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【摘要】研究在環境藝術設計專業的家具設計課引入現場教學、虛擬現實技術等教學方法。結果表明，以沉浸式教學法為指導，借助虛擬現實等技術的“非常規”的教學模式能夠顯著提高環境藝術設計專業學生的家具設計能力，從而為適合高職院校的環境藝術設計專業的教學模式提供參考。

【關鍵詞】環境；藝術設計；沉浸；教學方法；虛擬現實

隨著全國城市化進程迅速推進，環境藝術設計專業得到了前所未有的快速發展，市場對環境藝術設計師的需求旺盛。近年，高校招收環境藝術設計類專業人數逐步增加，畢業生人數顯著增長。雖然每年全國環境藝術設計專業畢業生有上萬人，但用人單位仍然存在招不到優秀的環境藝術、室內設計人才的問題。學生專業能力達不到企業預期是高校教學無可回避的問題，教育和市場出現一定程度的脫節[1]。在這樣的背景下，必須切實分析企業對專業設計人才的知識結構的需求，思考現行教學模式的不足，逐步探索適應當前教學理念、技術發展的教學模式。當前虛擬現實技術所具有的“交互性”“沉浸感”特性能夠使參與者感受到身臨其境的感覺，對環境藝術設計專業的教學模式探索有一定的啟示作用。針對傳統環境藝術設計專業強調學生的思維訓練，忽略學生的感知能力培養，造成課堂教學與實際需求割裂、教師與學生的互動關系割裂等問題，通過具有沉浸感的教學方式提升學生參與感，虛擬現實、增強現實技術的迅速發展，為沉浸式教學方法在環境藝術設計專業的應用提供了可能性。

1環境藝術設計專業教學存在的主要問題

傳統環境藝術設計專業主要以技術教育為主，培養學生對藝術技巧的掌握，重視實踐教育，培養與其職業相適應的實用型、技能型人才，但經常忽略該專業人才對職業環境的感性學習。在環境藝術設計專業課堂教學主要強調學生的思維訓練，但職業技能等教學內容經常是點到輒止，忽略學生感知能力的培養。這就造成了課堂教學與實際需求割裂、教師與學生的互動關系割裂的問題。不難發現，當前環境藝術設計專業教學存在的主要問題有，教師常常是照本宣科，學生則是被動接受，學生沒有足夠的機會和空間去思考中間過程，學生們往往是通過二維的圖片進行思考，空間體驗較少，學生在課堂上缺乏參與感，而最后的作業也往往是幾幅圖片或者是PPT形式的電子文件。這樣只能是培養了大量僅僅諳熟繪圖手藝的“技術員”，達不到環境藝術設計專業的要求。情境認知學習理論強調知識是在情境中得到開發的，該理論認為只有在情境中才能建構出所學東西的意義[2]。只有構建了知識的意義，才能顯著地提升學習效率。通過強調個體和環境的互動，也為基于情境的教學模式奠定了理論基礎。因此，問題的根源是學生缺乏參與感，而沉浸感則可以有效解決該問題。隨著科技的高速發展，尤其是虛擬現實、增強現實技術得到迅速發展，為沉浸式教學方法在環境藝術設計專業的應用提供了可能性。

2沉浸式教學與虛擬現實

沉浸式教學法始創于1960年代的加拿大，是加拿大法語區首先開創的一種全新的第二語言教學模式。它是指以非母語的第二語言作為直接教學語言的基本教學模式，即將學生“浸泡”在目的語言環境中[3]。沉浸式教學能滿足社會和個人的需求，使得學習者有著很高的學習動力，因此，他們能全身心地投入到學習中去?；诖朔N教學方法，趙益維等學者將沉浸式教學應用于高職管理類課程教學改革，并逐步梳理了沉浸式教學的過程[4]，首先確定沉浸式教學內容，做好沉浸式教學準備，實施沉浸式過程，最后對沉浸式教學進行反思。沉浸式虛擬現實（CaveAutomaticVirtualEn-vironment)是虛擬現實中一種較高形式，它把高分辨率的立體投影技術、三維計算機圖形圖像技術、空間立體同步技術以及音響技術等有機地結合在一起，產生一種完全沉浸式的虛擬環境[5]。借助于虛擬現實技術，沉浸式教學在建筑設計與環境藝術設計體驗中逐步得到應用[6]。虛擬現實技術在建筑設計領域的應用很好地解決建筑師對于建筑的形態、功能和空間關系的在場把握問題，使建筑師能在方案設計的任何階段對方案進虛擬在場體驗，從空間角度去把握建筑形態、功能和空間。該虛擬環境中的任何物體，都可以感受到參與者的操作，并實時產生相應變化，從而使得操作者獲得一種真實的臨場感。與非沉浸式虛擬現實相比，沉浸式虛擬現實能夠大幅提升虛擬環境的真實感，從而提升參與者的體驗。沉浸式虛擬現實基于體驗者頭部范圍的參數顯示，能夠為參與者提供較大的視野范圍，并通過立體顯示技術呈現出真實世界的比例。另外，參與者對虛擬對象的操作體驗也非常自然。

3沉浸式教學法的應用與實踐

目前沉浸式教學法主要應用于語言學習，而管理學方面的教學正在推廣與實踐過程中，在其他教學課程中并沒有被廣泛應用，如何在環境藝術設計專業中得到有效運用仍需大量實踐加以證明。在本教學研究中，主要將江蘇信息職業技術學院的環境藝術設計專業的家具設計課程引入工地現場教學、虛擬現實技術等教學方法，借助虛擬現實等技術的“非常規”的教學模式來提高環境藝術設計專業學生的家具設計能力。環境藝術設計利用虛擬現實技術，能夠將實時三維仿真圖形與信息集成在一起，就是在規劃、設計階段，使學生能夠在一個虛擬的三維環境中，用動態的交互方式對未來的建筑或城區進行身臨其境的全方位審視，并將地理信息系統地集成在其中，為環境藝術設計教學提供更加有效的教學方法。在環境藝術設計專業的制圖課程中，應用場景建模、虛擬表現和空間體驗等虛擬現實技術，能夠直接截取三維模型，從而進行沉浸式虛擬現實系統的空間體驗。在CAVE系統中，借助于BIM環境行為研究虛擬仿真技術，學生甚至能夠走進自己布局的設計方案中，從任意角度觀察和把握自己的設計，身臨其境地感受空間、尺度和環境光線等的變化。它將學生的視覺空間從有限的電腦屏幕中解放出來，以更加廣闊的視覺空間體驗設計的內容，從空間的角度對方案進行設計思考。學生可以通過3D眼鏡觀察到等比例的建筑模型，感受到真實尺度的建筑空間，包括距離感，可以自由地行走在建筑空間之中，從任意角度去觀察環境的形態與空間。本教學研究以環境藝術設計專業《家具設計》這門課程為例進行驗證，傳統家具設計這門課程往往是讓學生想象一個空間或者直接參考圖片進行設計，而依靠沉浸式教學方式則可以采取設置虛擬場景，同學們根據空間環境進行設計，增加學生的參與感，最后通過課程作業進行考核，驗證沉浸式教學方式的效果。在環境藝術設計專業課程教學的實踐中，借用了由津發科技提供的ErgoLAB虛擬世界人機環境同步平臺以及美國WorldViz頭戴式行走虛擬現實系統等核心部件組成的CAVE大型沉浸式虛擬現實系統，從而使學生具有較好的沉浸感（如圖1所示）。然后，對環境藝術設計專業《家具設計》課程教學效果進行深入分析，并進行課程設計加以實踐驗證。

4沉浸式教學效果及討論

環境設計專業家具課程主要的教學目的是培養學生家具造型設計能力和利用家具作為主要陳設和配飾來組織空間形態、塑造空間風格以及營造空間氛圍的能力[7]。環境設計專業中家具設計課程較為獨立，只有基礎課程如《設計制圖》《人體工程學和計算機輔助設計》作為基本的前期課程，本身是作為基礎專業課輔助后期室內設計課程的完成[8]。在實際的家具設計任務中的學習比較靈活，往往需要依靠具體的使用場景,借助人體工學對家具的尺寸進行設計。通過在家具設計課程實踐發現，借助虛擬現實技術，學生可以對室內的家具、設施進行虛擬操作，通過身臨其境的感受比較自己的設計方案，大大拓寬了學生對家具在現實環境的感覺和認識，從而實現了對環境藝術感知認識，激發了他們對專業的熱情。在教學環節中借助虛擬現實技術，教師也能夠更加直觀地布置專業作業，模擬真實環境以保證提高教學效果。成果展示時，小組成員之間對方案解決過程的評價也更加直觀和客觀。在設計交流互動過程中，設計作品以更容易被分析理解的視覺方式呈現。以沉浸式虛擬現實技術為基礎的家具設計能夠更好地解決家具設計中學生對家具的造型、功能和人體工學的體驗與把握的問題，能為學生更加專注地關注專業本身，讓環境藝術設計過程更加直觀和真實。依托沉浸式虛擬現實技術的家具設計課程，相比較以往的家具設計課程學習效果更加明顯，學生學習興趣更加濃厚。但通過教學實踐也發現該教學模式也存在一定的問題，尤其是對老師的要求非常高，短時間難以普及。另外，教學成本也非常高，還有待技術的進一步普及。

5結語

著眼于環境藝術設計專業的長遠發展，建立新的“非常規”的教學模式勢在必行。通過在家具設計課程實踐發現，借助虛擬現實技術，無論是從學生學習興趣、教師教授和教學效果等方面都有很好的效果。因此，隨著虛擬現實、增強現實等科技的迅速發展，以沉浸式教學法為指導，學生變被動為主動，實現虛擬空間體驗，能夠有效提升課堂教學的缺乏參與感，從而提高環境藝術設計人才培養質量，探索出更加適合高職環境藝術設計專業教學模式。

參考文獻

[1]黃楚婧.關于環境藝術設計專業發展與教學的探討[J].現代裝飾(理論),2016(5)：275.

[2]王文靜.基于情境認知與學習的教學模式研究[D].上海：華東師范大學,2002.

[3]王助.加拿大“沉浸式”法語教學[J].外語教學理論與實踐,1995(1):5-7.

[4]趙益維,羅養霞,張天宇,等.沉浸式教學和任務驅動法在高校電子商務管理類雙語課案例教學中的應用[J].吉林省教育學院學報(下旬),2015(8):72-74.

[5]王慶月.基于CAVE的虛擬現實關鍵技術研究[J].現代電子技術,2017,40(1):140-144.

[6]崔艷.虛擬現實技術在環境藝術設計教學中的運用[J].明日風尚,2017(1)：24-27.

[7]閆丹婷.室內設計專業家具設計教育的問題與對策[J].黑龍江生態工程職業學院學報,2009(5):122-124.

[8]羅珊.環境設計專業“家具設計”課程教學的優化探討———以武夷學院為例[J].牡丹江大學學報,2016(12):167-169.

作者：朱宏煒 單位：江蘇信息職業技術學院