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虚拟现实技术在环境设计专业教学中的应用研究

作者

张胜全

湖北工程学院 湖北孝感 432000

中图分类号:G434 文献标识码:A

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用能够打破时空限制,重构沉浸式教学模式、强化实践感知,深化设计思维与空间认知、激发设计创造力,拓展思维边界与表达维度。但目前虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用存在虚拟教学内容更新滞后,与行业前沿存在脱节、设计成果评估体系不完善,虚拟作品价值难量化、技术适配性不足,教学产品存在同质化等问题,导致虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用受阻。因此,虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用时应建立校企协同更新机制,推动虚拟教学内容与行业前沿同步、构建多维动态评估体系,实现虚拟设计作品价值的科学量化、加强软硬件适配研发,去除教学产品同质化,以助力虚拟现实技术在环境设计专业教学中高效应用。

一、虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用的意义

(一)打破时空限制,重构沉浸式教学模式

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用可打破时空限制(刘琼玉,2025),重构沉浸式教学模式。虚拟现实技术运用在环境设计教学中可使环境设计教学随时随地进行。学生只需佩戴好虚拟现实设备便可随时同教师进入环境设计教学,使教学更自由、更灵活,打破时间上的限制。此外,虚拟现实技术在环境设计专业教学的应用可以让学生足不出户地参观与学习环境设计的优秀真实案例,为学习者提供参观博物馆、艺术展览的沉浸式体验,拓宽他们的艺术视野。

(二)强化实践感知,深化设计思维与空间认知

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用可强化学生实践感知,深化设计思维与空间认知。虚拟现实技术凭借其高度的交互性、沉浸感和想象力,为打破传统的设计模式和思维定式,实现更加自由、高效、精准的设计实践提供了可能。虚拟现实技术以其独特的交互方式和沉浸式体验,为学生进行环境设计开辟了一片充满想象力和创造力的新天地。通过高精度三维建模、实时渲染、自然交互等技术,学生可以打破物理世界的桎梏,在虚拟空间中自由地构建和雕琢各种艺术形态,促进环境设计专业学生不断提升自身设计水平。

(三)激发设计创造力,拓展思维边界与表达维度

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用可激发学生设计创造力,拓展学生思维边界与表达维度。在虚拟环境中,学生可以尝试现实中难以实现的造型结构、色彩搭配和空间组合,无需担心材料成本或施工难度的限制。同时,虚拟现实技术支持多感官联动的设计表达,学生不仅能通过视觉呈现空间效果,还能模拟不同场景下的声音、温度甚至气味,让设计方案的表达更立体,从而在不断创意尝试中打破思维定式,培养独特设计风格。

二、虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用存在的问题

(一)虚拟教学内容更新滞后,与行业前沿存在脱节

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用存在虚拟教学内容更新滞后,与行业前沿存在脱节的问题。随着虚拟现实技术不断发展,虚拟现实设备功能和性能也在不断提升,这对环境设计专业教学内容开发者提出了更高要求。然而,由于技术更新速度过快,一些高校难以跟上技术发展步伐,导致现有虚拟现实教学内容很快过时。此外,环境设计专业教学内容开发者往往需要投入大量时间和精力进行技术学习和内容创作,这使得优质教学内容的产出速度较慢。

(二)设计成果评估体系不完善,虚拟作品价值难量化

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用存在设计成果评估体系不完善,虚拟作品价值难量化问题。在虚拟现实教学模式下,环境设计专业学生设计成果多以虚拟场景漫游视频、 360⋅ 全景图等形式呈现,现有评估体系难以对其进行科学量化。传统环境设计教学中依赖手绘图纸规范性、实体模型比例准确性等评价指标,在虚拟作品中失去了直接参照意义,而虚拟设计特有的交互性、空间沉浸感等优势,又缺乏统一评分维度。此外,虚拟作品的可实施性难以验证,部分学生为追求视觉效果过度使用高耗能渲染参数,导致设计方案在现实中无法落地。

(三)技术适配性不足,教学产品存在同质化

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用存在技术适配性不足的问题,教学产品存在同质化的问题。当前,虚拟现实技术尚处于发展阶段,其成熟度有待提高。在设计与构建大尺度空间时容易出现画面延迟,导致学生在漫游过程中产生眩晕感、疲劳等不适感,影响对空间尺度的准确判断与学习效果,虚拟现实技术适配性明显不足。此外,当前市场上大量虚拟教学产品在功能和应用场景上缺乏创新,普遍存在“千篇一律”的问题。这些教学产品往往仅仅是对传统教学内容的简单数字化复制,没有真正发挥虚拟现实技术的优势来创造全新的教学体验。

三、虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用的策略(一)建立校企协同更新机制,推动虚拟教学内容与行业前沿同步

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用时,可建立校企协同更新机制,推动虚拟教学内容与行业前沿同步。其一,高校与企业应建立长期稳定的合作关系,定期开展联合项目,共同研发和更新虚拟教学内容。企业可以提供最新的行业动态和技术应用案例,高校则负责将这些内容转化为适合教学的课程资源,以同步教学内容与行业前沿信息。其二,高校与企业共建虚拟现实技术实践基地,为学生提供实际操作和应用的机会。企业可以在基地中展示最新技术和设备,学生可以在实践中掌握虚拟现实技术在环境设计中的应用,校企协作,让学生对专业知识扎实掌握。

(二)构建多维动态评估体系,量化虚拟设计作品价值

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用时,可构建多维动态评估体系,实现虚拟设计作品价值的科学量化。其一,高校建立涵盖创意性、技术性、实用性、创新性等多维度的评估指标体系。不仅要评估虚拟设计作品的视觉效果,还要评估其技术实现难度、实际应用价值和创新程度,全面评估实现虚拟设计作品价值的科学量化程度。其二,定期邀请行业专家、设计机构和用户代表组成外部评估团队,对学生的虚拟设计作品进行综合评估。高校可通过外部评估团队为学生提供更加客观和专业的反馈,帮助学生了解设计作品在行业中的实际竞争力。

(三)加强软硬件适配研发,去除教学产品同质化

虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用时,可加强软硬件适配研发,突破虚拟场景构建的技术局限。其一,虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用时,高校与相关部门可投入研发资源,优化虚拟现实的渲染算法,提升在大尺度空间构建中的画面流畅度,降低延迟,减少学生在虚拟环境中的眩晕感和疲劳感,提高空间尺度判断的准确性。其二,虚拟现实技术在环境设计专业教学中应用时,高校应设立教学创新基金,鼓励环境设计专业教师开发具有创新性的虚拟现实教学内容,可引入虚拟现实技术进行实地景观模拟、历史环境重现等,丰富教学产品的应用场景,去除教学产品同质化。

参考文献:

[1]刘琼玉.红色文化融入小学思政课教学的实践研究——以江西省遂川县为例[J].江西教育,2025,(28):13-15.

[2]黎汇敏,郑桂玉,王意珍,等.虚拟现实技术在环境设计专业建筑课程中的应用研究[J].教育观察,2025,14(01):29-31+35.

[3]徐林玉.虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用[J].上海包装,2024,(09):37-39.

作者简介:张胜全,男,汉族,(1973.6.18),江西金溪人,硕士副教授,研究方向:环境设计

基金课题:教育部产学合作协同育人项目专家组 2022 年教育部产学合作协同育人项目编号 220601861223508