探析虛擬仿真技術在建筑史論課程教學中的運用

廖麗瓊

摘要：建筑史論課程內容繁雜，知識點多，難以理解，教學效果并不理想。虛擬現實技術打破了傳統觀點中以內容為主的教學模式，開拓了新的教學方法與方式，將傳統的教學方法和虛擬仿真教學相互共融，突破了傳統教學方法中存在的無法參與、無法互動的瓶頸。本文旨在探索新的人才的培養模式，改革教學方法和教學手段，以全新的實踐教學模式激發學習的興趣，增強動手和創新能力。

關鍵詞：虛擬仿真技術；建筑史；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）45-0210-02

建筑設計史論課程，內容繁雜，敘述性內容多，課程本身難以引起學生的興趣。面對繁多的內容，單憑教師的講解學生根本無法體會，學習興趣更是嚴重喪失，上課看手機、聊天、打瞌睡，教學效果極其不理想。在實際的理論課程中我們的教學還只是流于形式，并未真正走出課堂，存在很多問題，主要體現在教學模式和教學培養上，需要我們不斷地思考。

一、改變傳統單一平面的教學模式

任何一門課程的教學改革需要解決的核心問題是教什么和怎么教。教學模式是指在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩定的教學活動結構框架與活動程序。目前基本的教學法還是老一套的“講授—接受”，考核辦法大部分還是采用試卷考試的形式，學生只要以“死記硬背”的學習方式就能考試過關，該教學模式只完成了一個教學過程即“任務—作業”，卻忽視了設計史對設計的思維啟發、借鑒與創造。史論課一般以“填鴨式”教學為主導，這種方法雖然讓學生掌握了很多的書本基礎知識，但學生獨立思考的能力、創造性解決問題的能力基本沒有得到培養，教與學都是單向性、模塊化、平面化。考驗教學效果做出反應就是記憶，不需要思考，更不會引發教師與學生共同去研究，同時也阻礙了學生的思考能力，忽略學生自主學習能力。同時也造就了大量的學生知識面窄，創新能力、實踐解決問題能力差。學科課程教學如何引發學生對該課程產生興趣，吸引學生的注意力，從而進入認識狀態這至關重要。

當前是以信息技術為背景的現代教育，在這個信息數字化時代，在設計史中應引入較為新穎的虛擬現實技術，搭建與對象相關的平臺，實現由文字向圖像三維VR（虛擬現實）的轉變。虛擬現實結合教育發展優勢，打破了傳統觀點中以內容為主的想法，開拓了新的教學方法與方式。

二、突破三維立體教學方式

三維立體教學是綜合的、多維度、全方位的教學模式，它并改變了以往以學生為中心、以課程為中心、以教師為中心的教學方式。以往單一的啟發式、探究式、研討式都是有所欠缺的，史論課程與設計實踐教學需要從一個整體的高度，相互聯系相互遞進，不能分割。

1.興趣引發，思維啟發階段。在設計史論課堂中，我們的教學常常傾注更多精力在傳達知識上，強調的是知識的量，對知識的質比較漠然。在具體的教學中，設計了各式樣的教學方案，讓學生盡可能多地積累知識、掌握創造技能，同時也提出了許多被認為行之有效的創造式教學模式，但教學的具體方法從根本上來說仍然是灌輸、訓練，甚至是壓制性的灌輸、機械性的訓練，教學方式并沒有得到根本的改善。教學對學生創造性的培養便出現了偏差，這樣的教學不僅不能培養學生的創造性，而且會阻礙，甚至扼殺了創造性[1]。教師應該多角度多方向啟發學生思維，設計教學案例時目的性要強，讓學生有的放矢，在教學過程中通過啟發式教學開啟學生的心智，通過啟發式教學發現問題和解決問題。

2.虛擬互動式從多種可能尋求解決問題的途徑和辦法。建筑史論課程內容繁雜，知識點比較多，也難以理解，本科生在學習過程中效果并不理想，缺乏直觀深入的認識。在一些傳統的實踐教學中，教師只能依托PPT等方式教學，像其中的木構建筑技術作法章節是教學中的難點及重點，特別是斗拱與梁架在建筑史的教學體系中占舉足輕重的地位，占的課時比例較大，系統結構復雜的教學難點，也是教學痛點。

應用虛擬現實的硬件設施與軟件環境，可以幫助教師更容易地授業解惑。對于學生來講，虛擬現實強調學習過程中的參與性，更能讓學生親身體驗，主動思考，積極學習，從而突破了傳統教學方法中存在的無法參與、無法互動的瓶頸，避免了“填鴨式”被動教學。同時，通過虛擬手段對設計作品進行真實地模擬、展示與交互，增加教學的實踐性和真實感，引進虛擬現實技術進課堂，不僅可以高效傳授教學內容，還可以利用自身核心特點，顛覆原來的內容，發展為內容與技術高度融合之后的“新內容”。在虛擬現實技術進課堂之后，不僅可以讓學生感受虛擬場景的身臨其境和自主控制的人機交互，還可以讓學生親自動手、主動思考，用先進的設計工具去搭建模型構造。

虛擬現實技術融文字、語音、圖像、影視、動畫和人機交互為一體，它可以較生動、形象地表現教學內容，是身臨其境的情景教學。虛擬現實在理論教學上的運用彌補了傳統教育的許多不足，提高了知識傳輸的效率，將理論文字轉化為虛擬實體，授課與傳統場所空間分離，從而促進教育者與受教育者在時空的自由互動。與此同時，虛擬現實技術還結合益智游戲、情景化學習、協作學習、遠程教育等多種手段，能夠有效解決許多以前根本無法解決的教育問題[2]。與傳統教學相比，它提高了學生掌握知識技能的效率，優化了教學過程、提高了教學質量，調動了學生的學習積極性，進而突破教學的重點、難點。

3.設計史真正意義上的轉化。建筑設計史課程內容的實踐部分主要采用團隊合作的教學組織方式進行，通常以項目設計作為任務，在這個設計過程中教師和學生相互研究探討。如果把設計圖紙變成設計實物，學生的主動性、參與性、積極性都會高很多。設計出來的成果可以運用虛擬現實的手段表現出來，并參加業界舉辦的競賽進行展示，這樣的設計不再是設計結束就完了，剩下的是一團廢紙，而是真正意義上完成了從設計到實物的轉化。

三、立體教學使史論教學更具完整體

四維立體教學模式是建構主義中的支架式教學模式，在設計史實踐教學中最實用。支架教學策略的幾個步驟：（1）搭腳手架，圍繞學習主題向“鄰近”發展（啟發）；（2）進入情境，將學生引入一定的問題情境（互探）；（3）獨立探索，沿著概念框架逐步攀升（轉化）；（4）虛擬現實模擬場景，協作學習（研討）。通過四維立體教學改變傳統課堂的低效高耗教學效果。顛覆傳統教學方法中受教育的一方無法參與、無法互動的瓶頸；在教學的過程當中，應當以學生為主體，使其主體地位得到充分的體現。要利用分段教學的方式，加強交流和互動。

良好的教學內容與師資力量，也需要先進的技術來表達傳播。虛擬現實結合技術手段提高了學生的主動性，引發了學生的學習興趣，主體性也會得到較大的發揮，同時也容易激發學生的創意思維，增強學生的創新能力。

四、虛擬現實教學模式的實踐體會

利用虛擬仿真技術進行教學，實現課程理論教學與課程實踐教學的結合，將傳統的教學方法和虛擬仿真教學相結合，教學效果直觀而真實，還能對有些不可直觀展示的結構原理進行三維直觀演示。在實際教學中，親自參與、親身感受比純理論式的說教更具有說服力，參與式交互學習與被動的觀看接受有不同的收獲。因此，虛擬現實技術增加了學習情景的創設，豐富了學習內容的形象性和趣味性。甚至對于一些有危險性的操作，通過VR進行學習和教育，不但可以減少現實空間中的困難和危險性，更能節約教學成本。

參考文獻：

[1]辛繼湘.教學價值的生命視界[M].長沙：湖南師范大學出版社，2006.

[2]許曉川.虛擬現實技術在教育中的應用[N].山西日報，2016-03.