互联网智能制造背景下VR技术在环境艺术设计教学中的应用分析

张康宜

(山西财贸职业技术学院，太原 030031)

一、研究背景

互联网智能制造背景下信息技术与制造业的深度融合，使得VR设备与技术的发展日渐普遍与成熟，在行业企业中的应用深度和广度前所未有。在艺术设计教学中广泛使用VR技术也已成为教育领域发展的必然。现阶段VR技术在高校教学中提升课堂教学成效、丰富课堂内容、增加趣味性以及与行业市场融合接轨等方面的应用非常广泛。环艺专业目前可依托打扮家、安居客、3DMAX等设计软件或APP借助steam等虚拟现实呈现平台实现互动，在视觉可达性方面实现完整呈现。只因在虚拟环境中学习者 (Learner) 具有明显的学习意愿 (A Positive Impact on Perceived Usefulness)，感知有用性更积极(Perceived Ease of Use)[1]。

但VR教育的研究对象组成复杂，有些研究内容不能单纯地使用定量的研究手法。目前软件操作平台在结合认知规律、培养学生创新思维等方面有局限性。各平台与高职院校环境艺术设计专业教学实际结合过程中，更多强调视觉可达性，逐渐出现与实际教学深入度不够、缺乏普遍适用性以及在推广和借鉴方面相对较弱等问题。

二、目前环境艺术设计专业VR技术应用的教学现状及存在问题

VR技术在环艺专业的教学应用以市场定量研究产生的环境为依托，在具体结合学科教学方面有所欠缺，未形成科学的教育教学体系。如何更好的将技术成果应用于环艺专业教学，需正确看待如下问题：

(一)专业教学目标不清晰

目前职业类院校进行艺术设计专业人才培养方案设计时，存在内容陈旧或变更太快等问题，致使专业教学目标不清晰，缺乏系统性，导致教学效果不理想。教师实际教学与行业要求脱节，高职院校环境艺术设计专业市场应用性极强，如果高校教师不更新自己的知识体系，不了解市场需求，及时调整和明确教学目标，将影响人才培养质量。

(二)VR技术应用缺乏针对性

2020年我国发布第二批16个新职业中直接与人工智能、互联网智能制造相关的职业有4个，可见人工智能互联网智能制造缺乏相关人才，并且在未来有发展空间。对于环境艺术设计专业来说在专业教学中引入虚拟现实技术，将室内外环境进行全景展示有利于提升教学效果，激发学生学习兴趣，适应市场需求。但在实际教学操作中，学生所接触的相关软件更多是针对行业中的设计公司。教学应用中出现智能性不足、缺乏普适性以及校企合作板块匮乏问题。虚拟现实技术在市场中的应用已十分广泛，虚拟漫游、全景体验已实现，但在教学中的应用还停留在浅层次，导致教学目标不明确，缺乏对虚拟现实核心技术的学习和技术支持。

(三)VR技术推广的限制性

艺术设计课程内容繁杂且更新快，仅凭课堂教学无法满足需求。VR技术在实际推广过程中受到许多限制。最典型的就是教学理念落后，体现为普遍完成理论教学后统一进行上机实践，这种传统教学模式使得学生学习吃力，还增加了教师工作量。

环境艺术设计专业课程本身具有较强实践性，相关技术快速更新，软硬件不断变化，行业新理论与方法持续出现，课程内容也越来越丰富，单一课堂教学无法满足实际需求。技术教学面临课堂教学环境限制、学校设施设备较老化、新技术的应用更新不及时等现状，虚拟现实在设计专业教学应用方面停滞不前。同时师资力量存在不足现象，缺乏行业企业专家参与教学，学生掌握相关理论知识和技术后无法参与实践巩固知识，存在与行业企业脱节现象，教育滞后性显而易见。

三、VR技术与教学融合探索

(一)结合学生认知规律

结合环艺专业实际教学，不以量化方式衡量VR技术在实践教学中的应用。遵循大学生认知发展规律，在软件操作方面发挥大学生主体作用，以设计项目为引领，教师为辅，循序渐进的借助VR 技术来进行空间创建，从多角度感知虚拟现实空间。将原本环艺受制于学校基础教学环境而不能创建的实际施工场景、方案展示(样板间)、材料体验、方案后期调整以及与客户的沟通交流过程都能够通过互联网线上虚拟环境得以创建，并且能够重复体验以提升技能。学生在利用新型技术学习的同时也更新了对于行业企业的刻板印象，增加了对于本专业学习的兴趣和信心。在使用现有虚拟现实技术过程中虽然在视觉体验上占据优势，但也出现操作程式化。简单程式化的操作在带来便捷的同时也扼杀了专业操作人员的创造能力，需结合学生的逻辑思维来展开教学。

(二)结合专业的艺术创新性

环艺几款经典设计软件在行业中应用广泛，对于目前环境艺术设计专业室内方向的学生来说，传统3DMAX、CAD软件的学习已经普及，市场和企业处于传统基础软件、操作技能与新型设计软件使用之间的磨合成长期。但软件只是设计师想法表达的工具，艺术设计本身具有创造性，探索性。从长远来看，VR技术与教育之间，不只是简单的技术性组合，实际操作过程中在人与环境之间的关系，艺术的创意性表达等方面都还有所欠缺。

四、建设意见

(一)对已有平台的建设意见

1.结合现有常用软件搭配更智能

现有与环境艺术设计专业相关的全景展示软件在实际教学中可结合其他软件进行教学活动。如结合CAD、草图大师、3DMAX等。弥补现有VR场景创建的短板，实现模型转化。

2.结合其他教学平台

教学过程中全面应用VR呈现受到技术的限制，需逐步更新教学手段，结合其他教学平台来完善教学效果，借助市场常见VR场景展示平台实现空间体验共享。

3.自由组合，多方参与

在平台建设中能够增加不同模块，使企业、学校、软件技术开发人员都参与其中。真正实现校企合作、工学结合。

(二)转变教学模式

有了VR虚拟现实技术参与，将原本复杂二维或者三维操作才能够呈现的空间得以智能化、高效化、简单化呈现[2]。环境艺术设计课程实践性较强，仅依靠理论授课无法达成预期教学目标。这就需要教师寻求新的教学方法，使得教学过程中学生能主动思考问题，将专业知识与设计实践方案结合起来，利用VR技术依托互联网在塑造三维空间环境方面的优势，降低知识理解难度，提升课堂教学质量。教学过程围绕学生展开，有效实现分层递进教学。

VR课件的出现改善传统多媒体课件的不足，简化课件制作流程，使得课件展现形式更加系统化与立体化，可以完全取代传统多媒体课件。传统课件是二维与静止的，VR课件立体化展现知识点，给学生塑造一个仿真的学习环境，强化学生对知识的感受。

(三)搭建与市场结合的学习平台，强化考核方式

室内外设计过程中要全面把握消费者的需求，并以此为基础完成方案设计。目前室内环境设计行业倾向的重点与核心是软装设计，包含色彩、肌理、风格等方面。当人们步入一个室内空间时，视觉上最先体验的就是软装环境。如在设计时选择欧式风格，室内布置富有装饰意味的壁炉，并用具有金属质感的黑色和金色铁艺对壁炉进行装饰，这些语言描述对于学生以及设计对象来说缺乏直观性。结合市场需求，课堂依托虚拟现实技术创建该场景，并对场景创建的不足进行设计调整，不仅增强了学生学习的积极性，也为设计结果提供了无限可能性。同时不断创建和更新与市场相关的学习平台，学校教师与企业导师共同进行线上指导和考核，强化学习效果，并能够将优秀的设计结果应用于市场。

(四)立足于学科化

1.依托VR技术，完善课堂教学效果

在环境艺术设计教学中，如果单靠几张施工图，学生很难清晰明了的对室内外各个空间进行观察和全方位的把握。而有了VR虚拟现实技术参与，学生就能够增强对空间维度的理解，在学习中仿佛置身于室内外虚拟环境，及时将所学的知识运用于设计中，使学生的学习不再局限于被动的接受知识。学生主动的投入到学习中，能够更加牢固的掌握知识，增强设计应用能力。

2.模拟工作环境，增加学习趣味性

环境艺术设计教学时，教师可以利用VR技术塑造情境，让学生通过VR技术进行联系，发挥角色扮演的优势，分别扮演设计师与顾客，双方通过交流沟通调整设计方案，实现提升设计方案的质量与合理性，增加学习趣味性[3]。如在室内设计技术教学时，需要培养学生沟通技巧。传统工作模式是客户与设计师之间进行接触和沟通，设计师根据客户的想法和要求制定合适的设计方案、表现形式及具体的工程施工模式等等，整个过程中需要以“客户的认可和满意”为工作和设计目标。设计师能为客户呈现的是一些CAD平面设计图纸、手绘稿、参考图或者3D效果图，利用这些图纸来尽可能说服客户，得到他们的认可。虽然这些图纸能将设计师想法和理念进行展示，但是客户却因为专业技能等原因看不懂、不能理解而导致沟通过程中出现交流障碍。但随着VR技术的应用，设计师可以根据客户提供的基础数据进行建模，将与之相关的人物、场景和其他需求元素一一录入，呈现在“虚拟现实”中，借助专业转化设备，利用VR技术模拟出人体真实的视觉、听觉和触觉感官，客户可以通过自身肢体和语言等多种方法进行交流和信息传达，体验到科技化、专业化和人性化的高端服务，如此全面解决了客户因为专业术语和技能等原因造成的与设计师交流中出现的障碍。

3.创新教学方法，提升设计趣味性

互联网智能制造技术的日渐成熟给设计行业带来了无限可能性，多种便民化室内设计软件和综合性设计软件层出不穷，大多都借助了VR技术，给专业人员的设计呈现带来可视化和便捷操作。通过在教学活动中的探究，不断深入运用虚拟现实技术，结合项目化教学及多种教学平台，提升VR在环艺专业教学中的普适性、深入性，提升实现专业应用和技术推广的可能性，在实际教学中增加设计的体验感、趣味性[4]。未来随着VR技术的逐渐成熟，技术服务于设计这一理念将被最大化体现，对于学生和教师来说不变的是设计知识，而设计方案的呈现和制作方式更为智能和人性化，在设计成本、设计成效、人力投入、运作周期以及资源使用上将发生重大改变。教育教学也应紧跟时代发展潮流，在实际教学中虚拟现实技术应用也将更为成熟和广泛，成本和场地限制的减少对于教学效果、学习趣味性以及设计能力提升会有更好的改善。同时市场实践应用、行业企业标准完善以及运行环境的改变也将为VR技术给环艺教学带来更好的发展。

五、结语

教师在环境艺术设计专业课程教学中引入VR技术，将该项技术与授课内容结合起来，塑造良好的学习环境，激发学生学习兴趣，增加课堂的趣味性与知识传授效果，将大幅度提升环境艺术设计课程教学质量。基于互联网技术在未来的发展和教学实践应用，VR技术将面临新的发展机遇，对于环境艺术设计专业实际教学将会有更新的启发。