虛擬仿真實驗在環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學上的應(yīng)用研究

方文娟

摘要：教師要提出虛擬仿真實驗應(yīng)用于教學的環(huán)節(jié)和任務(wù)，了解環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學在內(nèi)容講解和技術(shù)方法上的需求。圍繞環(huán)境設(shè)計專業(yè)在教材講解、教學流程、特殊實驗等方面的具體方向，開展應(yīng)用虛擬仿真實驗的教學實驗設(shè)計。通過打造講解教材內(nèi)容的實驗環(huán)境和特殊實驗教學要求，推動環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學在效果和安全性上的提升，避免損傷他人健康和污染環(huán)境的實驗操作。

關(guān)鍵詞：實驗流程;教學過程;特殊實驗

引言：

虛擬仿真實驗是應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一種特殊教學方法，可以減少部分實驗設(shè)備的損耗和維修成本。同時，以打造虛擬教學場景和數(shù)據(jù)模型的方式，建立引導學生完成所學內(nèi)容實踐的一體化教學監(jiān)測系統(tǒng)，保障環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學的質(zhì)量和成果。因此，教師要結(jié)合實際教學需求，把虛擬仿真實驗應(yīng)用于此專業(yè)在建筑設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計等部分內(nèi)容的課堂教學中，幫助學生掌握必要的軟件操作手法和科學設(shè)計手段。

一、虛擬仿真實驗在環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學上的應(yīng)用需求

（一）科學指導學生完成課程學習任務(wù)

很多學生在剛接觸環(huán)境設(shè)計專業(yè)這門課程時，主要通過了解課程中的理論文字敘述來掌握怎樣完成設(shè)計方案和設(shè)計構(gòu)思。這就導致教師必須要根據(jù)學生學習思路，為他們講解在設(shè)計過程中存在的諸多問題，使學生能夠真正掌握完成設(shè)計構(gòu)思的思維方法。但每個學生的學習思路同，適合他們的課程內(nèi)容講解方法也具有相對大的差異性。教師將虛擬仿真實驗用于此課程的教學過程中，可以讓學生跟著教師的思路完成學習任務(wù)，全面提升他們的學習思維能力。

（二）引入環(huán)境設(shè)計專業(yè)軟件操作內(nèi)容

教師除了要考慮學生學習專業(yè)課程的整體過程外，還要對他們掌握課程理論和實踐方法的個人能力，進行依據(jù)課程標準的指導和提升。因此教師執(zhí)行環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學工作指導任務(wù)時，要適當講解學生在從事專業(yè)相關(guān)崗位的軟件操作技巧，使他們能夠快速適應(yīng)不同學習和工作內(nèi)容的具體要求。而虛擬仿真實驗在學生指導內(nèi)容中的應(yīng)用，可以為教學創(chuàng)造指導學生學習的有利環(huán)境，幫助他們接觸這部分內(nèi)容的真實場景，進而引入符合專業(yè)教學要求的科學技術(shù)手段。

二、虛擬仿真實驗在環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學上的應(yīng)用方向

（一）改良傳統(tǒng)教學活動實驗規(guī)劃

環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學在教育學生完成理論指導學習內(nèi)容的環(huán)節(jié)中，通常需要以實驗形式幫助他們掌握一些基本的設(shè)計原理，使學生能夠在為他人提供設(shè)計方案的工作過程中，減少使用有害物質(zhì)或者材料的做法?？山淌侵咐脤I(yè)教材講解相應(yīng)內(nèi)容，并不能具有相對大的說服力，讓學生真正掌握教材所提出的設(shè)計注意事項。因此，教師必須要通過應(yīng)用虛擬仿真實驗的具體規(guī)劃，對類似的傳統(tǒng)教學活動進行改良，提高實際的專業(yè)教學教育效果。

（二）增加學生可操作的實驗流程

環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學應(yīng)當對學生學習質(zhì)量提出一定要求，避免他們在聆聽教師指導言論的過程中，出現(xiàn)不理解所學內(nèi)容或者不愿意參與學習時間的個人行為。通過應(yīng)用虛擬仿真實驗的軟件模型，建立要求學生在課堂學習過程中，全程跟隨教師思路或者完成教師學習要求的實驗教學流程。以此減少他們由于走神或者沒有認真學習課程內(nèi)容，所造成的課堂教學質(zhì)量問題。并適當增加學生在實驗流程中的操作要求，使他們具備科學學習的理念和經(jīng)驗。

（三）減少專業(yè)教學過程造成污染

環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學中涉及到的實驗內(nèi)容，其中一部分是對有毒物質(zhì)進行氣體中濃度的測試。很多教師在指導學生完成這類測試時，需要提前做好教室的通風準備，讓學生佩戴好口罩和手套等防護用品。在準備工作全部完成后，再把物質(zhì)放入密閉的容器內(nèi)進行測試實驗。一旦實驗出現(xiàn)操作上的不當，就會使教室環(huán)境中充滿有毒氣體，影響在場師生的身體健康。教師利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成相關(guān)教學實驗，可以讓虛擬仿真實驗成為此部分內(nèi)容的重要教學方法，減少教學過程造成的環(huán)境污染現(xiàn)象。

三、虛擬仿真實驗在環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學上的應(yīng)用措施

（一）建設(shè)開放式的實驗教學環(huán)境

教師要讓學生感受到良好的學習氛圍，使他們真正融入到整體教學活動的集體合作環(huán)節(jié)中，完成對環(huán)境設(shè)計專業(yè)教材內(nèi)容的認真學習。并排除各種可能影響學生學習質(zhì)量的環(huán)境因素，建設(shè)應(yīng)用虛擬仿真實驗的科學教學環(huán)境，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)講解幾何空間、建筑構(gòu)造等教材理論知識。通過對教材課后案例分析習題內(nèi)容的講解，完成建筑內(nèi)部設(shè)計、戶外空間設(shè)計等相關(guān)材料的分析，為學生呈現(xiàn)出設(shè)計構(gòu)思落實到虛擬環(huán)境后的最終狀態(tài)，減少教師只利用教材講解知識的不良效果。

（二）引導學生完成虛擬仿真實驗

教師要針對環(huán)境設(shè)計專業(yè)的學生指導環(huán)節(jié)，提出引導他們完成教學設(shè)計實驗的學習任務(wù)，要求學生學習探索已學知識和即將學習到的知識內(nèi)容，防止他們學習行為或者學習狀態(tài)上的不佳。調(diào)整以往嚴抓課堂紀律的教學行為，為學生安排他們必須完成的虛擬仿真實驗流程，使他們時刻保持學習過程中的清醒、累積學習專業(yè)知識的實踐經(jīng)驗。適當放寬對學生運用理論方法的操作要求，引導他們完成教材課后所有習題內(nèi)容的模擬操作過程，使學生掌握相應(yīng)的實驗技巧和科學學習理念。

（三）總結(jié)實驗所運用的工藝原理

教師要對環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學中，進行有毒物質(zhì)測試這部分特殊實驗內(nèi)容，實施應(yīng)用虛擬仿真實驗的細致要求，防止任何人員在實驗過程中出現(xiàn)惡意污染環(huán)境的行為。其中一部分學生在剛開始接觸特殊實驗時，會嘗試觸摸或者聞氣體味道的方式，了解實驗物質(zhì)具備怎樣的物理性質(zhì)。導致實驗氣體會揮發(fā)到空氣中，與實驗環(huán)境中的水或者金屬物質(zhì)反應(yīng)，生成實驗要求以外的有害物質(zhì)。因此，教師需要應(yīng)用虛擬仿真實驗隔絕學生與實驗物質(zhì)的距離，為他們總結(jié)完成實驗要遵循的工藝原理，使學生能夠?qū)W習到有趣的專業(yè)知識。

結(jié)語：

教師在研究虛擬仿真實驗教學應(yīng)用的過程中，要深刻了解學生學習心理和他們需要積累學習實踐經(jīng)驗的情況。通過引導學生參與實驗操作、認識實驗原理的環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學，讓他們能夠掌握教材知識和實驗常識，避免影響學生的個人思路問題和特殊實驗污染問題。把虛擬仿真實驗用于指導學生實踐所學內(nèi)容的教學環(huán)節(jié)中，增強此專業(yè)教學對學生的影響力。

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