基于虛擬仿真技術(shù)的中國建筑簡史教學(xué)實(shí)踐與思考

摘要：在傳統(tǒng)建筑教學(xué)模式下，學(xué)生難以沉浸式感受古代城市空間的真實(shí)狀態(tài)。傳統(tǒng)教學(xué)主要依靠板書和數(shù)字媒體，認(rèn)知主體永遠(yuǎn)處于媒介之外，學(xué)生接受信息的途徑相對間接。虛擬仿真技術(shù)是以現(xiàn)存實(shí)物為骨架，虛擬古代建筑格局的原貌、改變過程和缺失之處，將虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)課程相結(jié)合，能夠做到教學(xué)的“虛實(shí)結(jié)合”，實(shí)現(xiàn)“溝通古今”。以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在中國建筑簡史教學(xué)上的探索性實(shí)踐為例，闡述了虛擬仿真技術(shù)在建筑史專業(yè)課程中的重要價(jià)值，評估了其相對于傳統(tǒng)教育手段的優(yōu)越性，反思了在當(dāng)前課程中使用虛擬仿真技術(shù)的若干問題。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；教學(xué)；中國建筑簡史；混合教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2024）05-0127-08

基金項(xiàng)目：2023—2024年河北省教育廳高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建筑史教學(xué)體系建設(shè)與探索”（2023GJJG250）；2024年河北省高等教育學(xué)會(huì)“十四五”規(guī)劃一般課題“基于中國建筑史教學(xué)的虛擬仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究”（GJXH2024-083）

高等教育越來越強(qiáng)調(diào)信息化技術(shù)手段的應(yīng)用與拓展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與教學(xué)實(shí)踐的結(jié)合和共同發(fā)展是大勢所趨[1]。中國建筑簡史是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)等專業(yè)的必修課程，古代城市空間及經(jīng)典建筑是該課程的核心內(nèi)容，空間體驗(yàn)是該課程的重要教學(xué)手段，但由于現(xiàn)狀改變、時(shí)間和地域條件限制等，在實(shí)際情況中實(shí)地參觀已不能全面地感受空間狀態(tài)，將虛擬仿真空間融入課程教學(xué)是建筑學(xué)科建設(shè)的重要趨勢和特色內(nèi)容。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真是指利用計(jì)算機(jī)生成的虛擬系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)，主要通過虛擬世界與人的交互反映真實(shí)世界[2]。一般而言，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)性、交互性、共享性，以及隱性部分顯性展示等特征。近年來，教育部先后出臺(tái)了多個(gè)關(guān)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的文件，《關(guān)于開展國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》明確指出，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛的原則[3]。

古城正定為藍(lán)本的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)高度契合了上述三項(xiàng)要求，一是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為觀察古城提供了現(xiàn)實(shí)中難以實(shí)現(xiàn)的各種視角、視高和視距；二是基本按真實(shí)尺寸復(fù)原的古城，不僅包括重點(diǎn)建筑和建筑群的各種細(xì)節(jié)，而且包括各種個(gè)性化定制功能，如以不同形制的民用建筑為基本單元來設(shè)計(jì)街區(qū)等虛擬仿真。

二、中國建筑簡史教學(xué)實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建與實(shí)施

建筑是空間的藝術(shù)，是城市文化的載體。古城反映的是特定時(shí)代下社會(huì)的綜合特征與風(fēng)貌。古城再生的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對環(huán)藝設(shè)計(jì)、建筑學(xué)、城市規(guī)劃等專業(yè)的學(xué)習(xí)具有重大意義。傳統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)形式主要為板書、數(shù)字媒體或兩者的結(jié)合應(yīng)用，這不利于講授一些難以用語言表達(dá)的抽象概念與動(dòng)態(tài)知識(shí)點(diǎn)。但是，虛擬仿真能夠做到實(shí)際意義上的情景教學(xué)，使學(xué)生直觀地理解教師所要傳達(dá)的信息。

（一） 虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)原理

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，往往側(cè)重知識(shí)點(diǎn)的傳授，傾向于灌輸式和機(jī)械式的訓(xùn)練。建筑史課程中的諸多內(nèi)容在現(xiàn)實(shí)中不便觀察，也很難憑語言、文字或圖片充分展示，因此，空間場景的真實(shí)體驗(yàn)是專業(yè)訓(xùn)練的重要內(nèi)容。首先，運(yùn)用虛擬仿真的硬件設(shè)施與軟件環(huán)境，學(xué)生可以獲得身臨其境的體驗(yàn)，形成對古城空間的多維度認(rèn)知。大部分古城面貌已經(jīng)不復(fù)當(dāng)年，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的輔助下，學(xué)生不僅可以任意選擇位置和視角，體驗(yàn)不同的觀感效果，而且可以調(diào)控不同的空間場景氛圍，理解古代城市空間形態(tài)[4]。其次，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以融合文字、聲音、圖像、影視、動(dòng)畫、模型等內(nèi)容，在古城全貌的基礎(chǔ)上逐步深化局部虛擬精度，使學(xué)生能夠全面理解教學(xué)內(nèi)容中較為抽象和模糊的內(nèi)容，如建筑的建構(gòu)形式和模擬拆解還原的過程等。最后，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以提升學(xué)生空間設(shè)計(jì)的能力。在虛擬仿真環(huán)境下，學(xué)生能較為容易地觀察空間設(shè)計(jì)中涉及的比例和尺度，掌握內(nèi)部和外部空間的構(gòu)成情況，嘗試特殊類型空間的氛圍創(chuàng)造等。

正定古城在中國古代城市中既有代表性，又有特殊性。正定縣位于河北省西南部，華北平原中部的冀中平原，歷史上曾與北京、保定并稱“北方三雄鎮(zhèn)”，是國家歷史文化名城，中國民間藝術(shù)之鄉(xiāng)，也是百歲帝王趙佗、常勝將軍趙云故里[5]。截至2010年，正定有國家級(jí)文物保護(hù)單位9處，省級(jí)文物保護(hù)單位6處。正定古稱常山、真定，古云：“河朔為天下之根本，真定又為河朔之根本?！弊阋钥梢?，正定的歷史地位舉足輕重。

在虛擬仿真技術(shù)的幫助下，可以再現(xiàn)正定古城歷史上較為完整的狀態(tài)，包括城市的全貌、重要或特殊的場所空間的模擬，后期還可以逐漸深化至微觀部分，甚至可以對模擬建筑進(jìn)行拆解重構(gòu)、嘗試改造等。古代城市有其特別的構(gòu)成內(nèi)容，空間布局強(qiáng)調(diào)防御系統(tǒng)和設(shè)施，以道路為“骨架”，設(shè)置相應(yīng)的官府、衙署等管理機(jī)構(gòu)，配合禮制制度設(shè)置禮制建筑，民居和市場成為城市的基調(diào)。以古城正定為例，虛擬仿真的核心內(nèi)容如表1所示。

教學(xué)共涉及10個(gè)知識(shí)點(diǎn)：（1）古代城市發(fā)展階段及典型案例；（2）構(gòu)成古代城市格局的要素，規(guī)劃控制之下不同的空間形態(tài)；（3）影響城市空間格局的主要因素；（4）城市選址及地理位置；（5）城市城防系統(tǒng)基本布置；（6）古代城市道路及節(jié)點(diǎn)設(shè)施；（7）古代城市不同性質(zhì)建筑群的分布；（8）城市中標(biāo)志性建筑的空間形態(tài)；（9）城市空間中的藝術(shù)性表達(dá)方式；（10）古代城市空間設(shè)計(jì)，并將其與當(dāng)下的城市設(shè)計(jì)實(shí)踐相融合。

（二） 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

利用虛擬仿真平臺(tái)，圍繞知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)若干題目方向，分必選題目和自選題目。必選題目側(cè)重于體驗(yàn)分析，包括古城各類空間系統(tǒng)的表達(dá)形式和控制手段，學(xué)生需借助虛擬仿真環(huán)境作出分析報(bào)告；自選題目側(cè)重于細(xì)節(jié)的深化了解和空間再造，學(xué)生根據(jù)興趣和能力進(jìn)行選擇，目的在于培養(yǎng)鉆研精神和創(chuàng)新能力。以古城正定城區(qū)格局的自主設(shè)計(jì)案例為例，對應(yīng)知識(shí)點(diǎn)：構(gòu)成古代城市格局的要素，規(guī)劃控制之下不同的空間形態(tài)。

1.使用目的

鞏固之前所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并培養(yǎng)實(shí)操能力。此題屬于必選題目之一，在選擇此題前，應(yīng)做好相應(yīng)的前期積累：（1）古代城市的地理位置選擇（主動(dòng)式生成），或者哪些戰(zhàn)爭、商貿(mào)線路、其他因素會(huì)導(dǎo)致城市崛起（被動(dòng)式生成）；（2）古代城市的總體布局輪廓形式；（3）古代城市的朝向選擇及出入口設(shè)置；（4）圍城筑墻的慣用形式；（5）城市內(nèi)部防御體系構(gòu)建，包括主次各級(jí)層級(jí)系統(tǒng)；（6）古代城市道路系統(tǒng)設(shè)置規(guī)制；（7）朝、市設(shè)置規(guī)制，政府行政管理機(jī)構(gòu)、禮制建筑、宗教建筑、集市等商業(yè)集中用地設(shè)置規(guī)制；（8）民宅形制；（9）城市附屬設(shè)施、休閑娛樂及景觀等設(shè)置規(guī)制。傳統(tǒng)教學(xué)依靠死記硬背或制圖表達(dá)。此題目使學(xué)生置身于虛擬空間，對古城正定城區(qū)格局進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，方案完成之后與復(fù)原現(xiàn)狀進(jìn)行對比，不僅能夠鞏固知識(shí)點(diǎn)，而且能夠鍛煉實(shí)操能力，促進(jìn)設(shè)計(jì)概念和實(shí)際搭建的結(jié)合。

2.實(shí)施過程

（1）讓學(xué)生限定城區(qū)范圍，設(shè)計(jì)城市總體輪廓，選定朝向后開啟主次出入口；（2）筑墻圍城，注意甕城等附屬區(qū)域的設(shè)置和城市內(nèi)部防御體系的構(gòu)建，根據(jù)樹形圖主次秩序依次布置；（3）布置道路系統(tǒng)，包括寬度、排水等；（4）設(shè)置衙署、禮制建筑、宗教建筑、商業(yè)建筑、民宅，以及城市附屬設(shè)施。以上項(xiàng)目設(shè)置均有多個(gè)可選項(xiàng)，在大項(xiàng)下分多個(gè)層級(jí)子選項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)可調(diào)制城區(qū)的視角，以此題為例，可先設(shè)置為更易于操作的平面形式，選定選項(xiàng)后切換為立體視圖，觀察面積、高度、規(guī)模等。

3.實(shí)際效果

在虛擬世界進(jìn)行立體搭建，突破了二維制圖的限制。二維制圖缺乏空間體驗(yàn)，即使進(jìn)行三維建模，也僅僅是視覺感受。虛擬世界的立體搭建過程，基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方案的落地，縮短了與實(shí)際項(xiàng)目的差距，極大強(qiáng)化了學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的記憶。需要澄清的是，應(yīng)放寬此實(shí)驗(yàn)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)是為了讓學(xué)生熟練掌握知識(shí)點(diǎn)，學(xué)會(huì)舉一反三，只要學(xué)生設(shè)置的規(guī)制沒有錯(cuò)誤，具體形式可與正定古城復(fù)原現(xiàn)狀有所差異，應(yīng)按通過處理。另外，虛擬搭建相較實(shí)際制作模型而言，具有節(jié)省時(shí)間、節(jié)約材料、體驗(yàn)真切、多感官刺激等優(yōu)勢，可以部分取代模型制作工作。此題基本包含古代城市宏觀層面的設(shè)置及規(guī)制，遠(yuǎn)勝于文字記憶及制圖表達(dá)的效果。

（三） 實(shí)驗(yàn)方法與步驟要求

1.實(shí)驗(yàn)方法

整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容完整，倡導(dǎo)自主式、合作式、探究式學(xué)習(xí)。項(xiàng)目主要分為前期相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作流程、成果完成及評價(jià)三部分，線下交互側(cè)重于實(shí)驗(yàn)原理虛擬體驗(yàn)，線上系統(tǒng)為web端提供登錄界面，學(xué)生賬號(hào)和教師賬號(hào)連接校園學(xué)生管理平臺(tái)，以便對人員信息和實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行管理。本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的突出特點(diǎn)是學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)部分、認(rèn)知部分和實(shí)驗(yàn)部分的步驟基本相同，兩者區(qū)別主要在于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知部分不需要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.學(xué)生交互性操作步驟說明

實(shí)驗(yàn)步驟共分為五個(gè)模塊。（1）登錄模塊，包括單人登錄模式和多人聯(lián)合作業(yè)模式。（2）前期儲(chǔ)備模塊（供預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)使用），分類表述如圖1所示，其中分為3個(gè)子模塊，子模塊1為中國代表性古城總規(guī)（布局藝術(shù)和城規(guī)思想），分類表述如圖2所示；子模塊2為古代城市規(guī)劃構(gòu)架子要素，如圖3所示；子模塊3為建筑群布局（指各種類型的建筑群的位置），如圖4所示；子模塊4為各類建筑詳細(xì)布局，如圖5所示。（3）正定古城規(guī)劃設(shè)計(jì)仿真過程模塊，如圖6所示，包括明確用地范圍的依據(jù)（從全國范圍看正定的地域特征及重要性）；筑墻圍城，明確城墻平面結(jié)構(gòu)及各部分用途；布置城市防御體系，明確防御體系的層級(jí)結(jié)構(gòu)及分工；布置城市內(nèi)部道路系統(tǒng)，確定骨架大體形制，兼顧城區(qū)劃分；布置道路節(jié)點(diǎn)，主要指城市廣場或場地；布置政府行政管理機(jī)構(gòu)，如衙署等（明確行政類建筑群的單體分布制式）；布置禮制建筑及其用地范圍（明確禮制類建筑群的單體分布制式）；布置宗教建筑及其用地范圍（明確宗教類建筑群的單體分布制式）；布置集市等商業(yè)集中用地（明確商業(yè)類建筑群的單體分布制式）；布置民宅及其附屬用房（明確民用類建筑形制）；布置城市休閑用地，如綠地、水景、休閑娛樂場所等。布置城市節(jié)點(diǎn)時(shí)，需做到既有先后，又有同時(shí)。（4）實(shí)驗(yàn)流程考核模塊。（5）實(shí)驗(yàn)報(bào)告生成模塊（實(shí)驗(yàn)成績）。

（四） 考核要求

1.過程考核

系統(tǒng)中含有示例模式和自主學(xué)習(xí)模式，在示例模式下，學(xué)生必須完成所有實(shí)驗(yàn)操作，有效保證學(xué)生知曉每一步的正確操作。系統(tǒng)自帶計(jì)時(shí)功能，可以記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長。

2.能力考核

系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)模式中包含古代城市建設(shè)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，在此模式下，系統(tǒng)對學(xué)生完成的測試內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)糾錯(cuò)，學(xué)生可通過評分系統(tǒng)清楚地了解知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

3.形成性評價(jià)

系統(tǒng)擁有完整性評價(jià)，既有系統(tǒng)測評，又有教師測評。學(xué)生完成每一部分的學(xué)習(xí)后都需要提交相應(yīng)報(bào)告，報(bào)告包括客觀題和主觀題，系統(tǒng)判定客觀題，教師批改主觀題，教師可以根據(jù)主觀題的答題情況，了解學(xué)生的解題思路和實(shí)驗(yàn)方法。所有實(shí)驗(yàn)完成后，系統(tǒng)還將生成一份綜合報(bào)告，供學(xué)生下載查看，學(xué)生自行選擇是否公開共享報(bào)告，學(xué)生可以查詢別人已共享的報(bào)告，互相學(xué)習(xí)。教師端則可查看所有學(xué)生報(bào)告情況，并可審核學(xué)生報(bào)告的公開請求。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的成效與思考

（一） 實(shí)施情況

目前，該實(shí)驗(yàn)操作人員已覆蓋建筑學(xué)、環(huán)境設(shè)計(jì)等專業(yè)。從題目的正確率來看，城防體系、宗教及官署、禮制建筑模塊中的選擇和填空題得分率較高，失分較多的題目主要集中在宋式與清式建筑的辨析上，當(dāng)建筑群歷經(jīng)朝代較多，不同時(shí)期的建筑置于同一建筑群內(nèi)，更增加了辨析的難度。另外，選擇地塊進(jìn)行街坊設(shè)計(jì)（商業(yè)建筑與民宅擺放）時(shí)，系統(tǒng)無法自動(dòng)糾錯(cuò)，需要教師進(jìn)行手動(dòng)批改，效率較低，如圖7所示。此模塊未能設(shè)計(jì)為系統(tǒng)測評，主要原因是無法固化正確答案和無法量化設(shè)計(jì)成果，有待后續(xù)系統(tǒng)改進(jìn)和完善。

（二） 實(shí)施效果

1.方便學(xué)生隨時(shí)隨地體驗(yàn)，適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)生成長特點(diǎn)

建筑史課程主要面向二年級(jí)學(xué)生，其課程設(shè)置緊張，少有閑暇時(shí)間，若組織實(shí)地考察，次數(shù)有限。另外，現(xiàn)場體驗(yàn)還受地域、場地、天氣、資金等條件的限制。虛擬仿真技術(shù)徹底打破了上述限制，使學(xué)生隨時(shí)隨地體驗(yàn)往昔之境。同時(shí)，現(xiàn)在的大學(xué)生身處信息社會(huì)，對傳媒的多樣化已習(xí)以為常。虛擬仿真技術(shù)能夠適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)生的成長特點(diǎn)，緊跟時(shí)代步伐。

2.獲得不同角度、形式的體驗(yàn)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果

史學(xué)課程僅靠講授和板書難免枯燥乏味，即便輔以圖片和視頻，也是間接信息，采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，一方面，可直接刺激感官；另一方面，虛擬仿真下的再生古城，由于是虛擬空間，可上可下、可進(jìn)可退、可遠(yuǎn)可近，極大地突破了距離及尺度上的限制，不僅使學(xué)生記憶深刻，而且有利于提高其學(xué)習(xí)自主性和積極性，從而大大提升學(xué)習(xí)效果。

3.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，拓展教師科研思路

古城虛擬仿真給予了學(xué)生極大的自主發(fā)揮空間，可以激發(fā)學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。例如，“虛擬缺失”就是要求學(xué)生在現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)原有建筑，同時(shí)，虛擬仿真可以拓展教師的科研思路，做到“傳承”而“革新”?！皞鞒小笔腔谠谐鞘小⒔ㄖ脑O(shè)計(jì)規(guī)律進(jìn)行搭建、填補(bǔ)和完善，“革新”是基于現(xiàn)代城市、建筑的觀點(diǎn)，將原有格局中的不協(xié)調(diào)、不合理之處完善，甚至解構(gòu)重建，只有在虛擬空間中才能淋漓盡致地進(jìn)行這種大膽且客觀理性的嘗試[6]。

（三） 關(guān)于實(shí)驗(yàn)的思考

1.提供便捷的教具資源

實(shí)驗(yàn)涉及較多古代城市建制和規(guī)劃方面的知識(shí)點(diǎn)，傳統(tǒng)教具通常是完整的，不易拆卸，不利于理解知識(shí)點(diǎn)。在虛擬仿真項(xiàng)目中，學(xué)生可以對3D模型進(jìn)行任意形式的拆分，更加清楚地了解古代城市的結(jié)構(gòu)與各種構(gòu)成要素。同時(shí)，3D模型與傳統(tǒng)沙盤相比，更易制作、保存和維護(hù)。傳統(tǒng)沙盤不僅制作工藝復(fù)雜，制作精度較低，而且模型存放占用大量空間，需要專人維護(hù)。在虛擬仿真軟件中，3D模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)模型，既節(jié)約成本，又方便教學(xué)。

2.遵循“兩性一度”的標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和構(gòu)思，應(yīng)將“兩性一度”作為核心價(jià)值和基本準(zhǔn)則。以商業(yè)與民居建筑街區(qū)擺放模塊為例，學(xué)生在掌握古代城市規(guī)劃的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)后，進(jìn)行的古城街區(qū)設(shè)計(jì)，旨在提高學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)復(fù)雜問題的能力，鍛煉學(xué)生將設(shè)計(jì)理念運(yùn)用于實(shí)際的高級(jí)思維，體現(xiàn)了“高階性”。在教學(xué)方式上，這種模擬設(shè)計(jì)充分發(fā)揮了虛擬仿真的特性，與傳統(tǒng)的制圖方式相比，無疑具有前沿性和時(shí)代性，體現(xiàn)了“創(chuàng)新性”。學(xué)生完成此模塊具有一定難度，教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果的評價(jià)，亦是具有挑戰(zhàn)性的工作，體現(xiàn)了“挑戰(zhàn)度”[7]。

3.強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法和評價(jià)體系的創(chuàng)新

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程中，采用“虛實(shí)結(jié)合”的教學(xué)方法，教師以演示的形式講授古代城市的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)方法后可以進(jìn)行自主練習(xí)，做到了以學(xué)生為主體，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[8]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為每個(gè)學(xué)生創(chuàng)造了獨(dú)立思考和實(shí)踐的機(jī)遇，做到了“一人一方法”的個(gè)性化教育[9]。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真教學(xué)還可打通時(shí)間與空間之間的隔墻[10]，訓(xùn)練學(xué)員的空間綜合意識(shí)和探索創(chuàng)新的能力[11-12]。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)擁有不斷更新的評價(jià)體系，實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以保存與共享，實(shí)驗(yàn)過程可記錄與追溯。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)既包含客觀題的自動(dòng)糾錯(cuò)功能，又包含教師對主觀題的批改功能。根據(jù)學(xué)生和教師的反饋，將實(shí)驗(yàn)操作的易用度、理論與實(shí)踐結(jié)合的密切度、學(xué)生課后的滿意度等作為評價(jià)指標(biāo)，制定了相關(guān)的教學(xué)效果評價(jià)辦法。用戶還可以在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中對實(shí)驗(yàn)的方案、結(jié)構(gòu)、形式等提出創(chuàng)新性建議，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以根據(jù)使用建議進(jìn)行合理的調(diào)整與變動(dòng)，不斷擴(kuò)展、更新，做到與時(shí)俱進(jìn)。目前，學(xué)生的反饋集中于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生希望不僅能從宏觀角度對城市及建筑群有所了解，還能通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步體驗(yàn)建筑單體的結(jié)構(gòu)形式。本實(shí)驗(yàn)的初衷是“古代城市空間”的認(rèn)知，因此，宏觀層面的考慮較多，微觀層面的單體建筑的針對性訓(xùn)練較少。這種由宏觀至微觀，由大及小的改進(jìn)建議將是本實(shí)驗(yàn)不斷完善之路上的重要指向。

四、結(jié)語

根據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的成效顯示，與傳統(tǒng)教學(xué)或者單純的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相比，融入了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的混合教學(xué)方式，無論是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式，還是教學(xué)流程、教學(xué)評價(jià)等都有不同程度的創(chuàng)新[13]，教學(xué)資源得到了充分利用，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了提高，學(xué)生的理論基礎(chǔ)得到了夯實(shí)，學(xué)生的實(shí)踐能力得到了檢驗(yàn)，其創(chuàng)新能力也得到了拓展。綜合而言，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)納入現(xiàn)有教學(xué)體系是教學(xué)改革與建設(shè)的有力舉措。

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Practice and reflection on the teaching of brief history of Chinese architecture based on virtual simulation technology： a case study of virtual simulation experiment on spatial cognition and analysis of ancient Chinese local cities

PENG Peng

（School of Architecture and Art， Shijiazhuang Tiedao University， Shijiazhuang 050043， P. R. China）

Abstract： Under the traditional teaching mode of architectural education， it is difficult to truly experience the real state of ancient space. Traditional teaching mainly depends on blackboard writing and digital media. The cognitive subject is always outside the media， and the information received by students is relatively indirect. Virtual simulation technology takes existing objects as the skeleton to virtualize the original appearance， changes and deficiencies of ancient architectural pattern. The combination of virtual experiment and traditional curriculum can achieve the combination of virtual and real in teaching， and attain the real communication between ancient and modern. Taking the exploratory practice of virtual simulation experiment in the teaching of brief history of Chinese architecture as an example， this paper expounds the important value of virtual simulation technology in the curriculum of architectural history， evaluates its advantages over traditional education methods， and reflects on some problems when using virtual simulation technology in the current curriculum.

Key words： virtual simulation； education； brief history of Chinese architecture； mixed teaching

（責(zé)任編輯 代小進(jìn)）