环境设计专业协作教学模式研究
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关键词：环境设计虚拟现实协作教学模式
一、虚拟现实技术与环境设计教学
1.环境设计专业的发展趋势
环境设计专业是主要涉及建筑室内外空间环境的专业，是对建筑室内外以及环境、空间、光线、景观、家具、陈设等元素通过设计手段进行整合与改造，以满足符合人们使用功能和视觉审美需求的专业。由于环境设计专业本身较高的基础要求和涉及的设计美学、设计心理学、人机工程学、材料学等多学科交融的复杂性，有效开展专业教学存在一定的难度。为了让学生有效理解和吸收专业知识，提升专业教学成效，教师要采用高质量、高效率的教学方法与手段。随着虚拟现实技术日渐发展成熟，虚拟现实技术的教育应用与研究成为当前教育工作者关注的热点。虚拟现实技术通过计算机软件进行空间和造型的搭建、物体表面材质的模拟、自然光线和人造光线的模拟，能够产生接近真实的虚拟世界，具有独特的全沉浸式和强烈的交互性特点，可以为创建教学情境提供有力的支持，改变学生的学习方式，符合环境设计专业随着时展的更高的教学需求。将虚拟现实技术应用到环境设计教学，可以进一步满足环境设计专业中部分特殊且复杂的教学要求，对环境设计专业教学具有一定帮助。因此，在环境设计专业教学中应用虚拟现实技术是合理且具有较大潜力的发展趋势。
2.虚拟现实技术下的教学需求
基于虚拟现实技术的环境设计专业协作教学模式，是以社会互动理论为基础，以增强学生知识建构、交互学习作为教学关键的混合式教学模式。社会互动理论最早由美国学者班杜拉提出，他认为个体置身于群体之中，其行为受群体行为的影响，即个体的学习、工作和生活发生于自己与他人的交往和互动过程中。维果茨基提出，社会互动是智力产生和发展的源泉，个体的学习和认知发展通过参与社会活动来获得实践经验；费厄斯坦在“中介理论”中指出，中介人对学生的身心发展会起到关键性的作用，有效的学习来源于个人和中介人之间的互动。由此可见，学生的学习效果在一定程度上依赖于社会互动和交往双方互动的质量。混合式教学是将传授指导和研究讨论相结合的教学模式。在此教学模式中，在线课程可以代替一部分传统课程，进行基础知识与技能的普及，还可以承担更多互动学习的功能，改变以往教学模式中单一的教学层次；传统的线下课堂教学则可以转而主要承担辅导、交流、研讨的个性化学习指导，提升教学深度，并将在此过程中得到的学习成果作为补充再次进行线上互动，以优化学习环节的方式提高教学效率。这样的学习过程可以培养学生将整合学习与碎片学习相结合的学习习惯，增强课程中的师生互动与生生互动，有效扩展有限的课堂教学环境，使学生更加适应在现代社会快速发展的过程中环境设计专业学习信息量快速增长的状况。
二、环境设计专业教学存在的问题
1.二维展示教学模式限制有效的空间感知学习
在以往的环境设计专业实践教学中，教师多采用图片赏析、案例展示等间接形式分析空间的营造效果、情感表达以及文化内涵。这样的方式存在一定的局限性：一是在环境设计的空间展示学习中，教师通常用二维方式展示三维空间，这种方式虽快捷、直观，但因其具有高度抽象性，缺乏真实的空间感，在一定程度上限制了学生对空间的性质、结构、尺度、形态、色彩、质感等设计构成要素的有效感知，难以使学生在实践教学中理解、运用知识系统；二是虽有大量实际的环境设计专业相关的空间案例供学生体验学习，但因存在时间与距离的成本限制，考察性的教学模式在环境设计教学中难以普遍、持续开展；三是考虑到实际空间的建设成本及不可逆性，难以专门为专业教学构建丰富多样的真实空间环境，供学生学习体验。
2.封闭式课堂影响学习深度
部分高校环境设计专业线下教学模式与其他专业的教学模式相似，是一种以教师和课堂为中心的相对封闭的模式。这一模式的主要特征是以教师课堂讲授为主，在长期的教学实践中体现出此模式在保障教学基础内容的整体性、连贯性、系统性以及明确的指导性上具有强大的效力，但由于专业发展现状，师生人数悬殊，主讲教师通常需要面对中、大规模班级的学生，教学活动往往只能集中在较为基础、普遍的知识点与技能上，难以满足设计教学中的个性化需求，难以将课程内容进一步延展。在此种情况下，学生处于被动接受知识的状态，教学形式往往较为枯燥，缺乏教师与学生之间的互动，难以激发学生自主学习的兴趣，从而影响了专业学习的深度。
3.学生间的协作学习受时空限制
在现有的教学条件和信息技术条件下，建筑与环境设计专业的学生在学习过程中，有一定的线下课程小组合作机会以及线上论坛讨论机会，但均受到时间、空间的限制，协作式教学无法普遍性开展，且在有限的协作式教学中，抽象设计思维在空间中的体现形式也无法进行有效、直观的传达，学生间的协作质量无法达到要求，影响学生在学习中发散性的设计思维培养。
4.基于虚拟现实技术的环境设计专业教学模式有待完善
虚拟现实技术在教学中的合理、有效应用可以很大程度上帮助解决环境设计教学中的部分重点、难点，对以往教学中很难涉及到的领域也可以进行突破。但环境设计专业对于虚拟现实技术的应用目前还处于探索阶段，基于虚拟现实技术下的环境设计专业教学模式尚未完善，如何利用虚拟现实技术构建更加完善、更有针对性的教学模式，仍然是当前的研究重点与难点。
三、协作教学模式策略
在环境设计的教学中，利用虚拟现实技术可以使学生间的互动变得更加便捷、多元、有效，以此增强学生在环境设计专业的学习中进行互动交流的兴趣，促进协作式学习的有效开展，进一步提升协作式学习的质量与效率，从而培养学生的发散思维，提高教学质量。在协作教学模式中，通过虚拟现实技术提供更加直观、便捷的教学方式，学生可在环境设计专业学习中得到更多的互动学习机会，不仅可以通过线上、线下的讨论表达观点，而且能依托虚拟现实技术进行跨越时间与空间的设计思维互动，有助于促进对话、反思、知识建构和自我评价等教学实践的延伸，有助于培养学生的反思性实践、批判性评价和领导性才能。
1.人机协同合作
人机协同合作是在环境设计专业中将线下的相关基础知识展示和线上的虚拟仿真教学项目相结合，提供真实和虚拟两种实验教学环境，充分发挥两者的优势，突破以往教学仅以教师输出为主的局限，提升学生主动思考的能力。人机协同合作首先是学生在课前通过线上知识构建系统对基本知识进行课前预习，了解教学内容，然后进入线下课堂，教师设计一系列与线上相关的专业知识问题，形成问题式教学，将以往教学中“教师输出、学生输入”的模式变为“教师输出、学生反馈”的模式；在线下相关基础知识展示观摩阶段，教师可设计游戏性教学环节，增加新颖的学习基础知识的方式，促使学生将虚拟项目中呈现的相关知识与真实世界的实物对应，加深学生对基础知识的认知和记忆。此类人机协同合作教学模式，可以将环境设计专业基础知识部分的学习重构成为更有趣味性、更容易被学生吸收的形式。
2.远程汇报交流
在环境设计专业的学习中，学生通过虚拟技术进行远程线上汇报交流，可在虚拟的环境内突破时间与空间的限制。不同地点的学生可在相同时间或不同时间进入同一虚拟场景，对虚拟场景内的空间设计要素进行编辑、创作，并对其他学生在空间内呈现的设计思维进行反馈。如，不同地域的学生可同时或先后进入同一个虚拟的空间，对此空间内的结构、尺度、形态、色彩、质感等构成要素进行编辑、修改，其他学生可在此基础上进一步编辑、修改，或对前者的编辑进行直观的评论、建议等。在反复往来的远程交流、汇报学习的过程中，学生可加深对空间的感知与反思，进入深层学习的范畴，以此激发学习兴趣，增强对空间和设计要素的理解、掌握与灵活运用。
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作者：余毅 范芸芸 单位：四川美术学院
