郭曼
郑州信息工程职业学院 河南郑州 450000
摘要:虚拟现实(virtualreality,VR)技术利用计算机智能技术手段生成与现实场景最大程度相似的虚拟场景,系统主要由感觉、视觉、语音、辨别系统、虚拟背景生成器以及动态捕捉配套设备组合而成。这项技术不仅包含了传统教学模式里的计算机辅助图形图像处理技术、人体动态捕捉传感器技术,还包括人工智能辅助技术,它将各项技术联合在一起,形成了一项能够建立并且让人体验虚拟世界实现人机互动的仿真系统。对于室内设计的学生来说,VR技术可以建立和模拟真实场景,将一些系统的结构展示在学生面前,带来更真切的感官体验,弥补了传统课堂教学的不足。虚拟技术可以完美地再现室内空间的整体布局,能客观地对设计师所表达的结构进行呈现,它是教学过程中的创新之举,将加速艺术设计专业教学模式的改革。
关键词:虚拟现实技术;高校室内设计;专业教学模式
1导言
虚拟现实技术改变了传统二维图示展示的局限性,给普通大众一个多感官的虚拟空间,创造一个更逼真的虚拟环境,对于建筑室内设计专业有着广阔的发展空间。利用虚拟现实进行虚拟室内漫游,对室内进行评估,让人们在一种虚拟的环境中,用动态的交互方式对未来的住宅的一种期望、全方位的体验。虚拟现实技术不仅是一种展示方法,更是一种有效的思考与研究方法。因此,作为高校这个输送人才的平台,更应该将这种新技术融入到课程的学习中,使得将课程内容与行业背景相融合,将新技术与职业岗位需求相衔接,满足了行业对技术型人才的需求,满足企业对岗位人才的需求,提高学校对人才培养的质量。
2虚拟现实的概念
虚拟现实技术是综合利用计算机图形图像系统和各种现实及控制等接口设备,在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。虚拟现实技术实现的载体是虚拟现实仿真平台,这是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统技术,它利用计算机生成模拟环境,利用多源信息融合的交互式三维动态视觉效果和实体定位的系统仿真,使用户沉浸其中。虚拟现实技术实现的主要方式是戴上特制的头盔显示器、数据手套以及身体部位跟踪器,通过听觉、触觉和视觉在虚拟场景中进行体验。
3虚拟现实时代教学模式新机遇
第一,实现虚拟化教学场景。对室内设计专业而言,传统教学环境受实践场地缺乏、实践材料消耗大、设备及耗材经费不足等条件影响很难有效开展。采用了VR技术后,通过计算机及外部信息交换辅助设备建立虚拟教学场景,让学生在接近现实的仿真训练环境中进行实践学习,解决了场地、耗材的限制。虚拟场景可反复利用,这样就能做到人人参与实践教学,对整体教学效果的提高有促进作用。第二,实现自由化教学空间。VR技术不受时间、空间的制约,并且可以循环利用设定好的虚拟教学场景,可以在任何时间、地点提供将特定的对象和发生的事件(如过去、现在、未来、微观、宏观、幻想等世界)予以单独呈现或进行有机组合的教学内容与虚拟环境。学生可以在课下、假期自由地漫游于虚拟世界,在反复探索中提升学习的主观能动性,达到认知层面上的沉浸与交互。第三,激发学习激情及实践动力。VR技术具有其独特的沉浸性,通过计算机综合技术创造出一个虚拟环境,身处虚拟世界的学生将感知到强烈的现实感。实现人机交互性也是虚拟技术的特征之一。人们可以借助计算机系统主动与虚拟环境进行互动。在虚拟空间中学生可以通过外部信息传递设备自主操作虚拟物体,并且获得反馈。这一过程可以激发学生学习兴趣,尤其是平时沉溺于网络游戏的学生,引导他们更多地关注课程内容、参与课程学习。同时,VR技术能够提升学生的想象空间,可以针对同一户型设计出风格各异的空间造型。在传统教学过程中加入虚拟现实技术,除了可感知视觉、听觉,还能体验到触觉等,促进学生获得多重感知,激发学习热情,更深入地掌握相关知识点。
4基于虚拟现实技术的高校室内设计专业教学模式
4.1教师下企业,融入企业项目,提升综合素质
教师作为教学活动的组织者与引导者,其自身的综合素质对教学模式的改革与提升具有关键性作用。教师既要掌握理论知识,也要掌握软件操作及功能应用,更要掌握理论融入到实际项目的全过程。学校可以组织教师团队到周边的知名企业进行调研,了解企业用人的需求,及现阶段虚拟现实技术的发展情况及在项目中的应用广度。为了深入学习虚拟技术在装饰设计中的应用,教师可以利用假期深入企业实践,参与实际项目建设。包括学习模块从基础软件操作到工程项目实战,从项目的前期沟通、实地现场勘测到方案设计等全过程。教师下企业实践,以工作过程为导向,以职业能力培养为主线,通过真实工程项目,深刻了解职业技能岗位需求,更深刻掌握技能应用,提高自身的综合素质,为课程教学打下扎实基础。
4.2教学环境虚拟化与实践教学融合模式
由于传统教学模式的制约,学校无法提供完整的项目实训环节,学生不能真正到施工工地去动手和体验,只能通过课堂上有限的多媒体教学手段了解技能操作和实践知识。传统课堂教学多是指导学生用三维软件绘制室内效果图,载体依旧是纸张,仍是二维扁平化的效果,学生感受不到真实的室内环境带来的感官冲击,缺乏学习热情。而采用VR技术,教师将晦涩难懂的理论和抽象的艺术知识可视化,帮助学生建立立体空间思维。教师可以在虚拟教学环境中穿插多方面的室内设计知识,如空间透视原理、室内色彩搭配、室内装饰材料、陈设与照明设计等。虚拟教学环境可以帮助学生深入了解设计实践知识,如施工现场勘察、房屋测量、设计风格定位、虚拟施工等。教学环境虚拟化与实践教学融合模式,可以利用传统实践教学所学的相关专业知识与VR技术融合,实现动态人机交互,教学环境智能化,增加了学习的沉浸感,以便更好地实施教学活动,实现课程目标。
4.3构建“校企合作”教学资源
教师授课目的是培养符合企业岗位需求的高质量人才,而企业的需求是学生毕业可以直接上岗。为了达到“双方共赢”,可以通过校企合作,共创教学资源。为了让课程内容与岗位要求有机结合,首先要明确教学内容及相关学习目标,同时建立校企合作实训基地。通过企业与学校共同商讨,构建基于虚拟现实技术的装饰课程教学资源库,收集整理实际案例,以具体的装饰工程案例为对象开展项目教学。通过与企业共同开发教学视频、微课、教材等,推进虚拟现实技术在装饰设计课程中的应用。同时,专业教师可以指导学生通过校外实训基地进行项目实战训练,师生参与企业实际项目,共同提高专业实战技能。
4.4确定虚拟化教学评价机制
在虚拟现实平台上对教学效果进行评价,虽然平台内的资源都是人为创造出的虚拟物体,评价的内容和对象都不是真实的室内场景,但学生的评价结果是客观的。以往对课程的评价只是简单的数据收集,现在可以通过虚拟平台对教师的教学水平、学生的参与程度及学习能力进行智能评价,建立相对应的评价机制对教学的具体实施有着正面导向作用。
结束语
总之,VR技术教学模式相对于传统教学模式互动性更强、反馈率更高。VR强大的关联性将多学科串联到一起,学生可以在情景教学环境中主动构建知识。未来,应当大力推进虚拟技术与教学深度融合,合理提升VR技术的应用效果。教师应善用虚拟教学模式,正确引导学生进入浸入式VR技术系统,在考虑学生学习水平及认知特点的前提下,促进学生适应并认同虚拟角色;在操纵虚拟系统时,引导学生将前期所学的理论知识迁徙到虚拟真实任务中,建立情境与知识体系之间的联系,实现抽象知识的具象呈现。
参考文献:
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