余毅?張楠翔

摘 要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有獨特的全沉浸式和交互性特點，為創(chuàng)建教學情境提供了有力的支持，極大地改變了學生的學習方式。本文從環(huán)境設(shè)計專業(yè)的虛擬仿真技術(shù)運用研究出發(fā)，以情境體驗為核心，構(gòu)建情境重現(xiàn)、沉浸學習與體驗學習的核心理論，幫助教學設(shè)置者更好地提升課程效率，實現(xiàn)深度學習的目標，并結(jié)合環(huán)境設(shè)計專業(yè)空間實踐類別課程，注重體驗與反思，結(jié)合實際提出情境體驗課程設(shè)置的構(gòu)建方法與策略，希望對教育運用研究者有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：情境體驗;虛擬仿真技術(shù);沉浸學習;體驗學習

1 VR課程項目概況

近年來，虛擬仿真技術(shù)逐漸從實驗室走出來，開始應用于各個教學領(lǐng)域。教育部提出建設(shè)五大“金課”的目標，包括線下“金課”、線上“金課”、線上線下混合式“金課”、虛擬仿真“金課”和社會實踐“金課”。充分重視課堂教學這一主陣地，以“金課”的形式營造熱烈的課堂教學氛圍。通過合理運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，積極推進慕課建設(shè)與應用，開展基于慕課的線上線下混合式教學;積極建設(shè)虛擬仿真實驗實訓項目，開辟“智能+教育”新途徑?？梢?，虛擬仿真實驗教學必將成為助推高等教育教學質(zhì)量飛躍提升的重要工具。

2 環(huán)境設(shè)計專業(yè)類型課程問題分析

2.1 缺乏深度學習手段

環(huán)境設(shè)計類課程自設(shè)置以來，經(jīng)歷了從傳統(tǒng)手繪階段到電腦繪制階段的過程，21世紀電腦的普及，電腦繪制逐漸代替了傳統(tǒng)手繪成為課程的主流。隨之暴露的問題也越來越突出，無論是傳統(tǒng)手繪還是電腦繪制，都擺脫不了處于淺層學習的階段，學生無法全身心地將注意力投入課程，因此出現(xiàn)學習效率低下、淺層化等教育問題。

2.2 信息化學習方式需要改善

目前信息化學習方式以電腦屏幕的方式呈現(xiàn)，授課教師以多媒體屏幕作為授課媒介，學生通過電腦二維或三維圖像的形式獲取學習信息。這樣的授課方式也暴露出一些問題。首先，圖像展示屬于靜態(tài)圖片形式，學生無法得到圖片角度以外的信息;其次，雖然三維成像軟件可以達到角度旋轉(zhuǎn)、漫游，但是只能達到表層的表達，對于細節(jié)部分的展示目前還需要提升。因此，環(huán)境設(shè)計類課程體系中的結(jié)構(gòu)與材料等細節(jié)部分的展示，不能充分地將其信息傳遞給學生之。學生中往往會出現(xiàn)兩種情況，本身對專業(yè)感興趣的學生可以根據(jù)推導、剖析得到信息并理解，而對本專業(yè)并沒有特別大興趣的學生會缺少對該知識的理解，漸漸對其專業(yè)失去興趣。

2.3 缺乏學習案例場所體驗感

對于環(huán)境設(shè)計專業(yè)的學生而言，空間與比例尺度的把握是非常重要的一項技能，往往高校以課程考察的形式組織學生外出，親身體驗實際的空間與尺度的關(guān)系，但此類課程相對較少，且時間緊張。對此，大部分課程以課程講解的形式向?qū)W生傳遞知識，導致學生對場所的體驗感不夠熟悉，從而對空間、比例等知識要素缺乏一定程度的理解。因課程缺乏新鮮感，久而久之，學生將對課程本身產(chǎn)生乏味感，影響學習效率。

3 情境體驗理論基礎(chǔ)構(gòu)建與分析

3.1 情境重現(xiàn)

情境重現(xiàn)屬于情境體驗中的重要環(huán)節(jié)，課程設(shè)計者依托虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建多維感官體驗式學習空間。學習者通過虛擬感官設(shè)備進入虛擬場景，以觸感、視覺、聽覺、嗅覺等感官形式近距離地感受空間。在學習準備階段，課程設(shè)計者結(jié)合學習主題、學習者的學習興趣以及學習目的，構(gòu)建虛擬學習體驗場景。學習者能夠產(chǎn)生身臨其境感，仿佛置身于空間之中，能夠較為真實地思考空間問題，增強熟悉感。在該階段，應著重考慮學習者的體驗與反思，運用系統(tǒng)化的方法進行思考，課程設(shè)計者可以結(jié)合學習目標構(gòu)建具有延展性與創(chuàng)新性的虛擬情境場景。情境場景可分為真實場景與創(chuàng)造性場景。真實場景以模擬真實為主，其目的是便于學習者可隨時身臨其境地體驗、感受需要觀察的真實場景，獲取學習信息，沉浸于情境場景中。創(chuàng)造性場景根據(jù)學習需要，引導學習者對場景進行改造與創(chuàng)設(shè)，以游戲的形式觸動各感官，獲取信息，達到課程目的。學習者可以借助情境場景充分了解場景信息，真實模擬設(shè)計過程，避免設(shè)計教學與實施落地的脫節(jié)。

3.2 沉浸學習模式

在高校設(shè)計教學中，如何增加課堂學習興趣點一直是教學領(lǐng)域研究的重點，而沉浸學習模式的首要目的在于挖掘與探索學生的興趣點，及時反饋與分析問題，并隨課程進度做出調(diào)整。沉浸學習模式包括“知覺—幻覺”模式，其特征表現(xiàn)為人們在虛擬交互學習中對外部的一種感知行為，即借助VR（虛擬現(xiàn)實）設(shè)備，通過想象，整合各種感官知覺，產(chǎn)生虛擬幻覺。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，該模式能夠變換“身體”，即通過角色互換的方式，使學習者進入模式，產(chǎn)生沉浸感。因此，適當運用沉浸學習模式中的“知覺—幻覺”模式能夠使學習者對角色感知意識產(chǎn)生模糊的心理，進而打破隔閡，拉近教師與學生之間的距離，使學生在潛意識中產(chǎn)生平等交流的概念。

因此，在實際教學中，可以以角色參與的形式，將主導地位交給學習者，教師作為輔助起講解作用，充分發(fā)揮學習者的想象力，增強代入感，實現(xiàn)沉浸學習的目的。

3.3 體驗學習循環(huán)理論

體驗學習循環(huán)理論可分為四步，即情境、交互、體驗、反思。其核心是體驗與反思，學習者通過情境構(gòu)建，實現(xiàn)場所的初步界定。而情境屬于靜態(tài)場所，需以互動的形式將學習者帶入場景，實現(xiàn)學習者的主動學習。體驗屬于互動的深入階段，學習者通過與情境之間的深入互動，產(chǎn)生沉浸的行為。在此階段，學習者觀察、感知、探究，發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)，激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)行為習慣和態(tài)度。反思階段主要是對認知總和的反饋，主要包括學習過程、結(jié)果、環(huán)境與動機等多個內(nèi)容。反思本質(zhì)是引導學生深度挖掘問題，并深刻思考問題本質(zhì)，探尋出科學的認知結(jié)論。虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供的多感官刺激，可從多種途徑產(chǎn)生知識與經(jīng)驗，以學習過程與學習成果之間的相關(guān)關(guān)系，促進學生深入學習。

4 空間實踐類課程情境體驗構(gòu)建策略

4.1 以故事情境模式帶入課程學習

針對空間實踐類課程，可根據(jù)課程主題設(shè)置故事情境，通過虛擬仿真技術(shù)模擬故事場景，增強帶入感。以古建筑文化遺產(chǎn)保護課程為例，模擬閬中古城貢院的室內(nèi)場景，賦予兩種故事形式。第一種方案是當前時間段的貢院空間，學習者以游客的身份代入場景;第二種方案是模擬清代科舉時間段的貢院空間，學習者以考生的身份代入場景。對比兩者，第二種方案能夠更加真實地還原場所的故事，賦予學習者角色身份，使其以游戲互動的形式主動參與故事。學生在了解場所問題的同時，還能考慮場所的時間性，在互動中了解其文化背景。這種模式生動有趣，引導學生自主思考，有助于激發(fā)其學習積極性。

4.2 交互體驗與沉浸漫游

環(huán)境設(shè)計專業(yè)的學習本質(zhì)在于設(shè)計，而設(shè)計的本質(zhì)在于服務(wù)大眾，專業(yè)側(cè)重點在于更好地為使用者考慮。因此，在環(huán)境設(shè)計專業(yè)課程設(shè)置中可著重提升交互體驗的比重，通過虛擬仿真技術(shù)實現(xiàn)設(shè)計作品的再現(xiàn)，讓學習者以使用者的身份與空間進行交互，其目的是使學習者能夠更好地了解空間中的功能、尺度、用途以及材質(zhì)的變換，探究方案設(shè)計與設(shè)計實際落地之間是否存在問題與隱患，培養(yǎng)學習者在設(shè)計階段的考慮實際問題的意識與能力。其次，處于沉浸漫游的狀態(tài)中，學習者身臨其境，能夠更方便地發(fā)現(xiàn)問題，且課程形式有趣，更易被學生接受。

4.3 學習反思與理解

在虛擬仿真課程設(shè)置中，教學設(shè)置者應強調(diào)學習者的主動性，重視對課程的理解與反思，即問題的反饋、模擬場景是否解決了課程問題。學習者處于虛擬感官場景中，應避免過于刺激的感官體驗，以免產(chǎn)生負面影響。多采用反思機制，引導學生理解課程目的，考慮問題，不斷完善課程，提升學生對課程的滿意度。

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作者簡介：余毅（1962—），四川人，教授，研究生導師，研究方向：環(huán)境設(shè)計。

張楠翔（1993—），福建人，碩士研究生，研究方向：環(huán)境設(shè)計。