0 引言
近年来,人工智能、虚拟现实等技术迅速发展,带来了各行各业的深刻变革。2018年,教育部等五部委发布的

《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》明确提出,要充分利用云计算、大数据、虚拟现实和人工智能等

新技术,推动教学方式的变革,同时国家其他部门也围绕新技术发布了各类规划、意见。[1,2]高职院校承担

着实践技能培养的职责,更应重视研究如何将新技术用于理论与实践教学环节,加大新技术对教学过程的推

动作用,拓展教学手段,丰富教学内容,提高教学质效。目前,虚拟现实技术的应用在教育领域还处在起步阶

段,尤其是在高职院校室内设计专业中的应用研究还处在探索阶段,“为什么用、如何用”等问题仍制约着

该技术在室内设计专业中的实施。本文将围绕这些问题,就该技术如何在室内设计教学中应用进行研究。

1 虚拟现实技术
虚拟现实(Virtual Reality,简称“VR”)是以计算机技术为核心,结合相关科学技术,生成一定范围内与真

实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境,用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互

作用、相互影响,可以产生亲临对应真实环境的感受和体验[3,4],具备交互性(Interaction)、沉浸性

(Immersion)和构想性(Imagination)等3I特征[5]。VR技术通过仿真、计算机图形学、人机交互、传感和网

络等技术手段的融合,使得不同空间的多源信息融为一体,“所见即所得”成为可能,为高职院校室内设计专

业的实践教学的变革提供了新的契机。[6]

2 室内设计人才培养特点
2.1 注重相关知识体系的重塑
学员进入高校以前学习的知识主要是最基本的文化知识,包括语文、数学、英语等,为进一步学习室内设计

相关课程在理论上奠定了一定基础。但对于学员而言,室内设计是一个全新专业,必须从装饰色彩、人体工

程等基础课程开始,到建筑工程、室内设计等专业课程,重塑学员的知识体系,让学员对室内设计专业具有整

体、宏观的理解。

2.2 注重岗位任职能力的培养
企业希望院校培养的人才进入企业后,能短时间内快速适应工作岗位,独立承担起具体工作,这就要求职业类

院校在教学工作中,及时跟踪企业需求的变化,不断调整教学方法。岗位任职能力作为企业长久以来对院校

的迫切需求之一,教师要始终关注学员实践能力的培养,不断利用虚拟现实、增强现实等新技术拓展学员实

践教学手段,提升学员实践能力。[7]

2.3 注重职业生涯的长远发展
向企业输送合格人才是职业院校人才培养的目标之一,而注重学员在校期间综合能力的养成,为学员长远发

展奠定能力基础也是职业院校需要考虑的问题之一。对室内设计专业而言,学员发展路径主要包括初级设计

师、资深设计师、设计总监等,这就要求在专业教学中特别关注学员创新意识、发现与解决问题、沟通交流

等多方面能力的培养,注重校企合作,将企业的现实问题反馈回课堂,让学员利用先进技术,采取创新性思维

解决问题。[8]

3 VR技术在室内设计教学中的作用
3.1 直观展现室内设计场景,提升理论教学效果
理论教学通常是抽象的,比如室内设计专业的装饰色彩教学,色彩搭配的生硬讲授不如一场直观的“色彩盛

宴”。虽然在传统教学中,有色板、Photoshop软件等工具可以让学员对色彩具有一定的直观认识,但无法在

整体上烘托多色彩搭配的渲染效果及和谐性,比如人体工程学讲授的人与室内环境融合方法时,抽象地描述

关键要点和注意事项,无法让学员得到身临其境的感受。为此,将VR技术融入理论教学,为理论教学中的知识

点建立片段化、典型的虚拟现实场景,让学员在学习理论知识的同时,将理论知识尽早地与实践课程完美结

合,提高学员对知识的接受度和关注度,进而大幅提升理论教学效果和学员学习兴趣。

3.2 改革室内设计专业教学模式,提升学员实践技能
室内设计专业的培养对象主要是职业类学员,他们将来的任职岗位是室内设计助理、设计总监、首席设计师

和设计主管等,第一岗位任职能力是室内设计专业教学的重点,这就要求室内设计专业在实践教学方面不断

革新,最大限度地使学员在校期间真正掌握相关技能,快速胜任自身岗位。目前,虽然室内设计专业已将

3DMAX、Photoshop等多媒体教学手段引入课堂以代替传统单一课堂讲授的教学模式,但在可操作性、互动交

互、即时体验等方面还存在着明显的不足。同时,现代室内设计公司、装饰公司等已将虚拟现实技术融于产

品设计环节,用于引导用户需求,强化用户体验,增强用户黏性。以上种种原因,迫切需要职业院校室内设计

专业教学与企业实际要求接轨,革新自身的教学手段,将多样式的VR技术用于室内设计实践教学环节,以典型

的室内场景为背景,构建“即建即感、即错即修、多人协作”的实践教学环境,使学员沉浸于实践教学环境

中,进而提升专业技能。

3.3 强化校企合作,缩小校企能力要求鸿沟
传统的室内设计专业培养要求学员在学习完基础课程后,转入专业课程的学习,完成相关实践能力的培养,最

后通过短时间实习锻炼的方式让学员了解企业情况,适应企业工作。在这种方式下,学员大部分时间都在象

牙塔里,与社会接触不多,而过多的校外实习活动必然对教学产生一定影响,容易导致学员在入职后水土不服

。为此,学校可基于广域网环境,与院校合作的装修公司、设计公司等单位,首先构建满足室内设计需要的VR

设计、开发与体验环境,公司将用户需求反馈至室内设计专业课堂,然后学校利用其在室内物体三维模型、

场景构建方面具有的技术积累,快速构建具备沉浸式体验效果的室内场景,最后公司和学校人员共享虚拟环

境,通过对场景的共同研究,发现设计不足,完善设计成果。这种方式不仅可强化校企合作,而且能使学员对

企业用人要求、工作流程、设计关注点和人际交流方式等多个方面有更深入的了解与体会,进而使得室内设

计专业学员具备优良的岗位任职能力。

4 VR室内设计实验室设计要点
4.1 功能设计
(1)室内设计专业基础课程教学支持。在室内设计专业的装饰色彩、平面与立体构成、中外建筑史和设计概

论等专业基础课程的教学中,通过构建典型的、高沉浸度的三维漫游场景,围绕课程教学过程中产生的各知

识点,让学员在三维场景中进行实际体验,加深学员对知识点的掌握,提升学习效果。

(2)场景实践教学全过程支撑。实践教学是高职院校培养学员能力的核心环节,对于室内设计专业而言,包括

建筑AutoCAD、3Dmax、PhotoShop、人体工程学、装饰功能设计与实训等核心课程,基于VR的室内设计实验

室需要实现从“设计制图—三维建模—场景渲染—漫游设计”等全过程支撑各门课程的教学工作。

(3)实验内容具有多样性。VR室内设计实验室在实验教学内容设计上应遵循“资源共享、难度递进”的思路

,实现建筑图纸、三维家居模型和室内三维场景等基础资源方面统建共享,学员在不同的学习阶段可对共享

资源进行选择性使用。同时,应按照由易到难的层次进行实验设计,将课题细化分解为一个阳台、一间卧室

、一套一居室、一户四居室、一栋别墅等,让不同阶段以及不同能力的学员都能得到相应的实践。

4.2 实验室设计
在高职院校室内设计专业教学中,计算机知识的讲授重点是如何使用工具,而非如何开发工具,因此VR室内设

计实验室建设主要是在模型、支撑、互连和应用四个层次,利用商用软硬件平台构建开放共享,满足体验教

学、独立实验、多人协作和远程指导等教学需求的实验环境,如图1所示。

(1)模型层。主要采用后台模型数据服务器的形式,对原始房型平面图、房型设计要求、室内建筑平面图、

室内三维物品模型和典型室内场景产品等进行一致化管理,为各类实验活动提供统一的模型数据资源。

 图1 VR室内设计实验室
图1 VR室内设计实验室   下载原图

(2)支撑层。主要为实验活动的开展提供各类商用软硬件工作。其中,硬件工具包括图形工作站、显示器、

沉浸式虚拟现实设备(如HTC Vive、Oculus Rift)和增强式虚拟现实设备(如微软Hololens)等[9,10],以及

用于研讨协作所需的大屏液晶电视;软件工具包括建模工具、场景渲染工具和平面设计工具等,如SketchUp

、3D Max,Multigen Creator、Unity3D以及其他专业软件[11,12]。

(3)互连层。主要为多人协作、远程指导两种教学模式提供网络环境支持,包括局域网和广域网环境。

(4)应用层。主要面向具体的应用需求,利用模型层、支撑层、互联层提供的服务,完成各类室内场景的设计

,并辅以各类虚拟现实硬件设备完成场景的漫游。

4.3 VR室内设计实验室教学应用
(1)体验式教学。主要面向专业基础课程学习阶段学员,在教员讲授到相关知识点时,利用模型层已建设的VR

体验环境,让学员在360度全沉浸式场景中进行实际体验与感受,增加学员的学习兴趣,巩固对重点和难点知

识的理解与掌握。

(2)独立实验。主要面向专业课程学习阶段的学员,以设计制图、三维建模等课程的学习为目标,让学员学习

如何利用各类商业软件完成室内建筑平面图设计、三维物品物体建模等,并将学员实践产品导入到VR场景中

,检验学员作品。

(3)多人协作。主要用于室内设计专业高年级学员综合实践环节,通过将学员分为N人小组,向每个学习小组

提供原始房型平面图以及房型设计要求,各组基于局域网环境分工协作,在规定时间内完成从“平面制图—

家具建模—场景建模—场景漫游”等全过程设计,锻炼学员的团队协作和解决实际问题的综合能力。

(4)远程指导。主要是在多人协作模式基础上,基于网络设备形成一个共享的教学环境,让教员、企业人员加

入到教学过程,实时指导学员实验过程,指出设计不足。同时,利用虚拟现实设备本身具备的多人共享环境的

能力,让企业客户在线感受设计成果,加快学员设计产品向实际成果的转化。

5 结束语
本文从职业教育中室内设计专业人才培养特点出发,探讨了VR技术在室内设计专业中应用的必要性以及VR室

内设计实验室构建方法。目前,VR技术已逐步深入到各行各业,随着人工智能等新兴技术的兴起,VR技术的革

新作用将日益明显。这就要求室内设计专业人才培养必须随着新技术的发展不断调整,以新技术部分替代传

统的教学模式,让学员在逼真环境中学习,提升实践能力和创新意识。