VR技术在室内设计专业教学中的应用研究

皮健等

摘要：将VR技术应用于室内设计专业教学，建立VR立体课堂是本文的基本观点。教师采用以问题为导向的教学方法（PBL），实施“三段十步”的VR立体课堂教学;学生在VR虚拟学习场景体验，设计制作作品，采用VR全景图并结合3D打印技术，将成果随堂制作出来。这样的教学方式能提高学生的自主、协作、探究、创新能力。

关键词：VR立体课堂;室内设计专业;PBL教学

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2019）06-0090-03

前言

在传统的室内设计教学中，教师常常重理论、轻实践，授课方式单一;在设计作品时，学生往往只进行模仿，缺少创新。随着信息技术的发展，虚拟现实技术（简称VR技术）的出现给室内设计专业的教学带来了变革。VR技术在室内设计专业教学应用上的优势在于能为学生创建仿真的学习场景，带给学生身临其境的真实体验，以及能够沉浸其中、进出自如、操作实践并具有交互作用。

VR技术应用于室内设计专业

1.模式选择

VR技术应用于教学主要有三种模式：手机VR及VR一体机应用模式、外接头戴式设备应用模式、外接头戴式+大屏应用模式。其中，手机VR及VR一体机应用模式主要以学生佩戴VR眼镜或头盔进行，对场地要求较低，所以可在班级内进行;外接头戴式设备应用模式需要头盔、手柄，外接头戴式设备包括头盔显示器和运动控制器的主机VR系统，对场地要求高，一般作为课后体验或家庭教育;外接头戴式+大屏应用模式，需要配置外接头戴式+大屏的VR的创客教室，教师可以在创客教室对学生进行授课，在课堂，可以邀请感兴趣的学生来做示范，示范过程通过大屏幕显示，学生通过演示同学的示范，可以对知识内容进行了解。[1]

室内设计专业的教学一般采取班级授课形式，且人数较多，设备不能一对一，建议采用手机VR及VR一体机应用模式。教学设计采用以问题为导向的教学方法（PBL），在教学过程中，培养学生自主学习习惯，提升学生解决问题的能力。VR要与其他信息技术融合，如要求学生课前通过微课进行预习，作品成果可通过3D打印技术制作出来或通过VR全景技术展现进行评价，再通过大数据技术进行学习分析。

2.专业课程内容的涵盖与整合

室内设计专业是一门专业性较强的学科，涉及内容广泛，包括美术设计、室内效果图表现（CAD、Photoshop、3ds MAX效果）、室内设计原理材料、预算及施工管理、室内软装与布局、居家工程方案专项等系列课程。VR技术在室内设计专业的运用主要是在实践教学中，以完成一套完整的设计方案为任务驱动，将前期的CAD绘图、手绘方案到后期的3ds MAX技术等室内设计专业学生需要掌握的专业技能，通过音频、文字、图片、3D数字化模型形式呈现在VR创设的虚拟环境中，让学生根据主题，综合运用专业知识与各种新型的专业设计软件，在VR运行环境下，在不断实践和训练中，将自己的创意、想法等有机结合起来，从而熟练地处理各种专业领域的难题，提高创新能力。

基于PBL的VR教与学

1.基于PBL的VR教学中教与学融合统一

基于PBL的VR教学为“教”与“学”的融合统一提供了有利的条件，增进了师生互动、协作、交流，使“教”与“学”相互渗透、融为一体。如右表所示，教师课前提出问题—学生观看微课、VR全景图等资料—教师导入项目、任务—学生VR虚拟仿真实场景体验、教师精讲指导—学生分组讨论—教师指导点评—学生随堂设计制作学习成果—教师评价总结，这一系列环节构成了VR课堂的完整教学过程与持续发展体系。

2.基于PBL的VR立体课堂中教学流程结构设计

基于PBL的VR立体课堂的教学流程结构设计，应把“教”与“学”作为一个统一的整体来考虑，采取“三段十步”的教学流程模式，即由三个教学阶段和十个教学步骤组成。其中，“三段”即“课前、课中、课后”组成的三段式课堂教学闭环，“十步”即提出问题、微课推送、教学设计、情境创设、精讲指导、体验学习、设计制作、作品推送、课后作业、反思评价等十个教学步骤（如下图）。

“三段十步”的VR立体课堂教学流程结构，各个阶段上既要分担培养学生创新能力的总体目标任务，又有各阶段任务各自的重点和特色，从而构成VR立体课堂的完整教学过程和持续发展体系[2]，具体分析如下。

（1）课前阶段

VR立体课堂的课前教学准备，以问题驱动进行教学目标预设，以学情分析優化教学设计。首先，利用信息技术平台，向学生抛出问题，并可通过平台推送学习课件、微课、VR全景图等预习内容。其次，学生通过在课前学习教师推送的预习材料，完成问题并提交到平台上，同时通过平台录入在预习过程中遇到的问题，在平台讨论区进行相关讨论。再次，教师根据教学目标预设、学生基于问题的预习完成情况统计分析及讨论的情况等，进行综合学情分析，从而优化教学设计。

（2）课中阶段

课中阶段，在教师的指导下，学生在VR虚拟学习环境中，实施基于项目式的学习，完成设计方案，利用VR全景图展示，并结合3D打印技术随堂制作出来，从而得到及时的验证和评价反馈。主要包括：①在导入新课上，教师可以通过基于问题的预习反馈等方式导入新课，精讲预习中存在的问题及本次课的教学内容，学生重点听取在预习中的疑惑和本次课的教学内容及重点难点，积极参与教学。②在情境创设上，教师可以借助VR技术创设仿真学习情境、导入教学主题。③在课堂探究上，由教师通过下达项目主题，布置学习任务和要求，并组织和指导学生的分组、体验、合作、探究，学生开展协作学习，实现多种形式的师生互动、生生互动。④在评价反馈上，教师通过平台对学生进行学习过程性评价，及时点评、精讲，并指导学生使用CAD或Photoshop、3ds MAX等完成设计方案，同时学生利用VR全景图展示，并结合3D打印技术随堂制作出来，实施学生互评、教师评价的总结性评价。

（3）课后阶段

课后阶段，基于信息技术平台，教师开展个性化辅导，并进行针对性教学。主要包括：①作品推送。将课堂中学生的VR全景图在信息技术平台推送并展示，同时将学生互评与教师的指导点评一并推送，此环节有助于学生互相取长补短，巩固提高。②作业推送，互动评价。教师根据每个学生课前预习和课堂学习情况发布针对性的作业任务，基于信息技术平台智能推送个性化复习资料;学生完成作业后可以根据自己的进度，通过平台及时将作业提交，教师可以针对每个学生的作业情况录制作业批改微课，及时推送给这名学生或更多的学生，进行个性化辅导;学生基于平台观看自己的作业批改微课，也可在平台上发布自己的学习感受与疑问，与教师、同学讨论交流，进行总结反思，并可以通过平台及时反馈给教师，以利于教师及时改进和实施针对性教学。[3]

结语

室内设计专业的VR立体课堂，采用以问题为导向的教学方法（PBL），学生在仿真学习场景中体验，避免了传统课堂中重理论、轻实践、教师的授课方式单一等问题;在设计作品时，学生在教师指导下使用CAD或Photoshop、3ds MAX效果图等技术手段进行自主、协作、创新设计，培养了创新能力;在提交设计方案展示教学成果时，学生采用VR全景图，并结合3D打印技术，将成果随堂制作出来，使设计作品具有三维交互性等特征。VR技术在室内设计专业的教学应用，还需要更深入地拓展和挖掘，同时结合其他先进的信息技术，使室内设计专业的教学与时俱进，与社会接轨。

参考文献：

[1]阿岩松，高志军.VR在初中物理实验中的设计与应用研究[J].信息技术与信息化，2018（8）.

[2][3]刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育，2016（10）.

作者简介：皮健，女，大连职工大学教师，副教授，硕士，研究方向为教育技术学。

基金项目：本文是辽宁省教育科学“十三五”规划2018年度立项一般课题“基于VR/AR技术的职业学校STEAM课程体系研究”的研究成果（课题批准号：JG18EB044）。