1、PAGE 9 -虛擬仿真技術在環(huán)境設計專業(yè)教學中的探索與實踐諶揚摘要：在環(huán)境設計這門專業(yè)的教學工作中融入虛擬仿真技術能夠促使其教學活動實現(xiàn)進一步的改革和創(chuàng)新，使得學生的學習能力和學習興趣變得更強。同時，通過這樣的教學手段也能夠促使學生在教學活動中逐步適應社會的發(fā)展需求?；诖?，文章將對虛擬技術應用在環(huán)境設計教學中展開探討和研究，旨在為進一步培養(yǎng)出實踐能力以及綜合能力較強的環(huán)境設計人才提供相應的理論支持。關鍵詞：虛擬仿真;環(huán)境設計;教學策略中圖分類號：G64文獻標識碼：A文章編號：1673-9132（2022）13-0006-03DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.202

2、2.13.002環(huán)境設計這門專業(yè)在知識體系的設置上相對來說較為復雜，以綜合實用性及藝術性為一體。在環(huán)境設計專業(yè)的實踐教學活動中，若是能夠將虛擬仿真技術融入其中，通過虛擬仿真技術的沉浸性以及交互性特點，能夠建立出空間感更強的虛擬仿真實踐教學平臺，促使我國高等院校的教學活動實現(xiàn)創(chuàng)新和改革，進一步強化環(huán)境設計專業(yè)技術知識的探索水平，促使我國的環(huán)境設計專業(yè)在教學活動上邁向全新的發(fā)展臺階，培養(yǎng)出更多優(yōu)質的環(huán)境設計人才。一、虛擬仿真技術在環(huán)境設計專業(yè)教學中的應用概述新時期的教育改革工作對于高校教育與人才培養(yǎng)都提出了更高的發(fā)展要求。將虛擬仿真技術應用于環(huán)境設計專業(yè)教育過程中，豐富了課堂教學內容與課堂教育模式

3、。環(huán)境設計專業(yè)在應用虛擬仿真技術時可以設立相關實踐選修課與軟件教學，并在院校中建立完善的虛擬仿真實踐教學中心，借助虛擬系統(tǒng)培養(yǎng)學生的知識實踐應用能力，在實踐環(huán)境中培養(yǎng)綜合素質人才。但在傳統(tǒng)的環(huán)境設計教育工作中，課堂對于知識的講授過于抽象化，同時二維圖紙的教學模式不僅無法激發(fā)學生的學習興趣，反而增加了學生的專業(yè)理解難度，不利于培養(yǎng)學生專業(yè)實踐能力。虛擬仿真技術作為當前實踐教育工作中最常應用的教學手段，可以將二維圖紙轉化為三維立體模型，降低了學生的學習難度，提高了課堂教學質量，更方便學生記憶理解，激發(fā)學生的學習興趣。虛擬仿真技術作為新興的信息技術手段之一，因其操作便捷性與高質量的模型設計效果，在環(huán)

4、境設計專業(yè)教學中的應用充分發(fā)揮出了教育信息化的高效應用價值。二、虛擬仿真技術在環(huán)境設計專業(yè)教學中的優(yōu)勢和價值（一）現(xiàn)代化的教育革新虛擬仿真技術作為我國現(xiàn)階段一種逐漸興起的技術手段，自身操作起來較為簡單，同時模型最終能夠展現(xiàn)出來的設計效果也具備更強的直觀化特征。通過虛擬仿真技術來進行教學，能夠讓學生具備沉浸式的學習體驗，讓學生能夠在三維立體化的學習環(huán)境下對空間有更加清晰的認知。在將虛擬仿真技術運用到環(huán)境設計專業(yè)教學活動中時，虛擬技術建模是其中的核心技術，也是一類三維數字化制圖工具，教師通過相關數字技術來建立出一個三維立體化的模型，根據階段性的教學標準以及教學內容，對平臺進行實時性的轉換，將其加入

5、設定的虛擬場景內，伴隨著整個環(huán)境設計教學內容的改變以及建模工作的逐漸推進，學生可以對環(huán)境設計對象的相關要素進行精準判斷，綜合得出的結論對自己設計的作品展開更加細致化的綜合分析，了解在環(huán)境設計對象中所存在的缺陷和問題，并進行調整和優(yōu)化，以此來全方位優(yōu)化自身的環(huán)境設計水平，實現(xiàn)我國現(xiàn)代化的教學活動革新。（二）提高學生學習能力及興趣相較于傳統(tǒng)的二維設計教學模式，通過虛擬仿真技術的有效使用能夠讓整個教學活動以一種創(chuàng)新性的3D形象展示在學生面前。舉例來說，教師在實踐教學活動中可以通過衛(wèi)星地圖的使用，將某個地區(qū)的平面圖進行截取，通過虛擬仿真技術來將平面截圖直接轉化為立體化的三維模型，從而讓學生能夠有一種身

6、臨其境般的學習體驗。學生也可以通過虛擬仿真技術對設計模型的各個位置進行詳細的觀察，也能夠在教師的有效指導下建立出更加完善的空間布局規(guī)劃，并對其展開細致分析。這樣的教學模式除了能夠促使學生的學習興趣增強，有效激發(fā)他們的學習熱情之外，還能夠讓他們對環(huán)境模型觀察的積極性變得更強，確保學生能夠從多個維度來對設計展開思考和研究，讓學生能夠做出更加精準的判斷，使得學生能夠更加深入地掌握到在虛擬空間內空間和人之間存在的內在關系，獲得更強的空間設計能力，以此來達到優(yōu)化教學質量的目標。（三）適應社會發(fā)展的需求通過虛擬仿真技術的有效使用，在實踐教學活動中學生只需要一臺設備就能夠隨時隨地對自身的環(huán)境設計方案和圖紙進

7、行調整，使得環(huán)境設計的教學進度和學生的學習進度都被全面加速，學生也能夠針對整個圖像的設計過程和設計效果展開動態(tài)化的實時觀測，及時精準地發(fā)現(xiàn)其中潛在的問題，并在第一時間做出調整和改進。伴隨著我國科學技術的迅猛發(fā)展。一些傳統(tǒng)的二維圖像設計模式已經無法迎合新階段的社會企業(yè)需求，通過虛擬仿真實踐教學活動能夠促使我國高等院校與社會發(fā)展需求達成一致，為社會培養(yǎng)出更多優(yōu)質的環(huán)境設計人才。在進行產教融合的教學活動中，學生可以直接在校園內參加和環(huán)境設計相關的實習工作，確保學生能夠在短時間內快速提高自身的設計水平，在走出校園之后也能夠快速適應環(huán)境設計相關的工作。三、虛擬化環(huán)境設計教學的策略要點（一）虛擬化的可觸碰

8、教學從本質上來說，VR技術隸屬于數字化的感知技術，能夠實現(xiàn)信息的高速分享和傳播，并讓枯燥乏味的信息數據實現(xiàn)可視化。同時，VR技術也具備一定的反饋技術，相關用戶能夠對創(chuàng)建出來的虛擬物體進行直接操作，同時可以感知到物體的實際體積、實際重量以及實際方向等等，最終獲得身臨其境的學習體驗。舉例來說，在安全性上，環(huán)境設計專業(yè)教學內容中的施工工藝課程，由于實踐教學活動中場所被限制和約束，導致教師的實踐教學活動存在局限性。但是通過VR技術的有效使用，學生就可以在獲得沉浸式學習體驗的基礎條件下，對虛擬物體進行操控，對施工技術展開模擬化的體驗，促使整體教學活動的安全風險被全面降低。同時，在虛擬仿真技術創(chuàng)造出來的虛

9、擬場景中所學習到的經驗也可以使用在實際的場景內，在藝術創(chuàng)新上，教學概念也可以展開創(chuàng)新，依照課程在教學內容上存在的差異性，設置出不同類型的主題教學場景，使得學生的感官認知被全面加強。（二）虛擬化的智能復合化教學我國高等院校實現(xiàn)教學改革的核心內容就是始終秉承以人為本的教育理念，一切的教學活動和教學模式改革都是為了學生。與傳統(tǒng)的教學模式不同，通過虛擬仿真技術的使用，能夠最大限度地打破傳統(tǒng)教學模式中存在的局限性，將側重點放在信息化和現(xiàn)實界面兩者之間的復合設計，也就是在傳統(tǒng)的教學環(huán)境下，在其中加上了一層信息化以及智能化的交互“濾鏡”，使得學生能夠通過這樣的教學模式獲得更加良好的智能化、沉浸式學習體驗。例

10、如，將教學活動中的實際場所轉變?yōu)檎n堂中的信息化交互界面，教師可以通過虛擬仿真技術的有效使用，為學生展現(xiàn)出教材中或者是教學內容中的參照物以及實際情景，隨后學生就可以在教師構建出來的虛擬化空間中，更加“真實”地對“物體”進行觸摸、觀察，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學活動中無法實現(xiàn)的交互，使得學生的學習興趣更加濃厚，進一步激發(fā)學生主動投入到學習活動中去的熱情。四、虛擬仿真技術應用下的環(huán)境設計專業(yè)實踐教學特點（一）專業(yè)知識學習結構較為復雜在互聯(lián)網信息技術的發(fā)展下，環(huán)境設計專業(yè)的教學模式從傳統(tǒng)的理論知識教學與多媒體設備授課形式，轉變?yōu)榫€上線下結合，實體與虛擬相結合的教育形式。環(huán)境設計專業(yè)的知識學習最明顯的特點是知識結構較

11、為復雜。隨著社會發(fā)展對于環(huán)境設計專業(yè)人才提出的更高質量要求，高校也需要不斷做出綜合性的教學方案調整。要求環(huán)境設計師不僅需要有專業(yè)的技術能力，同時也要具有較強的社會責任感，在完成環(huán)境設計時，對于地區(qū)生態(tài)地貌，城市規(guī)劃等各要素都需要做綜合了解，因此專業(yè)人才學習的范疇較廣，具有較強的綜合性。課程體系通?？梢苑譃榛A通識課程、專業(yè)通識課程與實踐課程?；A通識課程要求學生在學習時需要準確掌握環(huán)境設計基本理論與相關基礎知識，專業(yè)通識課程需要學生可以熟練應用環(huán)境設計創(chuàng)作的相關技能，實踐課程則是需要根據課堂教學方案，對學生的實踐能力作出針對性的培養(yǎng)。（二）學生綜合素質教育特點新時期的教育改革改變了傳統(tǒng)以教師為

12、主體的課堂教學形式，更強調學生在課堂中的主體地位，并提出了以學生為本的新的教育理念。信息技術應用于課堂教學中也為培養(yǎng)綜合性素質人才提供了發(fā)展方向。環(huán)境設計專業(yè)具有一定的特殊性，在對學生素質培養(yǎng)時既要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力，同時也要提高學生的藝術審美空間認知能力，借助課堂專業(yè)教學工作完成對學生的思維培養(yǎng)與實踐能力的提升。在培養(yǎng)學生藝術審美素養(yǎng)中，通常會在環(huán)境設計專業(yè)課程中設計素描色彩，戶外寫生等相關基礎課程，使基礎繪畫學習與專業(yè)知識學習相結合，在培養(yǎng)學生藝術審美的同時加強學生的專業(yè)素養(yǎng)。虛擬仿真技術的應用為培養(yǎng)學生的空間認知能力提供了基礎，將傳統(tǒng)的二維圖紙轉變?yōu)?D立體模型，可以幫助學生更好地認

13、知空間形態(tài)，豐富學生的空間想象能力，使學生對于空間內的環(huán)境功能色彩等都具有完整的了解。單一的知識結構教學是無法滿足學生綜合素質發(fā)展要求的，因此需要將專業(yè)知識與實踐教學相結合，培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。教師可以組織學生到實地參觀，進行實地調研，幫助學生拓展設計思維，了解當前設計行業(yè)所應用的新材料新工藝，使學生掌握更多的知識，并在實踐中培養(yǎng)學生的自主學習能力與思考能力，引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題，探究問題，解決問題。（三）課堂教學形式的多元化虛擬仿真技術在環(huán)境設計專業(yè)課堂中的應用，使課堂教學形式多元化發(fā)展，通過豐富課堂教學內容與課堂呈現(xiàn)方式，可以激發(fā)學生的課堂學習積極性。在當前的課堂教學中，教師的基礎課教

14、學主要采取的教學方式是講授教學，討論教學，互動式教學，啟發(fā)式教學等。學生在不同教學模式下的素質都有著不同方面的提升，在學生參與課堂活動互動過程中，培養(yǎng)了學生的合作能力及互相幫助能力，幫助學生擴展思維，提高創(chuàng)新能力，營造良好的課堂學習氛圍，提高課堂教學質量。在課外實踐教學中，教師可以組織學生進行外出實踐學習，對于地區(qū)內的地形地貌、建筑特征、風土人情等都可以在實踐參觀中有更直接的感受與了解，并使其將所獲得的創(chuàng)新設計思想應用于自己的設計作品中，豐富設計作品內容，提高學生的藝術表達能力。五、虛擬仿真技術在環(huán)境設計專業(yè)教學中的實踐路徑（一）創(chuàng)造虛擬仿真實踐教學中心在校方、專業(yè)課教師以及學生的配合和支持下

15、，學校的有關部門需要和環(huán)境設計專業(yè)的教學小組共同參與到虛擬仿真實踐教學的構建工作中去，綜合現(xiàn)階段在環(huán)境設計上的實際技術發(fā)展水平，科學合理地選擇能夠使用在環(huán)境設計專業(yè)教學活動中的虛擬仿真實踐教學設備，如一些現(xiàn)代化的大屏幕背投系統(tǒng)等等，加強對各種模型設計軟件以及設計分析軟件的購買和引進，設置專人對虛擬仿真實踐教學中硬件設施和軟件設施進行定期維護和軟件更新，以此來保障在實踐教學活動中各個設施能夠始終保持在穩(wěn)定的運行狀態(tài)下，為后續(xù)虛擬仿真實踐教學活動的進行提供強有力的保障。同時在教學活動的開展過程中，教師需要及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和缺陷，通過綜合性的全面分析，找出問題出現(xiàn)的原因，最后通過教學小組教師的

16、探討，提出可行性意見和改進策略，針對校內的虛擬仿真實踐教學進行調整和完善。（二）設立模擬仿真實踐選修課相較于其他的模型建立技術，虛擬仿真技術中所存在的BIM技術針對環(huán)境設計專業(yè)學生所提出的標準和要求更高，對于一些日常學習活動適應能力比較差的學生來說，在通過虛擬仿真技術展開學習活動時，可能會因為無法適應而出現(xiàn)學習效率較低的問題，導致學生無法真正掌握技術重點。除此之外，通過虛擬仿真技術來開展的教學活動，其主要的目標和意義就在于讓學生能夠在掌握基礎理論知識的條件下實現(xiàn)自身設計技術水平的全面提升。因此，高?？梢詣?chuàng)建虛擬仿真實踐選修課程，讓學生針對自身的學習狀況和學習水平來自主選擇，同時教學也可以通過互聯(lián)網技術的有效使用，構建出線上的虛擬仿真實踐教學平臺，讓學生能夠擁有第二課堂來對學習心得進行交流，及時掌握教材中沒有掌握牢固的知識，實現(xiàn)環(huán)境設計技術水平的全面提升。（三）引入成本跟蹤分析系統(tǒng)在進一步優(yōu)化虛擬仿真實踐教學基礎的條件下，需要將成本跟蹤分析系統(tǒng)引入其中。環(huán)境設計專業(yè)教師可以依照價值工程理念，對環(huán)境設計中的各個因素進行綜合性的分析，發(fā)現(xiàn)變量之間存在的內在聯(lián)系，依據這些數據信息將目標函數的關系式詳細列出，同時將各個關系式中的限制條件了解清楚。除此之外，教師需要構建線性規(guī)劃模型并進行求解，找出最優(yōu)質的設計參