基于虚拟现实技术的室内设计教学创新策略探析

唐乐天，彭 玥，罗爽爽

（湖南工业大学， 湖南 株洲 412007）

室内设计是一门艺术设计理论与实践技能相结合的专业， 其内容覆盖艺术、 技术、 视觉及心理等多个方面知识， 对学生三维空间能力有很高的要求。 然而， 很多院校室内设计教学多以平面视角进行授课， 如传统视频可见教学、 平面布局图教学、PPT 教学及动画效果图教学等， 此类平面视图的教学方式很难体现室内设计方案细节， 无法满足学生室内三维空间的建构与直观性设计需求， 更难以有效提升学生的专业能力及学科素养。 虚拟现实技术是利用计算机传感技术与数字处理技术等生成与现实场景最大程度相似的虚拟场景， 系统利用感觉、视觉、 语音辨别系统及虚拟背景生成器、 VR 设备等实现三维立体成像， 在人的主观意识渲染下营造互动性场景体验、 沉浸式情感交流、 多感知无缝衔接与未知内容构想[1]。 在室内设计教学中， 虚拟现实技术可通过模拟真实的室内设计场景， 将三维空间展现在学生面前， 带来真切的感官体验与设计指导， 有效弥补了传统平面视图教学方式的弊端。 因此， 有必要基于虚拟现实技术探索室内设计教学的创新策略， 为深化室内设计教学改革提供支持。

1 虚拟现实技术在室内设计教学领域的应用价值

1.1 全息模拟课堂设计， 营造逼真教学环境

虚拟现实技术可模拟人眼的视觉体验， 使人们感受横纵360°的沉浸式体验， 全息化、 立体式的观察进一步放大了虚拟环境的感官刺激， 帮助教师模拟课堂设计。 对于室内设计教学而言， 传统教学受场地及材料限制， 很难高效开展实践教学， 而在SketchUp、 3Dmax、 Unity3D 等虚拟现实平台的支持下， 教师可通过构建虚拟教学场景， 让学生在接近现实的仿真训练环境中反复实践学习， 不仅解决了场地、 耗材的限制， 还帮助学生建构起直观的知识体系， 促进其能力提升[2]。

1.2 深度挖掘课堂兴趣， 实现优质资源共享

针对传统的室内设计教学机械乏味， 学生学习兴趣不高等情况， 虚拟现实技术也提供了解决方案， 其利用自身独特的沉浸性， 通过建构虚拟教学环境， 不仅使身处其中的学生感知到强烈的现实感， 还引导其自由地延伸想象空间， 这无疑极大地激发了学生的学习兴趣。 不仅如此， 虚拟现实技术打破了时空限制， 提供大量优质资料的共享服务，学生可依据学习所需随时随地浏览知识点， 完成自主学习、 具象展示与互动， 实现空间造型能力与创造性思维的提升。

1.3 契合室内设计方向， 满足教学实践需要

室内设计是一门实践性极强的学科， 教学目标也是紧跟市场需求， 为了提高室内设计教学质量，需要加大实践比重， 注重培养学生的动手能力， 但传统教学因条件有限， 难以提供完整的项目实训环节， 即使运用三维软件绘制室内效果图， 也摆脱不了二维扁平化的平面视角， 而虚拟现实技术支持多个虚拟施工场景的构建， 不仅能够满足不同的教学任务， 还提供复杂建筑结构及家具比例的清晰呈现， 帮助学生通过虚拟化场景体验项目实践的全过程， 提高专业实践能力[3]。

2 现阶段室内设计教学面临的主要问题

2.1 资源缺乏， 教学内容滞后

长期以来， 很多院校都秉承着“ 以就业为导向” 的基本原则， 但教学实践中， 室内设计教学距离这一原则仍有不小的差距， 这一方面体现在教学资源缺乏， 教学内容没有与时俱进， 与岗位需求不匹配， 一本教材沿用多年， 学生在课堂上很难接受到前沿设计案例、 全新设计思想及方法； 另一方面体现在设计任务与教学实际不符， 存在案例设计陈旧或过于理想化的情况， 这种教条式的实践不仅没有精准对接市场需求， 还滞后于行业发展， 使得很多专业知识尚未用上就已经落后于市场， 不利于学生就业竞争力的提升[4]。

2.2 互动缺乏， 教学模式传统

室内设计教学具有信息量大、 专业术语多等特点， 对于学生而言， 要想完成从迅速理解到熟练运用难度较大， 而传统教学多以教材文本为主导， 以多媒体课件为辅助， 且多媒体课件多为二维图片或图像信息来展示室内空间， 这使得学生难以切身参与室内设计过程， 只能凭想象建构设计模型与方案， 难以理解空间感、 体积感和室内色彩搭配之间的关系。 不仅如此， 既有教学仍多沿袭的是教师为主体的单向灌输式教学模式， 加上重讲述轻互动，重理论轻实践， 致使学生无法及时反馈疑难困惑，久而久之易产生厌学心理[5]。

2.3 条件限制， 脱离实践应用

设计源于生活， 生活产生设计。 作为与实际生活密切联系的学科专业， 室内设计教学需要紧密联系生活， 从生活中取材， 为生活服务， 然而， 既有教学方式仍停留在死记硬背理论知识与应付考试方面， 模仿既有设计图纸已然成为设计教育的主要趋势， 学生缺乏创新能力， 设计作品与生活脱节， 加上很多院校既有教学条件无法满足室内设计实践教学所需， 导致学生只能“ 纸上谈兵”， 缺乏空间环境感与体积感的代入， 只能临摹式的设计流程， 缺乏把控环境与空间的能力， 对于装修材料的运用以及工艺美学等层面的专业知识也知之甚少， 很难独立完成整个设计方案及实施。

2.4 评价失真， 教学师资薄弱

教学评价是以教学目标为依据， 制定科学的标准， 运用有效的技术手段对教学活动过程及结果进行衡量与价值判断的过程， 通常而言， 评价需要通过测量来收集资料， 但测量并不等同于评价， 评价也不仅仅是对结果的衡量。 然而， 既有室内设计教学评价方式相对单一， 多以考试或作业为依据进行结果评价， 不仅无法真实、 全面地反映学生学习效果， 也难以发挥学生优势， 影响其学习积极性。 此外， 很多院校存在师生比例失衡问题， 学生多老师少， 导致教师任务繁重， 加上教师队伍整体素质不高， 极大地影响了室内设计教学质量[6]。

3 基于虚拟现实技术的室内设计教学创新策略

3.1 三维资源共享， 教学内容场景化

针对资源缺乏、 教学内容滞后等情况， 关键是要推进三维资源共建共享， 实现教学内容的场景化。 具体而言， 一方面， 要积极运用虚拟现实技术创建具有仿真性的三维数字资源， 并以视觉交互、数字化方式推进教学资源的共建共享， 满足线上与线下远程教学需求。 如在室内陈设设计教学过程中， 针对学生难以精准把握陈设尺度、 大小、 形态及效果等情况， 教师可利用虚拟资源引领学生感知室内家具陈设的尺度与空间关系、 色彩要求等， 全面掌握陈设设计的具体要求及有效方法； 另一方面， 教师要以虚拟现实技术为支持， 将设计制图、三维建模、 场景渲染、 漫游设计等纳入课程教学内容中， 根据从易到难逐渐递进的方式划分教学内容， 包括室内教具、 房屋建筑构成、 卧室、 卫生间、 厨房、 一居室、 四居室乃至一栋高层建筑等，通过逐层递进使不同学习水平的学生都能实现能力提升， 还要根据重难点知识内容创建高沉浸度三维漫游场景， 以此为指导逐一引领学生体验知识， 加深其对重难点知识的认识与理解， 提高教学效果[7]。

3.2 创新教学模式， 教学过程交互化

为了解决互动缺乏、 教学模式传统等问题， 教师要利用虚拟现实技术创新教学思路， 探索体验式、 独立式、 多人协作式等多元教学模式， 通过教学过程交互化帮助学生完成知识内化与迁移。 一方面， 教师要将虚拟与现实有机结合， 既要利用虚拟教学弥补传统教学的短板与不足， 又要结合课堂面对面讲授提高室内设计教学深度。 以软装设计为例， 教师要以企业真实任务为驱动， 运用虚拟现实技术将各环节知识点的内在联系以直观的虚拟模型展示出来， 帮助学生分析设计要点、 把控家具设计比例， 同时配合线下情境创设、 分组协作、 头脑风暴等教学方法， 使学生理解设计各部分、 各类材料的特点、 家具陈设品的科学比例等， 以此全面把握知识要点， 完成知识建构； 另一方面， 要注重加强教学过程的互动， 包括虚拟教学环境与学生之间的人机互动， 基于虚拟平台的师生、 生生间的合作学习与互动交流， 如通过在虚拟场景中导入陈设品尺寸错误等问题， 引导学生分组讨论软装陈设品的比例及常见家具尺寸， 使之在深度互动中习得新知[8]。

3.3 创设智能环境， 实践教学沉浸化

针对条件限制所导致的教学过程脱离实践应用等问题， 关键是完善教学软硬件设施， 推进虚拟实验室建设， 创设交互性的智能仿真教学环境， 实现实践教学的沉浸化。 一方面， 各大院校要将虚拟现实技术与室内设计实验室建设的模型、 支撑、 联动与应用等内容衔接起来， 结合商用软件与硬件平台建立开放共享的虚拟实验室， 支持教师开展远程指导互动式教学， 并为学生开展体验式与协作式实践实训提供平台。 例如， 针对传统室内设计实践教学无法提供完整的项目实训环节， 可利用虚拟实验室支持学生完成设计实践学习， 通过接近于真实现场的勘察与测量、 设计效果感受、 虚拟施工等， 使学生提高实践能力； 另一方面， 要将虚拟现实技术深度融入校企合作项目教学中， 通过虚拟项目与真实项目的有机结合， 充分体现教、 学、 练、 做一体化教学， 在市场导向与情境教学配合下， 建构课前、课堂与社会实践于一体的教学架构， 实现产教的深度融合[9]。

3.4 虚实评价结合， 师资建设专业化

为了解决评价失真、 教学师资薄弱的问题， 各院校要采用虚拟现实等先进技术， 将评价贯穿室内设计教学的全过程， 实现虚拟与现实评价、 过程与结果评价的有机结合， 并推动师资建设专业化发展。 一方面， 要利用虚拟现实等技术， 对室内设计全过程进行智能监控、 智能评价、 智能辅导， 随时记录学生的出勤率、 作业完成情况、 课堂表现情况、 线上学习情况、 知识掌握情况等， 并利用虚拟平台对学生学习成果进行智能化统计与测试， 及时反馈给教师， 作为评价的科学依据， 同时要将学生线下课堂学习中表现出的创意设计思维、 劳动品质、 工匠精神等纳入考评体系， 提高评价的全面性与科学性； 另一方面， 要加强师资队伍建设， 定期组织教师参加国培及企业挂职锻炼， 既要使之紧跟行业发展要求， 提高其专业素质能力， 又要提高其虚拟现实技术使用操作及实践动手能力， 确保虚拟现实教学的有效实施， 还要积极引入行业精英与企业技术骨干能手等紧缺人才来校兼职， 弥补师资实践性的不足[10]。

4 结束语

综上所述， 科技的发展与应用推动教育的进步， 针对室内设计教学现状及存在的突出问题， 亟需紧跟时代步伐， 以技术赋能教学改革。 虚拟现实技术具有典型的沉浸性、 交互性、 构想性特征， 在政策与资本持续利好的背景下， 虚拟现实技术在包括室内设计教学在内的教育领域的应用前景可谓一片大好。 值得注意的是， 利用虚拟现实技术构建虚拟教学环境不仅需要耗费大量的财力、 物力与人力， 还需要人工智能、 大数据、 物联网等多类技术的支持方可提供智能化数据更新与知识完善功能，继而解决室内设计教学中的重难点问题， 满足学生个性化学习需求， 但既有软硬件教学设施、 教学资源、 师资力量等远未满足基于虚拟现实技术的室内设计教学改革要求， 因此， 关于相关内容的理论研究与实践探索仍有待进一步深入。