基于虚拟现实技术的《幼儿园建筑设计》教学方法改革初探

高露 温江

摘 要：随着我国科学技术的不断发展和创新，虚拟现实技术作为新的技术被运用于教学过程中。我们应该主动适应社会需要，在传授知识的同时，突出能力的培养，在提高实践教学质量上下功夫，实现实践教学与技能培训的有机结合，以取得满意的效果。本文通过对虚拟现实技术的概述，对《幼儿园建筑设计》该课程在教学过程中提出了问题并阐述解决问题的方法及研究目标。

关键词：虚拟现实技术;幼儿园建筑设计;教学改革

基金项目：重庆市高等教育教学改革研究重点项目资助：基于虚拟现实技术的教学方法改革研究及实践--以《幼儿园建筑设计》课程为例（项目编号：182100）。

1 虚拟现实技术及课程概述

虚拟现实（Virtual Reality）简称VR，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使其产生身临其境的感觉的交互式视景仿真。

《幼儿园建筑设计》作为二年级教学中的第二个设计课程，其教学组织安排是为了学生能够从幼儿的角度出发掌握教育类建筑设计的特点及单元式空间组合的方式，更為重要的是通过不同的设计训练掌握建筑设计的入门方法。因此教学组结合建筑设计课程的课程性质及其学时等情况将教学组织安排为以下环节：

2 教学过程中产生的问题

1）前期调研受限：建筑设计的第一步工作，是进行前期调研，在调研中有一个重要的环节就是实地参观考察，亲身去建筑实物中体验空间和环境特征，是其他途径无法替代的，特别是对于初学者尤为重要。实际上，生活中允许学生参观的幼儿园建筑偏少，在这些可参观的项目中优秀案例匮乏，甚至有些反面案例，对学生的指导帮助大打折扣。

2）空间理解：建筑设计构思的诞生是一个循序渐进的自然孕育过程。对于二年级的学生而言，刚刚接触建筑设计，建筑的三维空间想象力相对薄弱，暂时无法快速从平面图中直接想象出具体的建筑造型，令许多同学对设计一筹莫展或常常当 “逃兵”;同时由于对建筑空间、建筑各部分、建筑各部件的尺度认知不够精准，全凭不成熟的空间想象力，完成二维图纸到三维空间的对应，使设计从一开始就“误入歧途”。

3）幼儿视点：幼儿园建筑设计的特殊性之一在于应该站在幼儿的角度，用幼儿视点来进行设计，才能真正满足幼儿的需求。根据调查表示，幼儿对尺度较小以及色彩富有童话性的空间感兴趣。因此，在进行设计时，应该充分考虑到这方面，为幼儿设计一些小尺度的空间，以满足幼儿的心理特点。但是，在实际操作中，许多同学只是根据教材、资料、规范中的经验数据进行考虑和设计，并没有从幼儿视点出发，导致设计与使用者的需求和感受有一定的差距。

4）行为体验：幼儿不仅仅是“生理尺度”不同于成人，其行为方式和心理特点也和成人有所差异。对于二年级学生而言，这些由幼儿心理及行为特点引发的规范要求是很难去理解的，往往只有被动执行，被动思考，导致缺乏创作激情，使设计流于程式化，个性不足。

5）指导与互动：在学生深入设计的过程中，通常采用“师傅带徒弟”、“心口相传”、“手把手”的教学模式。这种模式忽略了学生学习主动性，教学过程机械化，学生处于被动接受的状态;学生之间交流探讨问题的机会较少，师生、生生之间缺乏广泛而有效的互动;成绩认定一般依据学生提交的最终设计图纸，导致部分学生只关注最后的表达而忽略设计的过程。

6）成果表达：在课程结束阶段，采用学生将图纸展示并讲解的评图模式。此模式可以增强学生对于方案的口头表达能力和临场展示意识，为将来的工作就业奠定基础。但运用“二维”的图形来表达“三维”的物体，本身就具有很大的局限性，表达及汇报方式单一、乏味，一些设计中的闪光点并不能很好的展示，导致最终效果不佳。

3 解决问题的方法及目标

基于上述的问题，教学团队以校企合作订单班（建筑设计——光辉城市班）为试点，在学院的VR创客空间，利用企业自主研发的虚拟现实软件——Mars，开展《幼儿园建筑设计》的教学方法改革研究。

1）虚拟调研：课前调研阶段，授课教师选取国内外优秀幼儿园案例，由企业技术人员用Mars软件转换为虚拟现实场景，结合线上资料查询，利用VR设备进行虚拟调研活动。使课程设计前期调研不受人为因素、地域因素等的限制，让学生在虚拟世界中身临其境地体验观察优秀案例，为后续的设计构思指出正确方向。

2）实时交互：在设计过程中，运用VR技术使建筑设计实现从二维图纸到三维空间的转换，使建筑的空间性在建筑创作阶段就得到充分的体现，通过身临其境地在建筑中漫游能够实际感受空间布局的比例，对设计要素进行推敲和方案调整。让每个学生在沉浸式体验中对自己的方案进行实时修改，真正实现所见即所得。

3）幼儿视点：托幼建筑的空间尺度及设计规范具有特殊性，利用Mars软件中的幼儿视角功能将虚拟现实体验过程中的视平高度调整至1.2m，让设计者模拟儿童的视觉看待空间。使学生在虚拟世界中回到年幼时光，用“幼儿视点”感受空间，更加直观地理解托幼建筑设计尺度与其他公共建筑的不同之处;用“幼儿视点”去创造适合使用者需求的空间。

4）行为体验：在虚拟场景中感受建筑内部空间界面设计，将幼儿的行为特点及教育方式的特殊性纳入考虑中，通过Mars软件和虚拟设备，让学生沉浸式的感知幼儿行为特点，更好的理解规范要求，而不是被动接受，提高学习积极性，享受创作乐趣。同时多种空间划分方式及空间界面的实时编辑使学生可以快速直观地选取更加适合幼儿教育的细部设计，提高准确性。

5）多人在线：利用Mars软件的多人在线功能进入同一个方案中进行分享与讨论，实现学生之间的交流互评，切换老师的指导视角，使设计教学更具说服力。师生之间、生生之间不同观念与思维的碰撞，有利于知识的掌握与灵活运用，培养学生的分析能力和创造精神。打破了被动的教与学的关系，让学生真正成为课程的主人，从被动式的接受学习转为主动式的自主学习，培养自主思考问题、分析问题、解决问题的能力。

6）成果提交：课程设计成果增加漫游动画及虚拟现实内容，改变汇报方式及评图模式，并将设计成果提交至云端，丰富企业虚拟资源库，同时实现学生设计成果的保存及成长轨迹的记录。通过VR技术丰富成果内容，创新汇报方式，充分展示设计构思与成果，使之更具有说服力。

3 结束语

总而言之，我国科技的快速发展离不开专业人才的培养，通过虚拟现实技术提升《幼儿园建筑设计》课程教学质量，是培养学生实际操作能力的有效途径。加大建筑设计专业人才的培养、重视理论与实践相结合、拓展学生学习思维和提升学生学习积极性是当前从事职业院校教学人员所关注的关键问题，应在实际工作中不断地思考和总结，大力推进职业院校教学的改革，为我国工程发展输送最优秀的建筑设计专业型人才。

参考文献

[1]周秋燕.基于虚拟现实技术的实践教学虚拟化初探[J].电子世界，2018，（10）：50-51.

[2]孙芳芳，任永祥.高校虚拟现实技术课程实验教学改革初探[J].住宅与房地产，2011，（33）：28-29+80.

作者简介

高露（1979-），女，汉族，重庆，副教授，建筑设计及其理论，重庆建筑工程职业学院。