基于混合現實技術（MR）的設計思維教學模式研究

摘 要：混合現實技術（MR）的應用實現了教育產業與市場的高效率協同發展，針對傳統課堂教學模式存在的缺陷，提出了一種基于混合現實技術的設計思維教學模式。通過規范設計思維具體教學過程，培養學生正確的思考能力和思維方式，以此實現延伸問題的進一步完善。引入團隊協作方式，拓寬設計思維深度和廣度，使學生擺脫傳統學習思維的束縛，實現不同學生群體設計思維能力的正確培養。

關鍵詞：混合現實技術;設計思維;團隊協作

0引言

混合現實技術（MR）可實現虛擬場景與現實環境的無縫銜接和融合，通過先進的圖像處理技術以及顯示設備，生成具備虛擬現實融合特征的可視化環境，實現兩個相互存在較大差異的空間場景嵌入[1]。設計思維作為新教改背景下的一種思維表現新方式，在應用中被認為具有綜合處理信息的能力，在教學中可切實際的催生學生洞察能力，以助于輔助學生理性的思考，以此提出最適合的教學方案。在新型教學模式中，設計思維理念已受到了教育部門的廣泛認可，并對二十一世紀教學領域的發展造成了較大沖擊。為了順應時代的發展，有關教育部門已整合了高校設計思維教育現狀，開展了一系列的教學改革，盡管在一定程度上取得了成果，但仍存在部分問題有待后期解決[2]。例如，學生在學習中無法將發散性思維與收斂性思維相互結合，仍按照固定思維學習模式進行標題論證關系的分析;在學習中缺乏創造力，缺少創新性，無法將指定思維模式與學習相融合等。針對上述提出的設計思維培養存在誤區，本文將整合混合現實技術（MR）的應用，開展設計思維教學模式的深入研究，改善教育現狀，創新學生學習思維，逐步形成思考問題與解決問題的行為習慣。

1基于混合現實技術嵌入現實問題引領設計思維

基于混合現實技術，將現實生活中的非良構問題引入到虛擬場景當中，并由教師將相關的知識點逐一嵌入到現實問題當中，讓學生在更加真切的情境中學會如何分析并解決問題，從而掌握相應的知識并拓展思維[3]。結合全息模型，在針對不同問題設計解決方案前，首先對問題進行近定位分析，并讓學生在過程中共享全息視野，以此讓學生參與到教學中的各個環節，并以沉浸式的交互體驗感受促進學生學習興趣的提升，并為日后在職場中解決實際問題提供實踐經驗。圖1為在虛擬現實環境中引領設計思維的具體教學過程。

根據混合現實技術建立的虛擬現實環境全息模型中，由教師提出相應的問題，并帶入到對問題的識別和表征階段中，以此開始設計思維的培養。在形成問題表征以及評價量規后，將學生的設計思維引入到探究設計方案階段，并根據具體問題表征內容進行相關資料的獲取，形成與現有知識和問題之間的關聯，建立對應的知識結構[4]。將整個優先執行階段看作是設計思維的明朗階段，通過學生提出可以滿足解決現實問題的方案，再根據相關約束條件進行比較，以多種邏輯思維方式綜合考慮所有可能存在的延伸問題進行進一步完善，最終確定符合各類要求的最佳設計方案，并在全息模型中執行，在虛擬環境中完成現實問題。

2引入團隊協作拓寬設計思維深度和廣度

在基于混合現實技術構建的虛擬現實環境全息模型中，僅僅依靠學生的個人能力解決問題，可能會造成理解問題不夠全面或解題設計方案陳舊等問題，無法達到良好的教學效果[5]。因此還需要通過團隊協作的方式，在全息模型中以小組為單位通過混合現實技術的連接設備進入到虛擬環境中進行討論和爭辯，以此不斷拓寬學生設計思維的深度和廣度。圖2為學生在虛擬現實環境全息模型中進行團隊協作的主要學習過程示意圖。

采用混合現實技術還可實現設計思維教學空間上的限制。在設計思維教學過程中與相關企業機構進行實時交互，設立企業機構中實際的相關問題，在全息模型中學生可以與企業機構任務的相關負責人一同對問題進行探討，以此實現學生與實際工作人員的協作，有利于學生擺脫傳統思維定式的束縛，促進直覺與靈感的迸發，培養平性思維，進一步提高學生設計思維的品質和層次。

3結束語

以泉州工藝美術職業學院為試點研究院校，應用本文提出的基于MR技術設計思維教學模式，經過一段時間的教學實踐，超過85%的學生已經具備了獨立的解決問題思維，以此證明了本文提出策略在實際教學中是具有十分現實意義的。由于本文研究能力有限，盡管本文提出教學模式已取得了一定的成果，但仍需要在后期教學中結合實踐開展更加深入的研究，并從教學框架、教學理念等多個方面培養學生的設計思維，以此為教育產業市場的協同發展提供技術支持。

參考文獻：

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教育部科技發展中心高校產學研“北創助教”? ?課題編號：2018C01015

作者簡介：

姓名： 林國枝，出生年份：1984年? 10月? ?性別：男? 民族：漢族 籍貫：泉州德化 學歷： 本科? ?職稱：講師 ， 主要研究方向：工業設計題目。