VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的研究

楊 云

（云南能源職業技術學院，云南 曲靖 655001）

建筑室內設計是高職院校中的熱門專業之一，為培養應用型建筑室內設計人才作出了突出貢獻。隨著我國經濟社會的飛速發展，廣大人民群眾對生活質量有了更高的追求，建筑室內設計專業迎來了更多契機，但也面臨著更為嚴峻挑戰。為貫徹落實全國職業教育工作會議精神和《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》（國發〔2014〕19號）要求，深化高職教育教學改革、全面提高職業技術人才培養質量，建筑室內設計專業應采取有效舉措來進行自我調適，如此方能更好地適應當前的發展形勢。VR虛擬現實技術是一項融合了多種高新技術的重大科研成果，憑借其在創造全新視覺效果和感官方面的突出優勢，儼然已經成為助力建筑室內設計專業教學改革的關鍵技術。為了更好地將VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學深度融合、提高建筑室內設計教學的實效性，筆者結合一線教學實踐進行了積極深入的探索與研究，希望能夠為兄弟院校及廣大同行以有益的啟示。

一、VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的必然性

建筑室內設計是依據建筑設計原理運用、利用物質技術手段創造構造合理、功能完備、舒適優美的設計專業。隨著時代的發展，建筑室內設計人才的缺口不斷擴大，這對職業教育人才培養提出了更高的要求。VR虛擬現實技術是一種以計算機技術為平臺，充分利用各種硬件、軟件資源來創建和體驗虛擬世界、實現計算機與人密切交流、帶給用戶多種“真實”感官體驗的計算機仿真系統。虛擬現實具有高密度、交互性、融入性、清晰性和直觀性等鮮明特征。將VR虛擬現實技術引入到建筑室內設計專業教學之中，利用這一高端技術來引導學生在課堂上設計建筑結構模塊、墻體結構改造、電路重排、供水管路，甚至進行家具的變換、燈光效果的測試、木地板顏色搭配、衛生潔具、瓷磚變更等，實現室內的整體及細微的效果表達，最終達到較好的教學效果。將VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學進行深度融合，是時代發展下綜合考慮后的必然選擇。第一，技術發展的現實需要。科技成果只有轉換為生產力才會真正創造價值。VR是基于全景圖像的真實場景虛擬現實技術，能夠很好地替代傳統設計中的人工手繪，甚至當前的三維效果圖，自然要將其引入到建筑室內設計領域，使之發揮最大的效用，也只有大量地應用于設計實踐，才能更好地在實際應用中發現不足，進一步對這項技術進行改造；第二，順應行業發展的現實需要。建筑室內設計需要大量的圖像表達，如果只單純地依靠之前的人工手繪圖、施工圖、三維效果圖，在人力方面必然造成極大的成本損耗。同時，任何技術都不可避免地存在缺陷，如建筑效果圖屬于平面圖像，無法為客戶提供更加立體、真實的觀賞效果，視頻展示也只是依照拍攝者的視角進行觀看，無法讓客戶獲得“身臨其境”的互動體驗。而VR虛擬現實技術的應用則從根本上解決了上述不足，為客戶創設了“沉浸”到一個視聽覺一體化的虛擬環境，使他們更“真切”地感受到設計作品所帶來的空間距離感、結構層次感、裝飾材質體驗感，以便對設計作品進行評價；第三，創新教學模式的現實需要。近年來，高職院校大力推進高級技術技能人才的培養，VR虛擬現實技術的應用可以彌補傳統教學模式的不足，使學生能夠從不同角度欣賞設計的空間形象，帶給學生耳目一新的感覺，對于增強學生學習的積極性和主動性，開闊學生思維，幫助學生印證設計方案，提升學生綜合應用能力方面具有積極的作用。VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合已經成為時代發展的必然趨勢。

二、VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合過程中存在的幾點障礙

在建筑室內設計專業教學領域引入VR虛擬現實技術，能夠突出設計特色，更好地提供最佳的感知效果，培養學生的實踐應用能力，使之更好地駕馭未來的設計工作，對于突破當前建筑室內設計專業教學瓶頸至關重要。但在VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合過程中仍存在以下幾點障礙：

（一）教材體系有待更新

從當前的現實情況來看，高職院校開設建筑室內設計專業的教材體系基本成熟，為這一專業的開設提供了有效指導與重要依據。但科技發展始終處于上升階段，尤其是處在當前這一知識爆炸的時代，科學技術的發展速度甚至呈幾何倍數增長，VR虛擬現實技術作為一項先進的信息技術也在持續更新之中。相對于VR虛擬現實技術發展的實際來說，建筑室內設計專業所選用的教材仍有待于進一步完善，一些更尖端、更新型的VR虛擬現實技術只能依靠教師本人自行學習，并在具體教學實踐中講授給學生，使學生能夠掌握最新的先進技術。

（二）教學模式略顯落后

教學模式是教師實施課堂教學實踐的方式與載體。相對于先進的VR虛擬現實技術，當前高職建筑室內設計專業的教學模式確實略顯落后。建筑室內設計教學包括理論和實踐兩部分，理論是實踐的重要指導，實踐是理論的具體應用，二者密不可分，而基于高職院校的人才培養方向來考慮，高職建筑室內設計專業應偏重于實踐教學。但受諸多因素影響，部分教師在實際授課時仍強調理論講解，涉及到實踐緩解時則多采用多媒體教學來進行實例示范，如平面圖、CAD施工圖和三維效果圖等，無法滿足對室內裝飾全景展示的需求，更遑論令學生耳目一新的感覺，自然難以激發學生學習的積極性和主動性，也無法與VR虛擬現實技術這一高端科技相匹配。

（三）師資力量尚需加強

教師是課堂教學的主導者與操作者。在推進VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的進程中，教師才是推動這一切發生質變的重要力量。VR虛擬現實技術是一項高新科技，教師為了更好地將這一技術帶給學生，自己就必須具備能夠嫻熟運用并將這項技術教給學生的能力。對于廣大教師而言，這同樣也是一項十分重大的挑戰。一線教師必須要緊緊跟隨VR虛擬現實技術發展的步伐，加強自身專業知識和技術的學習，深入研究技術應用方法，積極開展建筑室內設計實踐并及時總結和反思，努力提高和豐實自己的信息素養和教學能力。

（四）教學環境改進完善

教學環境是教學開展的外部空間，是實現教學過程的物質支撐。為了實現教學創新，將虛擬全景技術應用到建筑裝飾設計教學之中，高職院校必須配備相應的軟硬件條件。但虛擬全景設備的成本始終居高不下，高職院校又大多處在基礎建設時期，各方面投入都很大，采購資金相對緊缺，確實需要學校管理和教研部門對采購資金進行合理規劃、科學分配。高職院校管理和教學部門應當向上級財政部門積極爭取，并嘗試引入社會資金，同時還要提高資金的使用效率，如此方能保證教學基礎設施的完善。

三、VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的幾點原則

理論與實踐都已經表明，VR虛擬現實技術是適用于建筑室內設計專業教學的重要技術。為了促進二者之間實現更好的融合，最大限度地發揮VR虛擬現實技術在建筑室內設計專業教學中的積極作用，需要在遵循教育教學規律的前提下，充分考慮到VR虛擬現實技術及建筑室內設計專業教學的現實情況。具體應堅持以下幾點原則：

（一）主體性原則

主體性原則，即尊重學生的學習主體地位，做到一切都是為了學生，為了一切學生，為了學生的一切。學生在學習中的主體地位是毋庸置疑的，但如何真正做到以生為本，就必須要從各方面都加以調整，確保整個教學要能體現出“學生主體，教師主導”的思想。一是建構和諧的師生關系。在虛擬現實平臺上，整個學習過程中教師與學生之間更多的是一種平等、和諧、友好的協作關系，教師應營建一種友好、民主、溫情的氛圍，師生就建筑室內設計方案展開深入的溝通交流，探討，引導學生在虛擬現實環境下共同合作完成設計任務，有效提升學生的實踐操作能力。二是注重對學生個體的關注與分析。學生個體之間必然存在巨大差異，教師應根據學習者已有知識水平和經驗制定教學任務和目標，充分分析學習者特征，全面考慮學生動機、情感、意志、性格以及已有的知識儲備情況。三是注重激發學生興趣。教師應以培養學生創新思維和良好的信息素養為目標，采用有效教學策略、設計切合學生興趣愛好的問題情境、搜集有利于學生開展自主探究的學習資源、采用更好發揮學生主動性的教學模式，開展互動啟發式教學、發現式教學、情境式教學和協同工作式教學，充分激發學生的學習興趣，使之產生強大的內在學習動力。

（二）實踐性原則

實踐性原則，即尊重建筑室內設計這一專業的實踐性，從實踐出發，應用于實踐之中。建筑室內設計是操作性極強的設計類課程，應當遵循由興趣到能力，先動手后明理，自熟練到創新的教學規律，這樣的教學方式比教師演示或者講解要更為有效。教師可以多增加實踐環節，實現“做中學”，通過引導學生在實際動手操作時感受到VR虛擬現實技術的應用技巧，有效地將枯燥乏味的理論知識轉化為生動形象的主觀意識，增強學生的創新意識和動手能力，為學生今后的職業生涯發展奠定堅實的基礎。

（三）開放性原則

開放性原則，即打破傳統課堂時空的界限，為學生創設一個更加自由、靈活、開放的學習環境。傳統的建筑室內設計教學課堂在固定的教學空間和時間之內，學生的學習狀態受到約束，學習效果也相對有限。將VR虛擬現實技術引入到實際教學中，借助虛擬現實技術創設“虛擬學習教室”，打破傳統課堂的時空界限，使學生的學習時間不再局限于每周若干次的課堂教學，空間上也不再局限于設計專業的多媒體教室，引導學生隨時隨地隨心地利用移動終端設備進行學習，通過與共同學習者進行合作、交流與討論來獲取理論知識及實踐操作技能。

（四）分層性原則

分層性原則，即學習目標和設計任務的設置要有層次性和連續性。高職院校的學生在基礎知識、學習習慣、接受能力、實際操作等方面都存在著普遍差異，而建筑室內設計在操作性和時效性特征又比較明顯，如果沿用傳統的教學方式，在設置教學目標和教學任務時“一刀切”，勢必會造成一部分學生吃不飽、另一部分學生又吃不了的尷尬局面。為了更好地開展教學，一方面要注重教學分層。教師應當嘗試設計不同層級、不同側重的設計任務，使每一層級的設計任務對于學生而言都是富于挑戰性和趣味性的，提高在建筑室內設計教學中運用VR虛擬現實技術的實效性。另一方面要注重層級之間的遞進性。建筑室內設計各個知識板塊之間必然存在一定關聯性，教師可以嘗試將知識分解成若干小任務，或者是采用短期任務和長期任務相配合的方法，使各個教學目標之間形成一定的連貫性和系統性，幫助學生在系統的學習過程中穩步提高。

（五）整合性原則

整合性原則，即強調建筑室內設計專業與其他學科、其他領域知識之間的契合與互助。當今時代是一個崇尚合作的時代，將VR虛擬現實技術引入到建筑室內設計專業教學之中，本身就是一種整合，而在將這一技術與設計實踐相融合的過程中，還可以充分利用其他信息技術、甚至是其他領域的相關知識，如在運用VR虛擬現實技術時，要運用到信息搜索功能、數據統計和分析知識、文化背景知識等。強調整合性，使VR虛擬現實技術成為學生學習的認知工具，拓寬學生解決問題的思路，培養學生綜合分析解決問題的技能，促使信息技術在教育教學改革中發揮更大的助力。

四、VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的具體框架

緊跟建筑室內設計行業的變化趨勢，以優質高職院校高水平專業建設為契機，在建筑室內設計專業教學中引入VR虛擬現實技術，促使這一技術與傳統的建筑室內設計專業教學相融合，努力培育學生的實踐應用能力，給予學生以更加深刻的思想啟示，使其更好地駕馭未來的設計工作。針對上述教學改革目標，筆者所在的高職院校設計了新型建筑室內設計專業的具體框架：

（一）搭建網絡教學平臺

網絡教學平臺是具體教學實施的關鍵載體。搭建虛擬技術網絡教學平臺，需要重視軟硬兩方面：一是硬件環境，硬件是開展信息化教學、促進VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的物質支撐，具體包括虛擬技術體驗中心教室建設、信息設備更新維護等；二是相關資源及軟件，其中除了VR虛擬現實技術的相關軟件之外，還應包括學習指導和自我評價體系等內容，如網站瀏覽、電子郵件收發、教學論壇討論和資源下載等輔助教學功能等。在虛擬技術體驗中心教師開展網絡教學，為學生提供操作示范，師生之間、學生之間實現互動式交流。

（二）完善專業課程體系

課程體系是具體教學實施的重要依托。將虛擬現實技術引入到建筑室內設計專業教學中能夠更好地順應時代發展、滿足廣大客戶需求。與之相配套的是，也要全面關注行業發展和市場動態，在實際教學中開展專業市場調研工作，掌握行業發展的最新變化，收集并分析這一技術在設計實踐中應用的具體情況，明確室內設計教學變革的發展方向，并將納入到現行的教材體系之中。同時，還要強調資源的搜集與整理，借助信息技術打造資源平臺，將海量的圖片、聲音、視頻、案例、虛擬現實資源等引入課程體系當中，帶給學生更加生動直觀的學習體驗，使教材體系持續更新并相對完善，能夠更好地滿足當前高職院校建筑室內設計專業變革的現實情況。

（三）開發設計實踐項目

實踐項目的開發與設計為具體教學實施提供方向。虛擬現實技術能夠營造仿真的實踐環境，將學生的設計作品放置到虛擬的環境當中，全方位展現設計方案的效果。教師應當多開發設計一些實踐案例，為學生提供更多的設計實踐機會，充分發揮學生的主觀能動性，引導他們全面審視方案設計查找問題，更好地修正設計作品。教師應當始終確保自己走在建筑室內設計行業發展和現代信息技術的前沿，為學生的學習與發展提供更多的指導。

（四）加強實訓基地建設

實訓基地是高職院校開展教學實踐的重要場所，加強實訓基地建設是實現校企合作、工學結合的關鍵舉措。目前，高職院校更加注重強化職業教育的實踐性特征，力求通過與企業聯合開展實訓教學，以便充分整合多方資源，為學生提供更多實踐練習的機會。為了更好地推動VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業二者相融合，高職院校應當加大專業實訓基地建設力度，以實訓基地為橋梁，實現教育教學與行業發展和企業需求之間的良好對接，促使室內設計前沿信息與專業理論之間得以密切結合，鼓勵學生在實訓中進行設計創新活動，更好地利用虛擬現實技術創造富于特色的設計作品。

（五）優化課堂教學流程

優化課堂教學流程是具體教學實施的最終落腳點。教師結合高職院校建筑室內設計專業教學及學生的實際，充分整合優化課堂教學流程，采取有效教學策略，如案例分析法、情境模擬法、實踐操作等交相使用，以營建更加開放民主的課堂氛圍、激發學生學習信息技術的興趣，提升學生學習的自主性和協作性，培養學生的信息素養和設計技能，強化他們的創新能力及實踐能力，整個課堂教學遵循“設置設計任務→收集和分析數據→小組合作探究→嘗試設計→評價設計→反思修改”的教學流程穩步推進。

（六）強化學習成果檢測

學習成果檢測是具體教學實施的關鍵構成。與現代信息技術相匹配的學習成果測評應當強調評價的動態性、生成性與互動性，以便師生雙方都可以通過學習成果檢測更好地實現“教””學“任務。一方面，教師對學生學習進行全程跟蹤評價，要提高評價對學生信息素養、實踐操作能力等方面的權重，搜集整理相關數據后進行統計分析，從而了解學生知識水平和學習風格的差異，設計個性化教學和輔導方案，并分析結果作為平時成績及綜合評價的重要參考依據；另一方面，學生根據測評標準對自身的學習情況進行自測并改進學習方法，促使其不斷進行全面總結和深度反思，更好更快地成長與發展。

五、VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的有效策略

從虛擬現實技術和建筑室內設計專業教學兩個層面架構室內裝飾效果圖制作課程體系。主要遵循用理論指導實踐，用實踐豐富理論，理論與實踐融合的研究模式，而在具體研究實踐中，還可以采取以下幾點策略：

（一）爭取學院領導支持

將VR虛擬現實技術引入到建筑室內設計專業教學之中，促使二者之間形成高度融合，是一項十分重大的教學改革任務，需要投入大量的人力、物力和資源方有可能成事。為了實現研究目標、達到較好的研究效果，就必須要舉全校之力，同時還要爭取各方面力量尤其是學院領導的鼎力支持，將這一課題研究打造成精品課題，為學校發展及學生成長提供更多的助力，為課題研究的成功爭取到更多的優勢資源。

（二）成立課題研究小組

合作是當今時代的關鍵詞，組建課題研究小組，爭取更多有研究經驗、能力和熱情的老師加入到課題研究之中，研究小組成員以聯系、發展、全面的觀點看問題，堅持整體性、關聯性的系統原則，深入探討VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學相融合的有效路徑，通過共同研討研究方案、查找研究資料、設計研究計劃、開展研究調研、舉辦專業論證會、加強校企合作、工學結合，不斷改進課程體系，提煉優化課程設置，最終使建筑室內設計專業的人才培養思路日漸清晰，課程設置日漸科學合理，實現了建筑室內設計技術專業優化發展。

（三）鍛造優秀教師隊伍

教師是實現教育教學改革最為重要的推動者與踐行者。雖然教師和學生同為教育中的關鍵要素，但實際上教師與學生之間天生就存在著一種不平等關系，在推動高職院校建筑室內設計專業教學改革、實現VR虛擬現實技術與建筑室內設計專業教學融合的過程中，教師仍發揮了主要作用。因此，要加強教師隊伍建設，鍛造一支優秀的教學骨干力量至關重要。一是要強調教育價值觀念的重構。教師應具備與信息時代發展相適應的教育理念，在個人成長和教學實踐中以先進的教育理念指導實際行為。二是要強調個人信息素養和教學技能的提升。教師要更持續完善自身知識體系，提升個人教學技能才能真正實現課堂教學的優質化；三是要為教師成長創設便利條件。要多方發力，通過專家引領、在職培訓、崗位實訓等途徑來錘煉一支教育觀念、信息素養和教育水平較高的教師隊伍。

（四）開展小組合作學習

在虛擬技術教學實踐中，教師可以嘗試采用小組合作學習模式。具體做法是：小組規模適中，人數五人左右為最佳，小組成員合理分工、各司其責、互幫互助、資源共享：在設計案例示范階段，小組成員共同分析、深入探討，分析技術要點和設計要求；實際操作階段，組內成員相互啟發、交流補充，共同制定設計方案，發揮所長進行實際操作；設計成果評價階段，組內成員深入自省、相互評價，就設計成果進行自評、互評，鞏固學習成果。

（五）注重專業群建設

專業群這一概念是虛擬技術教學實踐開展的有力促動。具體是指相關專業之間的關聯性，通過資源共享、經驗借鑒等舉措來節省建設成本、降低資源損耗、提高建設效率。就建筑室內設計技術專業而言，它和廣告設計與制作專業同屬藝術設計類專業，建議圍繞“設計”這一職業崗位群構成專業群，在促使VR虛擬現實技術與建筑室內設計相融的過程中，相互融通和借鑒，提高學校整體教學水平。

（六）加強質量監控

質量監控是VR虛擬現實技術運用的重要保障。一是過程性評價。要制定符合學校、專業、學生以及崗位標準的質量體系，并嚴格監控VR虛擬現實技術運用的全過程，對具體教學實施的實效性、創新性。二是全面性評價。將學生的學習態度和學習成果等相關因素也納入考評范圍，以便對整個教學進行全方位的測量、診斷與評估。三是反思性評價。要深入反思、積極整改，將上一輪的監控結果作為改進下一輪教學實踐的重要參考，切實優化建筑室內設計專業教學質量，確保實現高職院校人才培養目標。

近年來，高職教育從擴張型發展步入內涵式發展的關鍵階段，在迎來更多變革契機的同時也面臨著更為嚴峻的挑戰，唯有不斷探索與創新，才能真正實現突破。信息技術的飛速發展成為高職教育改革的重要動力，虛擬現實技術作為一門高新科技，更是憑借著在創造全新視覺效果方面的重大優勢在高職教育領域引發了創新浪潮。建筑室內設計專業是高職教育的重要專業，在建筑室內設計專業中應用虛擬現實技術能夠產生更強的感知效果，在專業教學中引入VR虛擬現實技術成為大勢所趨。筆者所在院校積極順應時代發展，積極引入虛擬現實技術，全力促使二者實現有機融合，力求增強教學情境的真實感，激發學生的自主探究意識，引導學生更好地運用這一技術開展設計實踐，以便應對快速發展的數字時代，最終實現重大突破，為推動高職教育事業發展做出新的更大貢獻。