虛擬仿真實驗在環境設計專業教學上的應用研究

方文娟

摘要：教師要提出虛擬仿真實驗應用于教學的環節和任務，了解環境設計專業教學在內容講解和技術方法上的需求。圍繞環境設計專業在教材講解、教學流程、特殊實驗等方面的具體方向，開展應用虛擬仿真實驗的教學實驗設計。通過打造講解教材內容的實驗環境和特殊實驗教學要求，推動環境設計專業教學在效果和安全性上的提升，避免損傷他人健康和污染環境的實驗操作。

關鍵詞：實驗流程;教學過程;特殊實驗

引言：

虛擬仿真實驗是應用虛擬現實技術的一種特殊教學方法，可以減少部分實驗設備的損耗和維修成本。同時，以打造虛擬教學場景和數據模型的方式，建立引導學生完成所學內容實踐的一體化教學監測系統，保障環境設計專業教學的質量和成果。因此，教師要結合實際教學需求，把虛擬仿真實驗應用于此專業在建筑設計、室內設計等部分內容的課堂教學中，幫助學生掌握必要的軟件操作手法和科學設計手段。

一、虛擬仿真實驗在環境設計專業教學上的應用需求

（一）科學指導學生完成課程學習任務

很多學生在剛接觸環境設計專業這門課程時，主要通過了解課程中的理論文字敘述來掌握怎樣完成設計方案和設計構思。這就導致教師必須要根據學生學習思路，為他們講解在設計過程中存在的諸多問題，使學生能夠真正掌握完成設計構思的思維方法。但每個學生的學習思路同，適合他們的課程內容講解方法也具有相對大的差異性。教師將虛擬仿真實驗用于此課程的教學過程中，可以讓學生跟著教師的思路完成學習任務，全面提升他們的學習思維能力。

（二）引入環境設計專業軟件操作內容

教師除了要考慮學生學習專業課程的整體過程外，還要對他們掌握課程理論和實踐方法的個人能力，進行依據課程標準的指導和提升。因此教師執行環境設計專業教學工作指導任務時，要適當講解學生在從事專業相關崗位的軟件操作技巧，使他們能夠快速適應不同學習和工作內容的具體要求。而虛擬仿真實驗在學生指導內容中的應用，可以為教學創造指導學生學習的有利環境，幫助他們接觸這部分內容的真實場景，進而引入符合專業教學要求的科學技術手段。

二、虛擬仿真實驗在環境設計專業教學上的應用方向

（一）改良傳統教學活動實驗規劃

環境設計專業教學在教育學生完成理論指導學習內容的環節中，通常需要以實驗形式幫助他們掌握一些基本的設計原理，使學生能夠在為他人提供設計方案的工作過程中，減少使用有害物質或者材料的做法。可教是指利用專業教材講解相應內容，并不能具有相對大的說服力，讓學生真正掌握教材所提出的設計注意事項。因此，教師必須要通過應用虛擬仿真實驗的具體規劃，對類似的傳統教學活動進行改良，提高實際的專業教學教育效果。

（二）增加學生可操作的實驗流程

環境設計專業教學應當對學生學習質量提出一定要求，避免他們在聆聽教師指導言論的過程中，出現不理解所學內容或者不愿意參與學習時間的個人行為。通過應用虛擬仿真實驗的軟件模型，建立要求學生在課堂學習過程中，全程跟隨教師思路或者完成教師學習要求的實驗教學流程。以此減少他們由于走神或者沒有認真學習課程內容，所造成的課堂教學質量問題。并適當增加學生在實驗流程中的操作要求，使他們具備科學學習的理念和經驗。

（三）減少專業教學過程造成污染

環境設計專業教學中涉及到的實驗內容，其中一部分是對有毒物質進行氣體中濃度的測試。很多教師在指導學生完成這類測試時，需要提前做好教室的通風準備，讓學生佩戴好口罩和手套等防護用品。在準備工作全部完成后，再把物質放入密閉的容器內進行測試實驗。一旦實驗出現操作上的不當，就會使教室環境中充滿有毒氣體，影響在場師生的身體健康。教師利用虛擬現實技術完成相關教學實驗，可以讓虛擬仿真實驗成為此部分內容的重要教學方法，減少教學過程造成的環境污染現象。

三、虛擬仿真實驗在環境設計專業教學上的應用措施

（一）建設開放式的實驗教學環境

教師要讓學生感受到良好的學習氛圍，使他們真正融入到整體教學活動的集體合作環節中，完成對環境設計專業教材內容的認真學習。并排除各種可能影響學生學習質量的環境因素，建設應用虛擬仿真實驗的科學教學環境，利用虛擬現實技術講解幾何空間、建筑構造等教材理論知識。通過對教材課后案例分析習題內容的講解，完成建筑內部設計、戶外空間設計等相關材料的分析，為學生呈現出設計構思落實到虛擬環境后的最終狀態，減少教師只利用教材講解知識的不良效果。

（二）引導學生完成虛擬仿真實驗

教師要針對環境設計專業的學生指導環節，提出引導他們完成教學設計實驗的學習任務，要求學生學習探索已學知識和即將學習到的知識內容，防止他們學習行為或者學習狀態上的不佳。調整以往嚴抓課堂紀律的教學行為，為學生安排他們必須完成的虛擬仿真實驗流程，使他們時刻保持學習過程中的清醒、累積學習專業知識的實踐經驗。適當放寬對學生運用理論方法的操作要求，引導他們完成教材課后所有習題內容的模擬操作過程，使學生掌握相應的實驗技巧和科學學習理念。

（三）總結實驗所運用的工藝原理

教師要對環境設計專業教學中，進行有毒物質測試這部分特殊實驗內容，實施應用虛擬仿真實驗的細致要求，防止任何人員在實驗過程中出現惡意污染環境的行為。其中一部分學生在剛開始接觸特殊實驗時，會嘗試觸摸或者聞氣體味道的方式，了解實驗物質具備怎樣的物理性質。導致實驗氣體會揮發到空氣中，與實驗環境中的水或者金屬物質反應，生成實驗要求以外的有害物質。因此，教師需要應用虛擬仿真實驗隔絕學生與實驗物質的距離，為他們總結完成實驗要遵循的工藝原理，使學生能夠學習到有趣的專業知識。

結語：

教師在研究虛擬仿真實驗教學應用的過程中，要深刻了解學生學習心理和他們需要積累學習實踐經驗的情況。通過引導學生參與實驗操作、認識實驗原理的環境設計專業教學，讓他們能夠掌握教材知識和實驗常識，避免影響學生的個人思路問題和特殊實驗污染問題。把虛擬仿真實驗用于指導學生實踐所學內容的教學環節中，增強此專業教學對學生的影響力。

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