VR技術在室內設計專業教學中的應用研究

皮健等

摘要：將VR技術應用于室內設計專業教學，建立VR立體課堂是本文的基本觀點。教師采用以問題為導向的教學方法（PBL），實施“三段十步”的VR立體課堂教學;學生在VR虛擬學習場景體驗，設計制作作品，采用VR全景圖并結合3D打印技術，將成果隨堂制作出來。這樣的教學方式能提高學生的自主、協作、探究、創新能力。

關鍵詞：VR立體課堂;室內設計專業;PBL教學

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2019）06-0090-03

前言

在傳統的室內設計教學中，教師常常重理論、輕實踐，授課方式單一;在設計作品時，學生往往只進行模仿，缺少創新。隨著信息技術的發展，虛擬現實技術（簡稱VR技術）的出現給室內設計專業的教學帶來了變革。VR技術在室內設計專業教學應用上的優勢在于能為學生創建仿真的學習場景，帶給學生身臨其境的真實體驗，以及能夠沉浸其中、進出自如、操作實踐并具有交互作用。

VR技術應用于室內設計專業

1.模式選擇

VR技術應用于教學主要有三種模式：手機VR及VR一體機應用模式、外接頭戴式設備應用模式、外接頭戴式+大屏應用模式。其中，手機VR及VR一體機應用模式主要以學生佩戴VR眼鏡或頭盔進行，對場地要求較低，所以可在班級內進行;外接頭戴式設備應用模式需要頭盔、手柄，外接頭戴式設備包括頭盔顯示器和運動控制器的主機VR系統，對場地要求高，一般作為課后體驗或家庭教育;外接頭戴式+大屏應用模式，需要配置外接頭戴式+大屏的VR的創客教室，教師可以在創客教室對學生進行授課，在課堂，可以邀請感興趣的學生來做示范，示范過程通過大屏幕顯示，學生通過演示同學的示范，可以對知識內容進行了解。[1]

室內設計專業的教學一般采取班級授課形式，且人數較多，設備不能一對一，建議采用手機VR及VR一體機應用模式。教學設計采用以問題為導向的教學方法（PBL），在教學過程中，培養學生自主學習習慣，提升學生解決問題的能力。VR要與其他信息技術融合，如要求學生課前通過微課進行預習，作品成果可通過3D打印技術制作出來或通過VR全景技術展現進行評價，再通過大數據技術進行學習分析。

2.專業課程內容的涵蓋與整合

室內設計專業是一門專業性較強的學科，涉及內容廣泛，包括美術設計、室內效果圖表現（CAD、Photoshop、3ds MAX效果）、室內設計原理材料、預算及施工管理、室內軟裝與布局、居家工程方案專項等系列課程。VR技術在室內設計專業的運用主要是在實踐教學中，以完成一套完整的設計方案為任務驅動，將前期的CAD繪圖、手繪方案到后期的3ds MAX技術等室內設計專業學生需要掌握的專業技能，通過音頻、文字、圖片、3D數字化模型形式呈現在VR創設的虛擬環境中，讓學生根據主題，綜合運用專業知識與各種新型的專業設計軟件，在VR運行環境下，在不斷實踐和訓練中，將自己的創意、想法等有機結合起來，從而熟練地處理各種專業領域的難題，提高創新能力。

基于PBL的VR教與學

1.基于PBL的VR教學中教與學融合統一

基于PBL的VR教學為“教”與“學”的融合統一提供了有利的條件，增進了師生互動、協作、交流，使“教”與“學”相互滲透、融為一體。如右表所示，教師課前提出問題—學生觀看微課、VR全景圖等資料—教師導入項目、任務—學生VR虛擬仿真實場景體驗、教師精講指導—學生分組討論—教師指導點評—學生隨堂設計制作學習成果—教師評價總結，這一系列環節構成了VR課堂的完整教學過程與持續發展體系。

2.基于PBL的VR立體課堂中教學流程結構設計

基于PBL的VR立體課堂的教學流程結構設計，應把“教”與“學”作為一個統一的整體來考慮，采取“三段十步”的教學流程模式，即由三個教學階段和十個教學步驟組成。其中，“三段”即“課前、課中、課后”組成的三段式課堂教學閉環，“十步”即提出問題、微課推送、教學設計、情境創設、精講指導、體驗學習、設計制作、作品推送、課后作業、反思評價等十個教學步驟（如下圖）。

“三段十步”的VR立體課堂教學流程結構，各個階段上既要分擔培養學生創新能力的總體目標任務，又有各階段任務各自的重點和特色，從而構成VR立體課堂的完整教學過程和持續發展體系[2]，具體分析如下。

（1）課前階段

VR立體課堂的課前教學準備，以問題驅動進行教學目標預設，以學情分析優化教學設計。首先，利用信息技術平臺，向學生拋出問題，并可通過平臺推送學習課件、微課、VR全景圖等預習內容。其次，學生通過在課前學習教師推送的預習材料，完成問題并提交到平臺上，同時通過平臺錄入在預習過程中遇到的問題，在平臺討論區進行相關討論。再次，教師根據教學目標預設、學生基于問題的預習完成情況統計分析及討論的情況等，進行綜合學情分析，從而優化教學設計。

（2）課中階段

課中階段，在教師的指導下，學生在VR虛擬學習環境中，實施基于項目式的學習，完成設計方案，利用VR全景圖展示，并結合3D打印技術隨堂制作出來，從而得到及時的驗證和評價反饋。主要包括：①在導入新課上，教師可以通過基于問題的預習反饋等方式導入新課，精講預習中存在的問題及本次課的教學內容，學生重點聽取在預習中的疑惑和本次課的教學內容及重點難點，積極參與教學。②在情境創設上，教師可以借助VR技術創設仿真學習情境、導入教學主題。③在課堂探究上，由教師通過下達項目主題，布置學習任務和要求，并組織和指導學生的分組、體驗、合作、探究，學生開展協作學習，實現多種形式的師生互動、生生互動。④在評價反饋上，教師通過平臺對學生進行學習過程性評價，及時點評、精講，并指導學生使用CAD或Photoshop、3ds MAX等完成設計方案，同時學生利用VR全景圖展示，并結合3D打印技術隨堂制作出來，實施學生互評、教師評價的總結性評價。

（3）課后階段

課后階段，基于信息技術平臺，教師開展個性化輔導，并進行針對性教學。主要包括：①作品推送。將課堂中學生的VR全景圖在信息技術平臺推送并展示，同時將學生互評與教師的指導點評一并推送，此環節有助于學生互相取長補短，鞏固提高。②作業推送，互動評價。教師根據每個學生課前預習和課堂學習情況發布針對性的作業任務，基于信息技術平臺智能推送個性化復習資料;學生完成作業后可以根據自己的進度，通過平臺及時將作業提交，教師可以針對每個學生的作業情況錄制作業批改微課，及時推送給這名學生或更多的學生，進行個性化輔導;學生基于平臺觀看自己的作業批改微課，也可在平臺上發布自己的學習感受與疑問，與教師、同學討論交流，進行總結反思，并可以通過平臺及時反饋給教師，以利于教師及時改進和實施針對性教學。[3]

結語

室內設計專業的VR立體課堂，采用以問題為導向的教學方法（PBL），學生在仿真學習場景中體驗，避免了傳統課堂中重理論、輕實踐、教師的授課方式單一等問題;在設計作品時，學生在教師指導下使用CAD或Photoshop、3ds MAX效果圖等技術手段進行自主、協作、創新設計，培養了創新能力;在提交設計方案展示教學成果時，學生采用VR全景圖，并結合3D打印技術，將成果隨堂制作出來，使設計作品具有三維交互性等特征。VR技術在室內設計專業的教學應用，還需要更深入地拓展和挖掘，同時結合其他先進的信息技術，使室內設計專業的教學與時俱進，與社會接軌。

參考文獻：

[1]阿巖松，高志軍.VR在初中物理實驗中的設計與應用研究[J].信息技術與信息化，2018（8）.

[2][3]劉邦奇.“互聯網+”時代智慧課堂教學設計與實施策略研究[J].中國電化教育，2016（10）.

作者簡介：皮健，女，大連職工大學教師，副教授，碩士，研究方向為教育技術學。

基金項目：本文是遼寧省教育科學“十三五”規劃2018年度立項一般課題“基于VR/AR技術的職業學校STEAM課程體系研究”的研究成果（課題批準號：JG18EB044）。