建筑設(shè)計(jì)》教學(xué)方法改革初探

高露 溫江

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新的技術(shù)被運(yùn)用于教學(xué)過程中。我們應(yīng)該主動適應(yīng)社會需要，在傳授知識的同時(shí)，突出能力的培養(yǎng)，在提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量上下功夫，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)與技能培訓(xùn)的有機(jī)結(jié)合，以取得滿意的效果。本文通過對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述，對《幼兒園建筑設(shè)計(jì)》該課程在教學(xué)過程中提出了問題并闡述解決問題的方法及研究目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);幼兒園建筑設(shè)計(jì);教學(xué)改革

基金項(xiàng)目：重慶市高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目資助：基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)方法改革研究及實(shí)踐--以《幼兒園建筑設(shè)計(jì)》課程為例（項(xiàng)目編號：182100）。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及課程概述

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）簡稱VR，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。虛擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的，通過視、聽、觸覺等作用于用戶，使其產(chǎn)生身臨其境的感覺的交互式視景仿真。

《幼兒園建筑設(shè)計(jì)》作為二年級教學(xué)中的第二個(gè)設(shè)計(jì)課程，其教學(xué)組織安排是為了學(xué)生能夠從幼兒的角度出發(fā)掌握教育類建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及單元式空間組合的方式，更為重要的是通過不同的設(shè)計(jì)訓(xùn)練掌握建筑設(shè)計(jì)的入門方法。因此教學(xué)組結(jié)合建筑設(shè)計(jì)課程的課程性質(zhì)及其學(xué)時(shí)等情況將教學(xué)組織安排為以下環(huán)節(jié)：

2 教學(xué)過程中產(chǎn)生的問題

1）前期調(diào)研受限：建筑設(shè)計(jì)的第一步工作，是進(jìn)行前期調(diào)研，在調(diào)研中有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是實(shí)地參觀考察，親身去建筑實(shí)物中體驗(yàn)空間和環(huán)境特征，是其他途徑無法替代的，特別是對于初學(xué)者尤為重要。實(shí)際上，生活中允許學(xué)生參觀的幼兒園建筑偏少，在這些可參觀的項(xiàng)目中優(yōu)秀案例匱乏，甚至有些反面案例，對學(xué)生的指導(dǎo)幫助大打折扣。

2）空間理解：建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思的誕生是一個(gè)循序漸進(jìn)的自然孕育過程。對于二年級的學(xué)生而言，剛剛接觸建筑設(shè)計(jì)，建筑的三維空間想象力相對薄弱，暫時(shí)無法快速從平面圖中直接想象出具體的建筑造型，令許多同學(xué)對設(shè)計(jì)一籌莫展或常常當(dāng) “逃兵”;同時(shí)由于對建筑空間、建筑各部分、建筑各部件的尺度認(rèn)知不夠精準(zhǔn)，全憑不成熟的空間想象力，完成二維圖紙到三維空間的對應(yīng)，使設(shè)計(jì)從一開始就“誤入歧途”。

3）幼兒視點(diǎn)：幼兒園建筑設(shè)計(jì)的特殊性之一在于應(yīng)該站在幼兒的角度，用幼兒視點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能真正滿足幼兒的需求。根據(jù)調(diào)查表示，幼兒對尺度較小以及色彩富有童話性的空間感興趣。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮到這方面，為幼兒設(shè)計(jì)一些小尺度的空間，以滿足幼兒的心理特點(diǎn)。但是，在實(shí)際操作中，許多同學(xué)只是根據(jù)教材、資料、規(guī)范中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行考慮和設(shè)計(jì)，并沒有從幼兒視點(diǎn)出發(fā)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)與使用者的需求和感受有一定的差距。

4）行為體驗(yàn)：幼兒不僅僅是“生理尺度”不同于成人，其行為方式和心理特點(diǎn)也和成人有所差異。對于二年級學(xué)生而言，這些由幼兒心理及行為特點(diǎn)引發(fā)的規(guī)范要求是很難去理解的，往往只有被動執(zhí)行，被動思考，導(dǎo)致缺乏創(chuàng)作激情，使設(shè)計(jì)流于程式化，個(gè)性不足。

5）指導(dǎo)與互動：在學(xué)生深入設(shè)計(jì)的過程中，通常采用“師傅帶徒弟”、“心口相傳”、“手把手”的教學(xué)模式。這種模式忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，教學(xué)過程機(jī)械化，學(xué)生處于被動接受的狀態(tài);學(xué)生之間交流探討問題的機(jī)會較少，師生、生生之間缺乏廣泛而有效的互動;成績認(rèn)定一般依據(jù)學(xué)生提交的最終設(shè)計(jì)圖紙，導(dǎo)致部分學(xué)生只關(guān)注最后的表達(dá)而忽略設(shè)計(jì)的過程。

6）成果表達(dá)：在課程結(jié)束階段，采用學(xué)生將圖紙展示并講解的評圖模式。此模式可以增強(qiáng)學(xué)生對于方案的口頭表達(dá)能力和臨場展示意識，為將來的工作就業(yè)奠定基礎(chǔ)。但運(yùn)用“二維”的圖形來表達(dá)“三維”的物體，本身就具有很大的局限性，表達(dá)及匯報(bào)方式單一、乏味，一些設(shè)計(jì)中的閃光點(diǎn)并不能很好的展示，導(dǎo)致最終效果不佳。

3 解決問題的方法及目標(biāo)

基于上述的問題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)以校企合作訂單班（建筑設(shè)計(jì)——光輝城市班）為試點(diǎn)，在學(xué)院的VR創(chuàng)客空間，利用企業(yè)自主研發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件——Mars，開展《幼兒園建筑設(shè)計(jì)》的教學(xué)方法改革研究。

1）虛擬調(diào)研：課前調(diào)研階段，授課教師選取國內(nèi)外優(yōu)秀幼兒園案例，由企業(yè)技術(shù)人員用Mars軟件轉(zhuǎn)換為虛擬現(xiàn)實(shí)場景，結(jié)合線上資料查詢，利用VR設(shè)備進(jìn)行虛擬調(diào)研活動。使課程設(shè)計(jì)前期調(diào)研不受人為因素、地域因素等的限制，讓學(xué)生在虛擬世界中身臨其境地體驗(yàn)觀察優(yōu)秀案例，為后續(xù)的設(shè)計(jì)構(gòu)思指出正確方向。

2）實(shí)時(shí)交互：在設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用VR技術(shù)使建筑設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)從二維圖紙到三維空間的轉(zhuǎn)換，使建筑的空間性在建筑創(chuàng)作階段就得到充分的體現(xiàn)，通過身臨其境地在建筑中漫游能夠?qū)嶋H感受空間布局的比例，對設(shè)計(jì)要素進(jìn)行推敲和方案調(diào)整。讓每個(gè)學(xué)生在沉浸式體驗(yàn)中對自己的方案進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，真正實(shí)現(xiàn)所見即所得。

3）幼兒視點(diǎn)：托幼建筑的空間尺度及設(shè)計(jì)規(guī)范具有特殊性，利用Mars軟件中的幼兒視角功能將虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)過程中的視平高度調(diào)整至1.2m，讓設(shè)計(jì)者模擬兒童的視覺看待空間。使學(xué)生在虛擬世界中回到年幼時(shí)光，用“幼兒視點(diǎn)”感受空間，更加直觀地理解托幼建筑設(shè)計(jì)尺度與其他公共建筑的不同之處;用“幼兒視點(diǎn)”去創(chuàng)造適合使用者需求的空間。

4）行為體驗(yàn)：在虛擬場景中感受建筑內(nèi)部空間界面設(shè)計(jì)，將幼兒的行為特點(diǎn)及教育方式的特殊性納入考慮中，通過Mars軟件和虛擬設(shè)備，讓學(xué)生沉浸式的感知幼兒行為特點(diǎn)，更好的理解規(guī)范要求，而不是被動接受，提高學(xué)習(xí)積極性，享受創(chuàng)作樂趣。同時(shí)多種空間劃分方式及空間界面的實(shí)時(shí)編輯使學(xué)生可以快速直觀地選取更加適合幼兒教育的細(xì)部設(shè)計(jì)，提高準(zhǔn)確性。

5）多人在線：利用Mars軟件的多人在線功能進(jìn)入同一個(gè)方案中進(jìn)行分享與討論，實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間的交流互評，切換老師的指導(dǎo)視角，使設(shè)計(jì)教學(xué)更具說服力。師生之間、生生之間不同觀念與思維的碰撞，有利于知識的掌握與靈活運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)造精神。打破了被動的教與學(xué)的關(guān)系，讓學(xué)生真正成為課程的主人，從被動式的接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動式的自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自主思考問題、分析問題、解決問題的能力。

6）成果提交：課程設(shè)計(jì)成果增加漫游動畫及虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容，改變匯報(bào)方式及評圖模式，并將設(shè)計(jì)成果提交至云端，豐富企業(yè)虛擬資源庫，同時(shí)實(shí)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)成果的保存及成長軌跡的記錄。通過VR技術(shù)豐富成果內(nèi)容，創(chuàng)新匯報(bào)方式，充分展示設(shè)計(jì)構(gòu)思與成果，使之更具有說服力。

3 結(jié)束語

總而言之，我國科技的快速發(fā)展離不開專業(yè)人才的培養(yǎng)，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提升《幼兒園建筑設(shè)計(jì)》課程教學(xué)質(zhì)量，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力的有效途徑。加大建筑設(shè)計(jì)專業(yè)人才的培養(yǎng)、重視理論與實(shí)踐相結(jié)合、拓展學(xué)生學(xué)習(xí)思維和提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性是當(dāng)前從事職業(yè)院校教學(xué)人員所關(guān)注的關(guān)鍵問題，應(yīng)在實(shí)際工作中不斷地思考和總結(jié)，大力推進(jìn)職業(yè)院校教學(xué)的改革，為我國工程發(fā)展輸送最優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)專業(yè)型人才。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

高露（1979-），女，漢族，重慶，副教授，建筑設(shè)計(jì)及其理論，重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院。