基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)創(chuàng)新策略探析

唐樂天，彭 玥，羅爽爽

（湖南工業(yè)大學(xué)， 湖南 株洲 412007）

室內(nèi)設(shè)計(jì)是一門藝術(shù)設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐技能相結(jié)合的專業(yè)， 其內(nèi)容覆蓋藝術(shù)、 技術(shù)、 視覺及心理等多個(gè)方面知識， 對學(xué)生三維空間能力有很高的要求。 然而， 很多院校室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)多以平面視角進(jìn)行授課， 如傳統(tǒng)視頻可見教學(xué)、 平面布局圖教學(xué)、PPT 教學(xué)及動(dòng)畫效果圖教學(xué)等， 此類平面視圖的教學(xué)方式很難體現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)方案細(xì)節(jié)， 無法滿足學(xué)生室內(nèi)三維空間的建構(gòu)與直觀性設(shè)計(jì)需求， 更難以有效提升學(xué)生的專業(yè)能力及學(xué)科素養(yǎng)。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)與數(shù)字處理技術(shù)等生成與現(xiàn)實(shí)場景最大程度相似的虛擬場景， 系統(tǒng)利用感覺、視覺、 語音辨別系統(tǒng)及虛擬背景生成器、 VR 設(shè)備等實(shí)現(xiàn)三維立體成像， 在人的主觀意識渲染下營造互動(dòng)性場景體驗(yàn)、 沉浸式情感交流、 多感知無縫銜接與未知內(nèi)容構(gòu)想[1]。 在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中， 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可通過模擬真實(shí)的室內(nèi)設(shè)計(jì)場景， 將三維空間展現(xiàn)在學(xué)生面前， 帶來真切的感官體驗(yàn)與設(shè)計(jì)指導(dǎo)， 有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)平面視圖教學(xué)方式的弊端。 因此， 有必要基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)的創(chuàng)新策略， 為深化室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)改革提供支持。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值

1.1 全息模擬課堂設(shè)計(jì)， 營造逼真教學(xué)環(huán)境

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可模擬人眼的視覺體驗(yàn)， 使人們感受橫縱360°的沉浸式體驗(yàn)， 全息化、 立體式的觀察進(jìn)一步放大了虛擬環(huán)境的感官刺激， 幫助教師模擬課堂設(shè)計(jì)。 對于室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)而言， 傳統(tǒng)教學(xué)受場地及材料限制， 很難高效開展實(shí)踐教學(xué)， 而在SketchUp、 3Dmax、 Unity3D 等虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的支持下， 教師可通過構(gòu)建虛擬教學(xué)場景， 讓學(xué)生在接近現(xiàn)實(shí)的仿真訓(xùn)練環(huán)境中反復(fù)實(shí)踐學(xué)習(xí)， 不僅解決了場地、 耗材的限制， 還幫助學(xué)生建構(gòu)起直觀的知識體系， 促進(jìn)其能力提升[2]。

1.2 深度挖掘課堂興趣， 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享

針對傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)機(jī)械乏味， 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高等情況， 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也提供了解決方案， 其利用自身獨(dú)特的沉浸性， 通過建構(gòu)虛擬教學(xué)環(huán)境， 不僅使身處其中的學(xué)生感知到強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)感， 還引導(dǎo)其自由地延伸想象空間， 這無疑極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 不僅如此， 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打破了時(shí)空限制， 提供大量優(yōu)質(zhì)資料的共享服務(wù)，學(xué)生可依據(jù)學(xué)習(xí)所需隨時(shí)隨地瀏覽知識點(diǎn)， 完成自主學(xué)習(xí)、 具象展示與互動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)空間造型能力與創(chuàng)造性思維的提升。

1.3 契合室內(nèi)設(shè)計(jì)方向， 滿足教學(xué)實(shí)踐需要

室內(nèi)設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科， 教學(xué)目標(biāo)也是緊跟市場需求， 為了提高室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量，需要加大實(shí)踐比重， 注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力， 但傳統(tǒng)教學(xué)因條件有限， 難以提供完整的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)， 即使運(yùn)用三維軟件繪制室內(nèi)效果圖， 也擺脫不了二維扁平化的平面視角， 而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持多個(gè)虛擬施工場景的構(gòu)建， 不僅能夠滿足不同的教學(xué)任務(wù)， 還提供復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)及家具比例的清晰呈現(xiàn)， 幫助學(xué)生通過虛擬化場景體驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)踐的全過程， 提高專業(yè)實(shí)踐能力[3]。

2 現(xiàn)階段室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)面臨的主要問題

2.1 資源缺乏， 教學(xué)內(nèi)容滯后

長期以來， 很多院校都秉承著“ 以就業(yè)為導(dǎo)向” 的基本原則， 但教學(xué)實(shí)踐中， 室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)距離這一原則仍有不小的差距， 這一方面體現(xiàn)在教學(xué)資源缺乏， 教學(xué)內(nèi)容沒有與時(shí)俱進(jìn)， 與崗位需求不匹配， 一本教材沿用多年， 學(xué)生在課堂上很難接受到前沿設(shè)計(jì)案例、 全新設(shè)計(jì)思想及方法； 另一方面體現(xiàn)在設(shè)計(jì)任務(wù)與教學(xué)實(shí)際不符， 存在案例設(shè)計(jì)陳舊或過于理想化的情況， 這種教條式的實(shí)踐不僅沒有精準(zhǔn)對接市場需求， 還滯后于行業(yè)發(fā)展， 使得很多專業(yè)知識尚未用上就已經(jīng)落后于市場， 不利于學(xué)生就業(yè)競爭力的提升[4]。

2.2 互動(dòng)缺乏， 教學(xué)模式傳統(tǒng)

室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)具有信息量大、 專業(yè)術(shù)語多等特點(diǎn)， 對于學(xué)生而言， 要想完成從迅速理解到熟練運(yùn)用難度較大， 而傳統(tǒng)教學(xué)多以教材文本為主導(dǎo)， 以多媒體課件為輔助， 且多媒體課件多為二維圖片或圖像信息來展示室內(nèi)空間， 這使得學(xué)生難以切身參與室內(nèi)設(shè)計(jì)過程， 只能憑想象建構(gòu)設(shè)計(jì)模型與方案， 難以理解空間感、 體積感和室內(nèi)色彩搭配之間的關(guān)系。 不僅如此， 既有教學(xué)仍多沿襲的是教師為主體的單向灌輸式教學(xué)模式， 加上重講述輕互動(dòng)，重理論輕實(shí)踐， 致使學(xué)生無法及時(shí)反饋疑難困惑，久而久之易產(chǎn)生厭學(xué)心理[5]。

2.3 條件限制， 脫離實(shí)踐應(yīng)用

設(shè)計(jì)源于生活， 生活產(chǎn)生設(shè)計(jì)。 作為與實(shí)際生活密切聯(lián)系的學(xué)科專業(yè)， 室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)需要緊密聯(lián)系生活， 從生活中取材， 為生活服務(wù)， 然而， 既有教學(xué)方式仍停留在死記硬背理論知識與應(yīng)付考試方面， 模仿既有設(shè)計(jì)圖紙已然成為設(shè)計(jì)教育的主要趨勢， 學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力， 設(shè)計(jì)作品與生活脫節(jié)， 加上很多院校既有教學(xué)條件無法滿足室內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)所需， 導(dǎo)致學(xué)生只能“ 紙上談兵”， 缺乏空間環(huán)境感與體積感的代入， 只能臨摹式的設(shè)計(jì)流程， 缺乏把控環(huán)境與空間的能力， 對于裝修材料的運(yùn)用以及工藝美學(xué)等層面的專業(yè)知識也知之甚少， 很難獨(dú)立完成整個(gè)設(shè)計(jì)方案及實(shí)施。

2.4 評價(jià)失真， 教學(xué)師資薄弱

教學(xué)評價(jià)是以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)， 制定科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)， 運(yùn)用有效的技術(shù)手段對教學(xué)活動(dòng)過程及結(jié)果進(jìn)行衡量與價(jià)值判斷的過程， 通常而言， 評價(jià)需要通過測量來收集資料， 但測量并不等同于評價(jià)， 評價(jià)也不僅僅是對結(jié)果的衡量。 然而， 既有室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)評價(jià)方式相對單一， 多以考試或作業(yè)為依據(jù)進(jìn)行結(jié)果評價(jià)， 不僅無法真實(shí)、 全面地反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果， 也難以發(fā)揮學(xué)生優(yōu)勢， 影響其學(xué)習(xí)積極性。 此外， 很多院校存在師生比例失衡問題， 學(xué)生多老師少， 導(dǎo)致教師任務(wù)繁重， 加上教師隊(duì)伍整體素質(zhì)不高， 極大地影響了室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量[6]。

3 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)創(chuàng)新策略

3.1 三維資源共享， 教學(xué)內(nèi)容場景化

針對資源缺乏、 教學(xué)內(nèi)容滯后等情況， 關(guān)鍵是要推進(jìn)三維資源共建共享， 實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的場景化。 具體而言， 一方面， 要積極運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建具有仿真性的三維數(shù)字資源， 并以視覺交互、數(shù)字化方式推進(jìn)教學(xué)資源的共建共享， 滿足線上與線下遠(yuǎn)程教學(xué)需求。 如在室內(nèi)陳設(shè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程中， 針對學(xué)生難以精準(zhǔn)把握陳設(shè)尺度、 大小、 形態(tài)及效果等情況， 教師可利用虛擬資源引領(lǐng)學(xué)生感知室內(nèi)家具陳設(shè)的尺度與空間關(guān)系、 色彩要求等， 全面掌握陳設(shè)設(shè)計(jì)的具體要求及有效方法； 另一方面， 教師要以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支持， 將設(shè)計(jì)制圖、三維建模、 場景渲染、 漫游設(shè)計(jì)等納入課程教學(xué)內(nèi)容中， 根據(jù)從易到難逐漸遞進(jìn)的方式劃分教學(xué)內(nèi)容， 包括室內(nèi)教具、 房屋建筑構(gòu)成、 臥室、 衛(wèi)生間、 廚房、 一居室、 四居室乃至一棟高層建筑等，通過逐層遞進(jìn)使不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生都能實(shí)現(xiàn)能力提升， 還要根據(jù)重難點(diǎn)知識內(nèi)容創(chuàng)建高沉浸度三維漫游場景， 以此為指導(dǎo)逐一引領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)知識， 加深其對重難點(diǎn)知識的認(rèn)識與理解， 提高教學(xué)效果[7]。

3.2 創(chuàng)新教學(xué)模式， 教學(xué)過程交互化

為了解決互動(dòng)缺乏、 教學(xué)模式傳統(tǒng)等問題， 教師要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)思路， 探索體驗(yàn)式、 獨(dú)立式、 多人協(xié)作式等多元教學(xué)模式， 通過教學(xué)過程交互化幫助學(xué)生完成知識內(nèi)化與遷移。 一方面， 教師要將虛擬與現(xiàn)實(shí)有機(jī)結(jié)合， 既要利用虛擬教學(xué)彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的短板與不足， 又要結(jié)合課堂面對面講授提高室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)深度。 以軟裝設(shè)計(jì)為例， 教師要以企業(yè)真實(shí)任務(wù)為驅(qū)動(dòng)， 運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將各環(huán)節(jié)知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系以直觀的虛擬模型展示出來， 幫助學(xué)生分析設(shè)計(jì)要點(diǎn)、 把控家具設(shè)計(jì)比例， 同時(shí)配合線下情境創(chuàng)設(shè)、 分組協(xié)作、 頭腦風(fēng)暴等教學(xué)方法， 使學(xué)生理解設(shè)計(jì)各部分、 各類材料的特點(diǎn)、 家具陳設(shè)品的科學(xué)比例等， 以此全面把握知識要點(diǎn)， 完成知識建構(gòu)； 另一方面， 要注重加強(qiáng)教學(xué)過程的互動(dòng)， 包括虛擬教學(xué)環(huán)境與學(xué)生之間的人機(jī)互動(dòng)， 基于虛擬平臺(tái)的師生、 生生間的合作學(xué)習(xí)與互動(dòng)交流， 如通過在虛擬場景中導(dǎo)入陳設(shè)品尺寸錯(cuò)誤等問題， 引導(dǎo)學(xué)生分組討論軟裝陳設(shè)品的比例及常見家具尺寸， 使之在深度互動(dòng)中習(xí)得新知[8]。

3.3 創(chuàng)設(shè)智能環(huán)境， 實(shí)踐教學(xué)沉浸化

針對條件限制所導(dǎo)致的教學(xué)過程脫離實(shí)踐應(yīng)用等問題， 關(guān)鍵是完善教學(xué)軟硬件設(shè)施， 推進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)， 創(chuàng)設(shè)交互性的智能仿真教學(xué)環(huán)境， 實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的沉浸化。 一方面， 各大院校要將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與室內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的模型、 支撐、 聯(lián)動(dòng)與應(yīng)用等內(nèi)容銜接起來， 結(jié)合商用軟件與硬件平臺(tái)建立開放共享的虛擬實(shí)驗(yàn)室， 支持教師開展遠(yuǎn)程指導(dǎo)互動(dòng)式教學(xué)， 并為學(xué)生開展體驗(yàn)式與協(xié)作式實(shí)踐實(shí)訓(xùn)提供平臺(tái)。 例如， 針對傳統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)無法提供完整的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)， 可利用虛擬實(shí)驗(yàn)室支持學(xué)生完成設(shè)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)， 通過接近于真實(shí)現(xiàn)場的勘察與測量、 設(shè)計(jì)效果感受、 虛擬施工等， 使學(xué)生提高實(shí)踐能力； 另一方面， 要將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)深度融入校企合作項(xiàng)目教學(xué)中， 通過虛擬項(xiàng)目與真實(shí)項(xiàng)目的有機(jī)結(jié)合， 充分體現(xiàn)教、 學(xué)、 練、 做一體化教學(xué)， 在市場導(dǎo)向與情境教學(xué)配合下， 建構(gòu)課前、課堂與社會(huì)實(shí)踐于一體的教學(xué)架構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教的深度融合[9]。

3.4 虛實(shí)評價(jià)結(jié)合， 師資建設(shè)專業(yè)化

為了解決評價(jià)失真、 教學(xué)師資薄弱的問題， 各院校要采用虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù)， 將評價(jià)貫穿室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)的全過程， 實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)評價(jià)、 過程與結(jié)果評價(jià)的有機(jī)結(jié)合， 并推動(dòng)師資建設(shè)專業(yè)化發(fā)展。 一方面， 要利用虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)， 對室內(nèi)設(shè)計(jì)全過程進(jìn)行智能監(jiān)控、 智能評價(jià)、 智能輔導(dǎo)， 隨時(shí)記錄學(xué)生的出勤率、 作業(yè)完成情況、 課堂表現(xiàn)情況、 線上學(xué)習(xí)情況、 知識掌握情況等， 并利用虛擬平臺(tái)對學(xué)生學(xué)習(xí)成果進(jìn)行智能化統(tǒng)計(jì)與測試， 及時(shí)反饋給教師， 作為評價(jià)的科學(xué)依據(jù)， 同時(shí)要將學(xué)生線下課堂學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出的創(chuàng)意設(shè)計(jì)思維、 勞動(dòng)品質(zhì)、 工匠精神等納入考評體系， 提高評價(jià)的全面性與科學(xué)性； 另一方面， 要加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)， 定期組織教師參加國培及企業(yè)掛職鍛煉， 既要使之緊跟行業(yè)發(fā)展要求， 提高其專業(yè)素質(zhì)能力， 又要提高其虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用操作及實(shí)踐動(dòng)手能力， 確保虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的有效實(shí)施， 還要積極引入行業(yè)精英與企業(yè)技術(shù)骨干能手等緊缺人才來校兼職， 彌補(bǔ)師資實(shí)踐性的不足[10]。

4 結(jié)束語

綜上所述， 科技的發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)教育的進(jìn)步， 針對室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的突出問題， 亟需緊跟時(shí)代步伐， 以技術(shù)賦能教學(xué)改革。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有典型的沉浸性、 交互性、 構(gòu)想性特征， 在政策與資本持續(xù)利好的背景下， 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在包括室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)在內(nèi)的教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景可謂一片大好。 值得注意的是， 利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬教學(xué)環(huán)境不僅需要耗費(fèi)大量的財(cái)力、 物力與人力， 還需要人工智能、 大數(shù)據(jù)、 物聯(lián)網(wǎng)等多類技術(shù)的支持方可提供智能化數(shù)據(jù)更新與知識完善功能，繼而解決室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中的重難點(diǎn)問題， 滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求， 但既有軟硬件教學(xué)設(shè)施、 教學(xué)資源、 師資力量等遠(yuǎn)未滿足基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)改革要求， 因此， 關(guān)于相關(guān)內(nèi)容的理論研究與實(shí)踐探索仍有待進(jìn)一步深入。