虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑動畫技術(shù)類課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

王芳

（開封大學(xué) 信息工程學(xué)院，河南 開封 475000）

0 引言

目前高校需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，培養(yǎng)符合社會發(fā)展需求的技能型人才作為教育教學(xué)主要方向，在對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識的教學(xué)時，加強對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。文章針對VR技術(shù)應(yīng)用于教育過程中所展現(xiàn)的優(yōu)勢進(jìn)行探討，為建筑動畫技術(shù)類課程教學(xué)的新發(fā)展提供幫助。

1 VR 技術(shù)

VR是Virtual Reality的縮寫，中文的意思就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是把現(xiàn)實生活和虛擬世界相互結(jié)合，讓人感知到虛擬世界的一種仿真技術(shù)。它利用計算機生成一種交互式的三維動態(tài)視景，其實體行為的仿真系統(tǒng)能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在應(yīng)用于教育時，主要是根據(jù)學(xué)科的特點進(jìn)行情景創(chuàng)設(shè)，幫助學(xué)科進(jìn)行更好的實踐，幫助學(xué)生更加直觀地了解學(xué)科知識。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在應(yīng)用于教育時通過感知讓學(xué)習(xí)者體會學(xué)科內(nèi)并不容易理解的知識，通過刺激學(xué)習(xí)者的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等，實現(xiàn)身心感受的聯(lián)結(jié)，增強學(xué)習(xí)者的感受力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的潛力源于其在激發(fā)學(xué)習(xí)動機、增強學(xué)習(xí)體驗、創(chuàng)設(shè)心理沉浸感、實現(xiàn)情境學(xué)習(xí)和知識遷移等方面的優(yōu)勢。

2 VR 技術(shù)在建筑動畫技術(shù)類課程中應(yīng)用的必要性

VR技術(shù)可以還原建筑模型，建立三維立體模型，從不同的角度展示建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。教師在利用VR技術(shù)進(jìn)行建筑動畫技術(shù)類課程時，充分利用建筑結(jié)構(gòu)可視化的特點，通過VR技術(shù)建立模型，讓學(xué)生了解到混凝土、鋼筋等建筑材料在建筑中起到的作用。在教學(xué)完成后，教師可以要求學(xué)生通過對施工圖紙的解讀，利用VR技術(shù)進(jìn)行三維模型的搭建，讓學(xué)生在實際操作中了解建筑結(jié)構(gòu)的特點，提升建筑結(jié)構(gòu)的教學(xué)效果。在教學(xué)中，教師可以對VR技術(shù)在工程各個環(huán)節(jié)利用的案例進(jìn)行講解，幫助學(xué)生了解VR技術(shù)的應(yīng)用[1-2]。在實踐時，教師可以利用VR技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行建筑模型的展示，讓學(xué)生感受到建筑特點的同時對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解。在整個過程中，讓學(xué)生對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行了解，明確構(gòu)件的種類主要有外墻板、內(nèi)墻板、疊合板、陽臺、空調(diào)板、樓梯、預(yù)制梁、預(yù)制柱等。最后，教師可以利用VR技術(shù)對整個建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行多維度的分析，保證學(xué)生可以明確建筑構(gòu)件的使用以及讓學(xué)生了解VR技術(shù)在建筑動畫中的重要性。

3 建筑動畫技術(shù)類課程教學(xué)中的問題

3.1 教學(xué)模式的局限性

在建筑動畫技術(shù)類課程的教學(xué)中，教師采用的教學(xué)方法單一，導(dǎo)致學(xué)生對于知識學(xué)習(xí)的動力不足，影響了最終的教學(xué)效率。對于建筑動畫技術(shù)類課程的教學(xué)，大多采用教師演示，學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，導(dǎo)致學(xué)生對操作流程不熟練的同時也會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在整體課程的學(xué)習(xí)中，教師只是對理論知識進(jìn)行講解，教學(xué)有一定的局限性，缺乏創(chuàng)新。

3.2 學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確，缺乏學(xué)習(xí)動力

在建筑動畫類課程的教學(xué)中，教師忽視對學(xué)生進(jìn)行實踐能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致整個教學(xué)效率不高。建筑動畫技術(shù)課程要去學(xué)生掌握專業(yè)的技能以及三維模型構(gòu)建技術(shù)，由于學(xué)生之間的差異性較大，教師在教學(xué)時對教學(xué)目的不明確，最終導(dǎo)致了整體教學(xué)效果。教師缺乏對學(xué)生進(jìn)行關(guān)注，導(dǎo)致學(xué)生的整體學(xué)習(xí)方式不合理，學(xué)習(xí)效率差。多種教學(xué)問題影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，影響了學(xué)生的能力提升。

3.3 學(xué)生參與度不夠

課堂教學(xué)活動的設(shè)計效果對學(xué)生的課堂參與度起著至關(guān)重要的作用。筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前課堂教學(xué)活動的設(shè)計還存在許多不盡人意的地方。受到傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都是按照教師的要求進(jìn)行的。隨著社會不斷地進(jìn)步，學(xué)生之間的差異性增加，傳統(tǒng)的教學(xué)模式并不適合學(xué)生的發(fā)展，會對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性產(chǎn)生影響，創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)受到阻礙。教師的教學(xué)思維僵化是影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的教學(xué)模式不符合當(dāng)前的教學(xué)目標(biāo)，也讓學(xué)生對建筑動畫類知識的認(rèn)知產(chǎn)生誤解。教師缺乏教學(xué)創(chuàng)新，以傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，導(dǎo)致課堂枯燥，學(xué)生積極性不強。

4 VR 技術(shù)在建筑動畫技術(shù)類課程中的應(yīng)用

4.1 立體層次感強，從感官幫助學(xué)生感受知識，拓寬了學(xué)習(xí)的空間感

常規(guī)的建筑動畫技術(shù)類課程模型，只能幫助學(xué)生簡單地了解建筑動畫技術(shù)類課程結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生從淺層次了解知識。VR技術(shù)可以讓學(xué)生直觀地感受到結(jié)構(gòu)模型，VR技術(shù)不僅能將立體的結(jié)構(gòu)模型按照教學(xué)的需要一層層地剝離開，單獨進(jìn)行細(xì)微觀察，而且還可以拖出屏幕，零距離、全方位、不受空間限制地進(jìn)行自由體驗[3]。例如，在建筑動畫的教學(xué)中，教師利用VR技術(shù)，可以充分還原古代建筑遺產(chǎn)，讓學(xué)生對古代建筑遺產(chǎn)進(jìn)行分析，分析其歷史、科學(xué)和藝術(shù)價值，同時讓學(xué)生利用所學(xué)知識以及VR技術(shù)對古代建筑進(jìn)行重建，充分地發(fā)揮虛擬現(xiàn)代技術(shù)的作用。

4.2 逼真的畫面效果，身臨其境的感官體驗，讓學(xué)習(xí)更高效且安全

面對建筑動畫技術(shù)類課程知識中，一些原理并不能清晰地進(jìn)行講解，通過建筑動畫技術(shù)類課程模型，實驗操作等進(jìn)行講解時效果也并不明顯。VR技術(shù)能對畫面進(jìn)行模擬仿真宏觀再現(xiàn)，其高度的逼真性和現(xiàn)實體驗感讓效果更為真實。一般的動畫視頻等，只能從視覺讓學(xué)生感受到建筑動畫技術(shù)類課程科學(xué)的意義。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以從多個感官中幫助學(xué)生了解建筑動畫技術(shù)類課程知識，改變了在實際教學(xué)中只能憑記憶、想象、簡單地模擬等教學(xué)方式。虛擬現(xiàn)實技術(shù)幫助學(xué)生更加深入地了解較為困難的問題[4]。

4.3 豐富的交互方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生的接受能較強，利用現(xiàn)代科技可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。VR技術(shù)除了可以幫助學(xué)生直觀地感受到知識的內(nèi)容外，還可以讓學(xué)生之間進(jìn)行更好的互動，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。先進(jìn)的設(shè)備激發(fā)學(xué)生的求知欲，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獨立思考，感受VR技術(shù)帶來的樂趣。VR技術(shù)的虛擬交互性來實現(xiàn)，讓學(xué)習(xí)過程游戲化、情境化，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.4 VR技術(shù)下的實踐教學(xué)

在建筑動畫技術(shù)類課程的教學(xué)中，學(xué)生需要具備多種軟件應(yīng)用能力以及創(chuàng)新思維。由此，教師在教學(xué)時，不僅僅需要注重對學(xué)生進(jìn)行理論知識的講解，更多地需要讓學(xué)生進(jìn)行知識的應(yīng)用。在教學(xué)時，教師采用VR技術(shù)，對學(xué)生進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的剖析，保證學(xué)生在進(jìn)行建筑動畫設(shè)計時可以展現(xiàn)不同角度下的建筑結(jié)構(gòu)特征。另外，教師還可以利用VR技術(shù)讓學(xué)生進(jìn)行建筑工程現(xiàn)場的參觀，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外，高校通過結(jié)合目前行業(yè)發(fā)展的信息，對學(xué)生進(jìn)行多方面能力低提升，讓學(xué)生可以拓展自身的知識面，從而更加高效地進(jìn)行建筑動畫技能的學(xué)習(xí)。在整個教學(xué)中，教師需要時刻注重知識與VR技術(shù)的聯(lián)系，不斷調(diào)整教學(xué)方式，對學(xué)生進(jìn)行更加精準(zhǔn)的教學(xué)[5]。

4.5 VR技術(shù)應(yīng)用專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)

高校的人才培養(yǎng)主要是針對崗位的需求進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的建設(shè)，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的實訓(xùn)項目，幫助學(xué)生了解崗位職責(zé)，更加明確建筑結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用。教師通過小組合作的方式，讓學(xué)生積極談?wù)?，培養(yǎng)學(xué)生交際能力的同時，促進(jìn)學(xué)生與學(xué)生之間的交流，同時也營造出高效的學(xué)習(xí)氛圍。在這個過程中，教師對學(xué)生的綜合表現(xiàn)進(jìn)行評價，可以讓學(xué)生認(rèn)識到在整個學(xué)習(xí)過程中不恰當(dāng)?shù)牡胤?，引發(fā)學(xué)生的反思。在教學(xué)評價中，小組成員相互鼓勵，在交流中相互激勵、實現(xiàn)共同進(jìn)步和提升，這對培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神、溝通能力和合作能力是很有幫助的。另外，教師通過教學(xué)質(zhì)量評價，還可以讓學(xué)生在競爭的過程中也學(xué)會尊重他人，互相幫助，引導(dǎo)學(xué)生形成良好的心態(tài)和健康的人格。讓學(xué)生考慮到施工現(xiàn)場中的影響因素，可以明確知道出現(xiàn)問題的原因[6]。在整個實訓(xùn)過程中都以三維模型作為基礎(chǔ)，VR技術(shù)的結(jié)合，拓寬了學(xué)生的知識面，提高了學(xué)生的實踐能力。

5 結(jié)語

建筑動畫技術(shù)類專業(yè)教學(xué)工作的高效展開，需要在整個教學(xué)活動中應(yīng)用VR技術(shù)，發(fā)揮VR技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。高校需要以培養(yǎng)綜合性人才為目標(biāo)，通過實踐活動，實訓(xùn)的方式培養(yǎng)技術(shù)性人才。在教學(xué)過程中，不斷的創(chuàng)新教學(xué)方法，加強建筑技術(shù)的應(yīng)用，提高學(xué)生對建筑結(jié)構(gòu)的感知。教師需要布置符合學(xué)生實際水平的教學(xué)任務(wù)，總結(jié)出一套高效的教學(xué)方案，以此來提升他們的學(xué)習(xí)興趣，最后有效的促進(jìn)建筑行業(yè)的人才輸出。