5G 背景下環境設計專業課程的教學改革研究

馬曉紅

哈爾濱華德學院，黑龍江 哈爾濱 150025

一、環境設計教學理念與時代相接軌

當今經濟社會處于高質量發展時期，環境設計行業需求也在不斷變換，各種新材料、新風格、新理念層出不窮。因此，傳統的環境設計課程教學已經不能滿足當前的人才培養目標。高校要準確把握新形勢新要求，深化教育改革，加快教育現代化。在課程建設上與新技術結合做出改變。5G 是第五代移動通信技術，它具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術，可以實現人機物互聯的網絡基礎設施。2019 年6 月5G 商用牌照在我國正式上市，表明5G 信息時代全面開啟，經過幾年間的快速發展，5G 技術目前覆蓋達60 多個城市且還在迅速擴張，同時5G 技術也不斷發展成熟，網絡延遲已經低至1ms，支持虛擬現實和增強現實等延遲敏感性應用。［1］為了適應當前信息社會更為了開拓更有效的教學方式，嘗試提出環境設計課程教學“前瞻性、融合性和真實性”的新特點，幫助環境設計教學領域實現資源信息多向共享、數字化課堂體驗教學和產教結合平臺建設發展。

（一）信息的前瞻性

環境設計專業教學最終是要服務于市場，為行業貢獻有價值的室內設計人才，那么消費者需求和行業趨勢的變化，則直接影響著環境設計課程的教學目標和教學內容。當今室內設計行業競爭激烈，這就要求設計師了解最前沿的設計趨勢、設計理念甚至是新興技術來適應新的市場環境，努力抓住時代步伐才能面對更新的挑戰。5G網絡技術可以加速全球信息共享，同時可以通過電腦、平板和手機等智能設備輕松幫助老師和學生獲取最新的行業信息。例如認識最新的室內設計材料、加工技術與設備，了解最前沿的設計方案洞悉未來設計趨勢，讓學生及時適應新時代的發展需求。

（二）資源交叉的融合性

環境設計主要是指對室內外空間運用藝術手法進行設計創作的行為，該專業下設多個不同方向課程內容，包括室內空間設計、藝術概論、風景園林設計和家具設計等多種知識交織在一起。涉及人文學科、建筑學科、人文學科和工業設計學科。5G 網速的提升，使智能教學平臺的使用和網站搜索，變得更加迅速且獲取信息范圍更廣闊，多門類教育資源可以為學生的跨學科交叉學習提供豐富的知識拓展，使其在環境設計學習中不僅僅局限于專業本身，通過多學科的融會貫通，才可以打破專業壁壘，培養出適應社會的復合型人才。

（三）教學體驗真實性

5G 信息科技幫助推進虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合現實（MR）技術的不斷發展與研究，使設備使用起來更加穩定，能消除VR/AR/MR 操作中產生的眩暈不適感。人機、多人遠程無縫協作功能，也可以通過5G 的超低延遲技術，實現順暢操作。環境空間設計需要更真實的教學體驗，才能讓學生感受到設計的全貌，學生可以通過穿戴智能設備，進行360°沉浸式空間體驗。從而多角度學習設計知識，增強學生的設計能力，5G 時代下這一方法在環境設計課程教學中也將成為一種學習常態。

二、環境設計課程的教學困境

目前，我國高校藝術學院對于環境設計專業課程的教學水平，已經有所發展與成就，但隨著設計行業需求的變化，并從全局角度來看，很多教學問題都逐步凸顯出來。

首先，專業教育資源缺失且信息相對陳舊。學生在學習環境設計專業課程中獲取教學資源的主要方式有教材、教師課堂課件的講授、實地調研以及專業設計網站的瀏覽等。專業教材和教師課件雖然是經過專家和教師苦心鉆研設計出來的精品教學內容，但對于專業中跨學科內容的部分仍顯不足，且教材的撰寫需要一定周期，然而設計行業的發展卻在日新月異，很多前沿知識無法及時在教材展現。實地調研受地域影響可調研內容十分有限，專業相關網站資源混雜不易辨別學習內容，平臺為了流量需要在信息挑選與展現時都做了主觀引導，摘選出的信息不全面不專業，部分信息還需要充值獲取。所以，打造一個豐富的、前沿的和專業的資源網絡共享平臺具有重要意義。

其次，課堂教學缺少靈活性，在課堂交互設計中普遍運用的隨堂式提問和翻轉課堂的形式，雖然都具有一定的切實效果，但對于空間設計的學習來說還遠遠不夠，學生無法通過圖片或視頻想象完整的環境設計，久而久之失去興趣。應積極探索智能設備為學生提供更為真實的案例感受。

最后，產教結合略顯乏力，高校環境設計專業學生畢業主要還是走向社會去企業中創造價值，所以崗位信息的把握至關重要，高校合作企業和推薦單位有限，且隨著新冠疫情的到來近幾年企業效益低迷，用人單位需求量減少，學生實踐和就業平臺也隨之減少，這就需要高校不僅在教學當中緊握產教結合教學方式，同時還要打開思路擴展與產業合作機會。

三、數字化教學方式的創新設計

隨著教育業進入到互聯網、數字化和智能時代，當前我國正在針對教學的智能化方式上進行著多方面的探索，包括智慧課堂、資源共享平臺、虛擬現實技術服務以及數字化教學3D 教學資源等。而現實隨著5G 技術逐步成熟，網絡平臺以及應用設備不斷建設發展，數字化的教學方式還有待深入設計與改革創新。

（一）全門類交互性教學

《中國教育改革和發展綱要》中提出：“當今世界政治風云變幻，國際競爭日趨激烈，科學技術發展迅速，世界范圍的經濟競爭、綜合國力競爭，實質上是科學技術的競爭和民族素質的競爭。”《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020 年）》也指出：優化學科專業、類型、層次結構，促進多學科交叉和融合。［2］同樣，環境設計課程是一個需要多學科交叉融合學習的專業類型，整合不同專業知識，全面了解方案內容，從而創造出實用新穎的設計作品。因此，跨學科的資源整合與分享變得至關重要。我們要借助5G 技術，建立一個以環境設計專業課程為中心的多門類資源共享網絡平臺。

該平臺要在環境設計專業知識為主的基礎上，進行多門類的學科整合和學科分類，盡可能將專業相關不同學科資源進行遷移，使其在不同學科之間探尋相通的因素，從而構建多學科之間的內部聯系。通過這樣的聯系，可以讓學生在資源獲取的同時，了解不同門類之間的結構關系，加深知識理解。這種多學科交互式學習方式，需要利用大數據與智能技術相結合，幫助搜尋者在專業資源網絡平臺迅速、全面、準確地找到感興趣的專業信息。平臺的個性化學習，可以幫助學生在方案設計時選擇自己研究方向案例進行深入學習。例如，方案為新中式庭院空間設計，對于該庭院方案在平臺中不僅可以直接檢索風格、庭院、空間設計關鍵詞準確找到所屬資源類目，還可以在該門類當中繼續選擇經典案例或最新優秀案例，讓學生在學習大師作品的同時，還了解了最新的設計趨勢。其中涉及的建筑地理知識、庭院材料工藝、中國傳統文化以及設計師履歷等資料都可以拓展檢索到，實現多角度延伸閱讀。

此外，平臺的使用者同時也可以是平臺的構建者，教師和學生可以實時更新資源信息，大家在數字平臺的討論板塊進行信息共享，并形成主題討論，更新最新國內外設計案例、行業展會等訊息，形成一個積極正向的互動性資源平臺。

（二）沉浸式數字課堂

基于當前的“線上＋線下”數字課堂的混合教學模式，5G 與虛擬現實技術相融合，可以使線上教學有更真實的體驗感。目前，多國對于在課程教學當中運用5G 與虛擬現實智能技術已經相當成熟，例如在瑞典皇家技術學院數學課程的教學當中使用虛擬現實技術，給學生建立了一個虛擬的學習場景，將專業知識資源融入到搭建的虛擬場景之中，使學生在沉浸式的體驗中感受到虛擬場景中的立體畫面，全方面多角度的學習數學知識。這里構建出來的數學模型，不僅視覺上效果突出，而且邏輯關系明確，相關的數學知識通過三維立體數學模型的空間展示，能夠更清晰地了解其邏輯層次關系。［3］

目前，環境設計專業課程線下教學主要以教師為主的專業知識講解，線上教學以APP 或網站為載體搭建數字課堂。現階段，線上內容呈現形式為文字、圖片或視頻，在此基礎上可以嘗試以微視頻為載體搭建環境設計專業3D 教學資源，學生通過佩戴智能設備身臨其境地體驗教學內容。例如，在教師線下講授完板式家具結構之后，學生可以通過線上視頻中虛擬現實操作，直觀感受家具的分解過程，并可以單獨操作每一個家具部件進行360°的立體觀察，甚至可以對家具進行拆解組合增加了游戲性、互動性和獨立思考的能力。同樣的原理可以在講授博物館展示空間設計的課程當中得到切實的輔助作用，傳統教學當中很難實現讓學生去實地參觀各經典博物館，然而通過虛擬現實技術搭建一個與實際博物館類似的場景模型，學生足不出戶就可以在云端“云游”場館，甚至利用增強現實技術和館內設備進行互動。觸控感興趣的展品可以獲得更多的相關信息，真正實現沉浸式參觀。5G 技術與VR/AR 結合還可以幫助學生創建自己的案例情境，主要通過云端上傳施工圖紙、建模文件以及渲染效果圖，在平臺中搭建一個三維空間模型，利用虛擬現實裝備與自己設計的空間方案進行立體互動，沉浸式感受方案的設計比例、色彩搭配、尺度比例的同時找出問題所在，實時對設計做出適當的調整與修改。［4］這樣的設計過程，更貼近實際應用場景，有效幫助高校培養應用型設計人才。

（三）云端工作平臺的建立

教育類云平臺是高校可利用的教育資源共享平臺，是高等院校設計的信息化線上教學平臺，也是實現產教合作順利進行的智能平臺，環境設計專業為了學生適應社會發展畢業后可以接軌企業市場人才需求，應建立自己專業特有的云端網絡工作平臺。［5］該網絡工作臺與現有的校企合作平臺和招聘網站不同，它的建立是以環境設計學生群體為基礎，切實從學生需求出發，保證實踐就業質量。一方面由學校嚴格把控專業相關的正規用人單位信息整合放置在平臺當中，就業信息在上傳過程中利用5G 和大數據進行初步篩選，基礎信息不符合專業需求或者虛假信息均不予通過，確保就業信息的安全性。后續網站還會跟蹤學生實習就業狀況，并開通留言討論功能隨時給予該單位評價和獲取相關單位信息。學生還可以通過瀏覽工作臺中的招聘訊息來不斷評估自己專業能力，實時調整自己的學習內容和實踐方向。用人單位與高校在云端工作平臺的互動性越高，平臺就能獲取更多的實際效應，可以吸引更多的當地企業或線上企業參與進來。［6］不僅拓展學生實習和應聘的選擇范圍，而且企業通過該平臺可以更加便利地獲取高校專家資源、實驗設備的使用以及技術上的支持與合作，達成雙向的合作機制。

另一方面，學生可以在該工作臺上傳自己的個人簡歷和設計作品集，隨著課程學習的不斷增加，實時更新自己的作品內容，逐步形成高校專業品牌特色吸引企業合作。用人單位通過云端工作平臺直觀便捷的方式，了解學生專業水平和特長，可直接聯系學生進行溝通洽談，通過這種方式主動打開了校企合作的大門，建立雙向就業環境，為學生和企業搭建溝通橋梁。

四、結論

在5G 網絡技術發展時代下，聚焦環境設計專業課程的教學困境，探索數字技術與教學建設相結合的新思路，優化課程教學內容，改革教學框架，創造出適合環境設計專業的新型教學形式。分享優質的多學科教學資源和沉浸式教學體驗，滿足學生個性化創新性學習要求。并立足環境設計專業的產教結合人才培養模式，借助互聯網資源整合出數字教學平臺，增強學生專業學習和實踐能力。推進教育信息化發展，最終實現多樣性、互動性、開放性、智慧性教學改革。