虚拟现实技术在设计类专业实践教学中的应用研究

随着数字技术的快速发展，虚拟现实技术融合了多媒体、传感等技术、互联网，能够对真实环境进行虚拟重现和仿真，使参与者在不受时间和空间限制的情况下身临其境地感受，本研究重点将虚拟现实技术为研究对象，探索沉浸式媒体技术在设计类专业实践教学中的应用潜力和模式。

1 虚拟现实技术理论与技术基础

虚拟现实(Virtual Reality,VR)是利用计算机系统、图像显示、传感器等多种科学技术进行人机交互的技术[1]，其核心是在虚拟空间中对三维实体间的实时交互行为进行精准模拟，以近似自然的交互方式深度沉浸于这一虚拟环境之中[2]。与增强现实(AR)[3][4]、混合现实(MR)[5]技术不同，VR 技术的核心特征在于“ 完全沉浸性” ，即通过阻断用户与现实环境的直接感官连接，构建独立于现实的虚拟交互系统,在设计类专业教学中具备独特应用价值，从技术实现维度与教学适配性出发,虚拟现实技术可划分为三大核心类别：桌面式VR[6]；沉浸式VR[7]；分布式VR[8]，支持实时语音沟通与协同操作,分别可契合设计类专业不同阶段的教学需求。

2 设计类专业实践教学的现状分析

2.1 设计类专业的虚拟现实教学优势

设计类专业实践教学具有鲜明的创意转化与跨学科融合的优势。一方面,其教学核心强调学生动手能力与问题解决能力的培养，另一方面,设计类专业实践教学天然具备跨学科属性，需融合艺术美学、人因工程等多领域知识，这种跨学科实践特性为VR 技术的融入提供了多元切入点。

2.2 设计类专业实践教学的现有模式

当前设计类专业实践教学主要形成三类主流模式，各模式在应用场景与教学效果上呈现差异化特征：其一，传统作坊式模式[9],以实体工作室为核心，依赖手工工具、实体材料开展实践教学；其二，校企合作式模式[10],通过引入真实商业项目,该模式可提升学生的行业适配能力[11]；其三，软件辅助模式，通过计算机建模实现方案可视化。

3 虚拟现实技术在设计类专业实践教学中的应用路径

3.1 基于虚拟现实技术的教学场景构建

VR 技术可突破设计类专业实践教学的“ 场景限制” ，例如江南大学开发出的沉浸式体验系统可以直观领略丝绸织造工艺的精湛细节,同时深度感受丝绸华美纹样所蕴含的文化魅力[12]。使用 VR 技术针对设计类专业的实践教学，通过场景虚拟展示、交互、协同等方式，解决传统团队实践中复杂、动态、跨地域等场景的教学问题。

3.2 虚拟现实技术与实践教学内容的融合

VR 技术能够贯穿“ 从设计构思到方案验证” 的全流程,为不同设计专业提供深度赋能｡例如环境设计专业的实践中,学生可借助 Unity 等平台,在虚拟空间中实时替换材质､评估视觉效果与成本,显著提升方案的可实施性;在数字媒体设计专业的实践中,学生可通过VR 构建并操作虚拟界面,以沉浸式交互检验用户体验与响应逻辑,提前发现并修正设计缺陷,降低后期修改成本｡

图1 VR 技术实践教学系统框架规划（图片来源：作者自绘）

为实现上述融合目标,需进行系统性的框架规划，可将系统功能划分为理论教学与实践教学两大部分,并突出实践模块的核心地位，由图1 所示。在初步完成框架设计后,应组织收集反馈,从实际使用角度提出优化建议,推动框架的持续改进与完善｡

4 基于虚拟现实技术的设计类专业实践教学评价体系构建

在开展虚拟现实课程时，要注重提高学生运用多种技术的综合能力，为此本文构建了一套覆盖多维度､具备完整性的VR 技术在设计实践教学中的评价体系,该体系主要由过程性、成果性以及体验性三个核心评价维度共同构成,各模块功能明确且相互支撑。聚焦于学生在 VR 设计实践全流程中的综合表现,重点考察设计方案是否涵盖对应专业方向要求的核心构成要素,评估 VR 成果的技术实现质量，从方案的实际实用性与市场潜在价值出发,对其应用价值进行量化判定，着重收集主观体验层面的反馈信息。

5 总结

本研究构建的 VR 技术应用框架与评价体系,不仅为设计类专业实践教学数字化转型提供了具体方案,也为沉浸式媒体技术与教育领域的深度融合提供了理论参考。未来可进一步探索 VR 技术与人工智能、元宇宙等技术的协同应用,推动 VR 技术在设计类专业实践教学中实现更广泛、更高效的落地。

参考文献

[1]Li L, Li T. Animation of virtual medical system under the background of virtual reality technology[J]. Computational Intelligence, 2022, 38(1): 88-105.

[2]夏海斌,刘丹,张宇.VR 技术在“ 非遗” 展示和保护中的实践研究——以景德镇传统制瓷工艺仿真为例[J].装饰,2024,(10):130-132.

[3]谢海龙,高鑫,王雪婷,等.基于 AR 智能识别虚拟仿真交互系统的《药用植物学》课程改革与实践[J].特产研究,2025,47(04):244-250.

[4]曹明伟,张迪,彭圣洁,等.元宇宙技术发展与应用综述[J].计算机科学,2025,52(03):4-16.

[5]王崴,张靖韬,陈同,等.混合现实指控界面人机工效综合评价方法研究[J].空军工程大学学报,2025,26(03):69-78.

[6]王子,杨冬,周筠,等.桌面式 VR 教育应用中基于数据挖掘技术的学习者交互行为分析——以初中物理课程“ 电与磁” 的教学为例[J].现代教育技术,2020,30(12):98-104.

[7] 张跃. 基于 VR 技术的沉浸式教学实践研究[J]. 辽宁高职学报,2025,27(07):40-44.

[8]李守辉,王代庆,杨建华.分布式VR联合训练瓶颈研究[J].科技信息(科学教研),2008,(14):141.

基金项目：湖南省教育科学十四五规划” 2021 项目虚拟现实技术在设计类专实践教学中业应用研究 ND213075