协同育人视角下虚拟现实技术在环境设计专业中的运用

◆许晶晶（ 南京晓庄学院 ）

虚拟现实技术是指用计算机产生一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受，并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。通过现实世界与虚拟世界的无缝融合，从而产生新的空间，实现了物理对象和数字对象的共存以及实时的自然交互，增强用户体验的真实感。2019年发布的《地平线报告（高等教育版）》指出：“虚拟现实是未来促进高等教育发展的技术之一，并在2-3年实现初步应用，它的关键特征互动性，赋予了学习和评估巨大的潜力，学习者可以通过虚拟对象的体验来构建新的认知。”对于环境设计专业而言，虚拟现实技术具有广泛的应用价值。它能够在三维视景营造真实的视听和触觉体验，为设计实践教学提供新的观看方法和新的输入方法，将多重方法相互结合，有助于实现环境设计的动态性和交互性设计，通过立体视觉显示技术与环境建模技术直观地进行室内、景观和建筑设计。

1.虚拟现实技术在环境设计领域的发展趋势

2017年，国家发展和改革委员会在印发的《国家教育事业发展“十三五”规划》中指出，支持不同层次学校共建智慧校园，综合运用互联网、大数据、人工智能、虚拟现实等技术，探索未来教育教学的新模式。对于环境设计专业来说，超强沉浸感和实时交互性正是虚拟现实技术应用于艺术设计教育中最大的优势所在，它将设计成果以虚拟技术的形式进行了最大化的呈现。真实空间所带来的体验感，可以满足众多设计行业对于设计结果的想象，并在设计实践中完成效果展示。与此同时，虚拟现实技术与环境设计相融合的教学方式，大大提高了学生参与的积极性，并在此教学过程中有效地促进了学生对问题的发现和解决，对综合创新型人才的培养具有较大效果。今后，高校教学实践应紧跟社会发展和市场需求，在教学中要强调传统教学与社会性实践相并重、专业实用性和社会服务性相结合，把握市场对专业人才的需求动向，使学生接触、了解和掌握相关前沿技术，这是环境设计专业教学质量提升的关键，也是专业发展的必要条件。

2.协同育人视角下虚拟现实技术在环境设计实践教学中的构建

2.1 产学合作协同育人的人才培养模式

采取自主学习和集体培训相结合、创新训练与科技竞赛相结合、创业训练与社会服务相结合的创新人才培养模式。通过与校外企业合作共建虚拟现实实验室的方式，形成了集“创新训练”“学科竞赛”“创业训练与实践”和“服务社会”相结合的创新创业人才培养路径。

2.2 虚拟现实技术和环境设计专业的课程融合

面向设计类专业制定集理论课程教学、实验教学、毕业设计、企业实训、项目团队设计于一体的虚拟现实协同设计工作平台。配备完善的课程体系和教学资源，教学资源包括来自实际企业的案例资源、软件资源和师资实践类培训课程等。运用虚拟现实、人机交互、数据库、多媒体以及网络通讯等技术构建一个真实的虚拟现实实验环境，学生可以在此环境下进行独立、高效、安全和经济的交互实验，能更好地呈现艺术与技术相结合的设计作品，并有效传递设计作品表达的设计理念以及能够及时对其进行有效的设计评价。

2.3 校企合作共建虚拟现实实训基地

虚拟现实在环境设计实践教学中的介入，给专业教学和科学研究提供了强有力的支持。通过校企合作，搭建完善的软硬件平台，能全景展示内外部环境，使设计者、工程人员、用户能够准确的理解设计意图，并通过漫游观察，感受不同空间、尺度和材料等设计要素，及时发现设计问题，实时修改设计方案，帮助学生将创新成果进行转化。同时，鼓励教师与校外合作企业积极开展与虚拟现实相关的应用研究、设计开发和咨询服务等，提高学院社会服务的水平和能力，提升学院的行业影响力。基于校企合作的研究成果的先进性、适用性以及在人才培养中的可操作性，其取得的显著成效可在校内外形成了良好的示范效应。

3.协同育人视角下虚拟现实技术在环境设计实践教学中的实施

在新文科建设背景下，国内高等院校和艺术类院校对人才培养进行了改革，通过对教学模式的分析，以专业教学改革为出发点，充分融合学科问题导向和行业发展现状，突破传统育人思维，注重人才培养理念、模式和教学方法的创新，鼓励多学科融合运用，建立产学研协同育人的专业教学模式。环境设计专业是一门集实践性、应用性和市场性为一体的综合性设计门类，专业人才培养建设要求学生具有较强的专业理论知识、设计能力和实践能力，同时还要培养学生具有较好的创造性思维，因此是一门通过发现问题、分析问题到解决问题，以满足使用者需求为导向的学科。《中国制造2025》提出数字化、网络化、智能化是新一轮工业革命下设计的发展方向，探索在人工智能时代环境设计及专业教育如何与时俱进是教学改革研究的立足点，从环境设计教学目标、教学模式、教学过程、教学内容和教学评价方式等方面，探讨协同育人视角下的环境设计专业人才培养模式。具体包括：

3.1 以创新数字人才培养为参考基准，打破学院间的专业界限，通过对师资队伍、教学硬件等人才培养要素的系统整合，构建符合环境设计专业教学特点和教学目标相匹配的人才培养机制，培养具有丰富专业知识、适应现代设计发展、掌握最前沿实践能力的综合型艺术设计人才。

3.2 破除高校教育与企业人才需求壁垒，加强企业与高校之间的沟通和联系，了解社会对设计人才的需求，让学生有更多的机会接触到现实的企业工作环境，以产学合作协同育人的人才培养模式推动环境设计专业向人工智能化方向发展，加快数字化和虚拟现实领域科技成果资源向高校的教学转化，从而提升毕业生的职业适应性，为社会发展输送高质量设计人才。

3.3 鼓励师生运用新技术和新设备进行专业创新探究，提升师生艺术创作和科研创新能力。同时，积极筹建虚拟现实实验室，通过虚拟现实设备的引进，推进学院教学设施和技术的更新换代，提升师生的技术和设备使用能力，为艺术类专业的创作和科研提供硬件支持，提升高校科研项目转化率。

4.协同育人视角下虚拟现实技术在环境设计实践教学中的意义

教育的目的是培养适应时代发展需要的新型人才，设计教育同样也需要紧跟时代发展。虚拟现实技术在环境设计实践教学中的意义，具体包括：

4.1 从设计教育的教学模式角度，通过MOOC和SPOC等网络教学模式与线下教学实现翻转课堂虚拟式教学模式，可快速与国际前沿设计思维对接，使设计教育模块化、高效化，通过智能算法、大数据使学生需求精准化。

4.2 从设计教育的教学学情角度，由于设计教育具有很强的经验传授性和感性成分，改变原有以教师为核心的教学体系，构建为以学生为核心，帮助学生构建学习关系的自适应学习系统，根据学生的状态、情绪、能力和已掌握知识等调整教学策略，从而保持学生的专注度与高效接受性，使设计教育个性化和精准化。

4.3 从设计教育的教学过程角度，运用虚拟现实技术、互联网及智慧教室、智能教具等切入整个设计教学过程中，真实与虚拟的结合让课堂变得简单化、高效化、智能化和游戏化，有助于开发学生的创造力与想象力，提高学生的学习效率，使设计教育直观化与可视化。

4.4从设计教育的教学评估方面，通过自动内容识别、图像识别等系统，使艺术教学的评估与管理可控化，通过智能匹配和深度学习技术，使艺术教学的评分更为公平化、理性化；通过云存储及云共享平台服务，使艺术教学知识数字化、可量化。

结语

随着科学技术的进步和创新，虚拟现实技术应运而生，其开放性、共享性和互动性使得设计教育模式发生了巨大的改变，在环境设计中的应用也越来越广泛。虚拟现实技术具有鲜明的生动性和自主性，有助于丰富艺术创作手段，提高艺术创作过程的质量。虚拟现实教育在教学模式和教学设计上，强调教师和学生教学经验的全面提升，从而促使教师和学生脱离传统的教学理念和模式，达到事半功倍的教学效果。虚拟现实技术融入环境设计教学的方法极大地提高了学生的参与性，在教学过程中，有效地提升了学生发现问题、解决问题的能力，对于培养综合创新型人才有很大成效。因此，虚拟现实技术在环境设计专业课程教学中具有潜在的应用价值和良好的现实意义。同时，产学合作协同育人能更好地使得教学内容与社会需求接轨，帮助学生较好地满足社会需要和用人单位要求。