基于虛擬現實技術的《幼兒園建筑設計》教學方法改革初探

高露 溫江

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發展和創新，虛擬現實技術作為新的技術被運用于教學過程中。我們應該主動適應社會需要，在傳授知識的同時，突出能力的培養，在提高實踐教學質量上下功夫，實現實踐教學與技能培訓的有機結合，以取得滿意的效果。本文通過對虛擬現實技術的概述，對《幼兒園建筑設計》該課程在教學過程中提出了問題并闡述解決問題的方法及研究目標。

關鍵詞：虛擬現實技術;幼兒園建筑設計;教學改革

基金項目：重慶市高等教育教學改革研究重點項目資助：基于虛擬現實技術的教學方法改革研究及實踐--以《幼兒園建筑設計》課程為例（項目編號：182100）。

1 虛擬現實技術及課程概述

虛擬現實（Virtual Reality）簡稱VR，是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。虛擬環境是由計算機生成的，通過視、聽、觸覺等作用于用戶，使其產生身臨其境的感覺的交互式視景仿真。

《幼兒園建筑設計》作為二年級教學中的第二個設計課程，其教學組織安排是為了學生能夠從幼兒的角度出發掌握教育類建筑設計的特點及單元式空間組合的方式，更為重要的是通過不同的設計訓練掌握建筑設計的入門方法。因此教學組結合建筑設計課程的課程性質及其學時等情況將教學組織安排為以下環節：

2 教學過程中產生的問題

1）前期調研受限：建筑設計的第一步工作，是進行前期調研，在調研中有一個重要的環節就是實地參觀考察，親身去建筑實物中體驗空間和環境特征，是其他途徑無法替代的，特別是對于初學者尤為重要。實際上，生活中允許學生參觀的幼兒園建筑偏少，在這些可參觀的項目中優秀案例匱乏，甚至有些反面案例，對學生的指導幫助大打折扣。

2）空間理解：建筑設計構思的誕生是一個循序漸進的自然孕育過程。對于二年級的學生而言，剛剛接觸建筑設計，建筑的三維空間想象力相對薄弱，暫時無法快速從平面圖中直接想象出具體的建筑造型，令許多同學對設計一籌莫展或常常當 “逃兵”;同時由于對建筑空間、建筑各部分、建筑各部件的尺度認知不夠精準，全憑不成熟的空間想象力，完成二維圖紙到三維空間的對應，使設計從一開始就“誤入歧途”。

3）幼兒視點：幼兒園建筑設計的特殊性之一在于應該站在幼兒的角度，用幼兒視點來進行設計，才能真正滿足幼兒的需求。根據調查表示，幼兒對尺度較小以及色彩富有童話性的空間感興趣。因此，在進行設計時，應該充分考慮到這方面，為幼兒設計一些小尺度的空間，以滿足幼兒的心理特點。但是，在實際操作中，許多同學只是根據教材、資料、規范中的經驗數據進行考慮和設計，并沒有從幼兒視點出發，導致設計與使用者的需求和感受有一定的差距。

4）行為體驗：幼兒不僅僅是“生理尺度”不同于成人，其行為方式和心理特點也和成人有所差異。對于二年級學生而言，這些由幼兒心理及行為特點引發的規范要求是很難去理解的，往往只有被動執行，被動思考，導致缺乏創作激情，使設計流于程式化，個性不足。

5）指導與互動：在學生深入設計的過程中，通常采用“師傅帶徒弟”、“心口相傳”、“手把手”的教學模式。這種模式忽略了學生學習主動性，教學過程機械化，學生處于被動接受的狀態;學生之間交流探討問題的機會較少，師生、生生之間缺乏廣泛而有效的互動;成績認定一般依據學生提交的最終設計圖紙，導致部分學生只關注最后的表達而忽略設計的過程。

6）成果表達：在課程結束階段，采用學生將圖紙展示并講解的評圖模式。此模式可以增強學生對于方案的口頭表達能力和臨場展示意識，為將來的工作就業奠定基礎。但運用“二維”的圖形來表達“三維”的物體，本身就具有很大的局限性，表達及匯報方式單一、乏味，一些設計中的閃光點并不能很好的展示，導致最終效果不佳。

3 解決問題的方法及目標

基于上述的問題，教學團隊以校企合作訂單班（建筑設計——光輝城市班）為試點，在學院的VR創客空間，利用企業自主研發的虛擬現實軟件——Mars，開展《幼兒園建筑設計》的教學方法改革研究。

1）虛擬調研：課前調研階段，授課教師選取國內外優秀幼兒園案例，由企業技術人員用Mars軟件轉換為虛擬現實場景，結合線上資料查詢，利用VR設備進行虛擬調研活動。使課程設計前期調研不受人為因素、地域因素等的限制，讓學生在虛擬世界中身臨其境地體驗觀察優秀案例，為后續的設計構思指出正確方向。

2）實時交互：在設計過程中，運用VR技術使建筑設計實現從二維圖紙到三維空間的轉換，使建筑的空間性在建筑創作階段就得到充分的體現，通過身臨其境地在建筑中漫游能夠實際感受空間布局的比例，對設計要素進行推敲和方案調整。讓每個學生在沉浸式體驗中對自己的方案進行實時修改，真正實現所見即所得。

3）幼兒視點：托幼建筑的空間尺度及設計規范具有特殊性，利用Mars軟件中的幼兒視角功能將虛擬現實體驗過程中的視平高度調整至1.2m，讓設計者模擬兒童的視覺看待空間。使學生在虛擬世界中回到年幼時光，用“幼兒視點”感受空間，更加直觀地理解托幼建筑設計尺度與其他公共建筑的不同之處;用“幼兒視點”去創造適合使用者需求的空間。

4）行為體驗：在虛擬場景中感受建筑內部空間界面設計，將幼兒的行為特點及教育方式的特殊性納入考慮中，通過Mars軟件和虛擬設備，讓學生沉浸式的感知幼兒行為特點，更好的理解規范要求，而不是被動接受，提高學習積極性，享受創作樂趣。同時多種空間劃分方式及空間界面的實時編輯使學生可以快速直觀地選取更加適合幼兒教育的細部設計，提高準確性。

5）多人在線：利用Mars軟件的多人在線功能進入同一個方案中進行分享與討論，實現學生之間的交流互評，切換老師的指導視角，使設計教學更具說服力。師生之間、生生之間不同觀念與思維的碰撞，有利于知識的掌握與靈活運用，培養學生的分析能力和創造精神。打破了被動的教與學的關系，讓學生真正成為課程的主人，從被動式的接受學習轉為主動式的自主學習，培養自主思考問題、分析問題、解決問題的能力。

6）成果提交：課程設計成果增加漫游動畫及虛擬現實內容，改變匯報方式及評圖模式，并將設計成果提交至云端，豐富企業虛擬資源庫，同時實現學生設計成果的保存及成長軌跡的記錄。通過VR技術豐富成果內容，創新匯報方式，充分展示設計構思與成果，使之更具有說服力。

3 結束語

總而言之，我國科技的快速發展離不開專業人才的培養，通過虛擬現實技術提升《幼兒園建筑設計》課程教學質量，是培養學生實際操作能力的有效途徑。加大建筑設計專業人才的培養、重視理論與實踐相結合、拓展學生學習思維和提升學生學習積極性是當前從事職業院校教學人員所關注的關鍵問題，應在實際工作中不斷地思考和總結，大力推進職業院校教學的改革，為我國工程發展輸送最優秀的建筑設計專業型人才。

參考文獻

[1]周秋燕.基于虛擬現實技術的實踐教學虛擬化初探[J].電子世界，2018，（10）：50-51.

[2]孫芳芳，任永祥.高校虛擬現實技術課程實驗教學改革初探[J].住宅與房地產，2011，（33）：28-29+80.

作者簡介

高露（1979-），女，漢族，重慶，副教授，建筑設計及其理論，重慶建筑工程職業學院。