虚拟现实技术在室内设计教学中的应用探索

［摘要］首先，叙述了虚拟现实技术在室内设计教学中的现状。其次，探索将虚拟现实技术有效地融入室内设计专业教学中的优势和策略。最后，提出了虚拟现实课堂的学习效果可以从学生的参与度、知识掌握程度、技能应用能力、学习体验以及教学反馈维度进行评估。通过这些评估，能够对教学内容、技术平台、教学方法等进行综合改进与优化，充分发挥虚拟现实技术在室内设计教学中的潜力，进而提升室内设计专业教学的质量与水平。［关键词］虚拟现实技术；室内设计；沉浸式学习；教学创新；技术应用虚拟现实（VR）作为新一代信息技术的重要前沿领域，是数字经济的重大前瞻领域，正深刻变革着人类的生产与生活方式，产业发展的战略机遇期已然来临。2022年10月，工业和信息化部等五部委联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》，明确提出推动虚拟现实产业发展的目标与任务，涵盖提升关键技术、丰富终端产品和深化多行业应用等方面。该计划要求以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的二十大精神，立足新发展阶段，完整、准确、全面贯彻新发展理念，加快构建新发展格局，顺应新一轮科技产业革命和数字经济发展趋势，逐步推进VR教育融合场景的开拓。在教育领域，虚拟现实技术应用愈发广泛，覆盖基础教育、专业教育以及高等教育等层面。根据2024年的数据显示，中国虚拟现实在教育领域的应用市场销售收入在2023年已颇具规模，预计到2030年将实现显著增长。全球市场同样呈现出强劲的增长态势，预计从2024年的4.58亿美元增长到2032年的17.20亿美元，复合年增长率为20.80%。虚拟现实教育能够有效弥补现实场景的不足，规避潜在的不可控风险。在教育领域，VR技术被用于打造更加互动且沉浸式的学习体验。它让学生能够在不受物理空间限制的情况下探索虚拟环境，进而提高学习效率，激发学习兴趣。教育领域的VR应用并非局限于高等教育，在K12教育也得到了广泛应用。随着技术的不断进步和成本的逐步降低，越来越多的学校和教育机构开始采用VR技术提升教学质量和学生的参与度。放眼全球，众多高等教育机构已开启“元宇宙教学”的探索之路。2022年9月，Meta公司与专注于虚拟现实教育的初创企业VictoryXR合作，投入1.5亿美元共同创建了十个元宇宙虚拟校园。VictoryXR已与超过29所教育机构建立合作关系，致力于帮助这些学校构建元宇宙校园环境。无论是国内外众多厂商对教育领域的重视与投资，还是当前教育设备升级的热潮，都表明虚拟现实（VR）教育是未来教育发展的重要趋势。一、虚拟现实技术在室内设计教学中的应用虚拟现实（VR）技术，作为前沿的计算机仿真系统，正以前所未有的态势重塑着人们的认知与体验。它凭借高度精细的模拟技术，将用户带入一个既可是真实复刻，又能由奇思妙想构建的环境，让参与者仿若置身全新的世界，获得身临其境的交互体验。在室内设计这一满是创意与想象的教学领域，VR技术的应用无疑为传统教学注入了活力，极大地丰富了教学手段，显著提升了教学质量。在室内设计教学领域，VR技术的引入堪称一次革命性的变革。传统的室内设计教学主要依赖于二维图纸、物理模型或计算机辅助设计软件（如CAD、3D、SU等）进行教学，尽管这些方式在一定程度上有助于学生理解设计概念，但始终无法让学生真切体验到设计的空间感和氛围。而VR技术的出现，彻底打破了这一局限。VR技术提供了高度交互的学习环境，在授课过程中以真实项目作为数字技术与室内空间艺术设计教学创新结合的载体，学生能够通过与虚拟环境的互动学习和掌握设计知识，使教学模式更契合社会和行业的需求[1]。借助VR技术，教师能轻松引领学生进入他们设计的虚拟空间，让学生身临其境地感受设计的每个细节。例如，在虚拟实验室中，将室内装饰材料等内容制作成虚拟施工现场向学生讲解，课堂教学中难以体会的施工环节可虚拟仿真处理得以展现，学生能够模拟施工过程，掌握施工原理和操作技巧[2]。无论是光线的变化、材质的质感，还是家具的布局、空间的划分，都能在VR环境中得到最真实的还原。这种沉浸式的体验方式，不仅极大地激发了学生的学习兴趣和创造力，还有助于他们更好地理解和掌握设计原则与技巧。由此可见，虚拟现实技术在室内设计教学领域的应用无疑是教育与技术的有效融合。它不仅极大地丰富了教学手段，提升了教学质量，还为学生提供了一个更真实、更直观的学习平台。随着技术的不断进步和普及，我们有理由相信，VR技术将在未来的室内设计教学中发挥更为重要的作用，为培养更多优秀的室内设计师提供技术与平台支持。二、虚拟现实技术在室内设计教学中的现状在当今科技日新月异的时代，虚拟现实（VR）技术正以前所未有的速度渗透到生产生活的各个领域。随着技术的不断迭代更新，VR技术在室内设计教学中的应用已突破传统教学方法，成为一种创新且高效的教学模式。众多知名高校与专业培训机构紧跟时代步伐，将VR技术巧妙融入教学体系，不仅显著提升了教学效果，还极大地激发了学生的学习兴趣与创造力。然而，任何一项新技术的推广应用都不可避免地会遭遇一系列挑战与困难，VR技术助力室内设计教学的过程也不例外。首先，技术设备成本是制约其广泛应用的一大瓶颈。高质量的VR设备价格通常较为昂贵，对于一些预算有限的高校和培训机构来说，这无疑是一笔不小的开支。因此，如何降低VR设备成本，使其更加普及、亲民，成为当前亟待解决的问题。一些企业已开始尝试通过技术革新与规模化生产降低VR设备成本。同时，政府也在积极出台相关政策，支持VR技术在教育领域的应用与发展。其次，师资力量问题不容忽视。VR技术作为一种新兴教学工具，要求教师不仅具备扎实的专业知识与技能，还要熟练掌握VR技术的相关操作与应用。这对一些习惯传统教学模式的教师而言，无疑是一次全新挑战。所以，加强教师的VR技术培训与能力提升迫在眉睫。一些高校与培训机构已通过举办培训班、研讨会等形式，加强教师的VR技术培训，帮助他们快速掌握并有效应用于教学。最后，教学设计也是VR技术在室内设计应用中面临的重要挑战。传统教学设计往往以书本知识为主，而VR技术要求教学设计更注重实践与互动。因此，教师需依据VR技术的特点重新设计教学方案，以充分发挥其优势。例如，教师可利用VR技术创建逼真的室内环境，让学生在虚拟空间中自由探索与实践，从而更直观地理解和掌握室内设计的相关知识与技能。同时，教师还可结合VR技术的交互性特点，设计丰富多样的教学活动与任务，激发学生的学习兴趣与创造力。综上所述，VR技术在室内设计教学中的应用前景广阔但充满挑战。尽管目前面临技术设备成本、师资力量以及教学设计等方面的困难与问题，但随着技术的不断进步与应用的持续深入，相信这些问题将逐步得到解决。三、虚拟现实技术在室内设计教学中的优势1.沉浸式学习体验。虚拟现实技术能够营造身临其境的学习环境，使学生仿佛置身于真实的设计场景中。这种沉浸式体验能极大提高学生的注意力和参与度，让他们更专注于学习内容，从而更好地理解和掌握设计知识与技能。2.直观的可视化展示。室内设计涉及复杂的空间布局、色彩搭配、材质选择等环节，传统教学方式往往难以全面、直观地展示这些内容。而虚拟现实技术可将这些环节以三维模型的形式呈现，学生能在虚拟环境中自由漫游、观察和操作，更直观地理解设计理念，实现设计效果。3.灵活的设计修改与反馈。在虚拟现实环境中，学生能实时修改和调整设计方案，并即时看到修改后的效果。这种即时反馈机制有助于学生快速优化设计方案，提高设计效率和质量。同时，教师也能利用虚拟现实技术对学生的设计作品进行点评和指导，及时给出反馈意见。4.降低教学成本与安全风险。室内设计教学通常需要大量实物材料和实验设备，成本较高。而虚拟现实技术可通过模拟真实环境降低教学成本，减少实物材料和设备的消耗。此外，在一些存在潜在安全风险的设计实验（如建筑结构的稳定性测试）中，虚拟现实技术还能提供安全的模拟环境，降低学生的安全风险。5.增强学习的自主性和创造性。虚拟现实技术为学生提供了自由探索和创造的空间。在虚拟环境中，学生可根据自身兴趣和想象自由设计，不受现实条件限制。以学生为学习主导，教师作为辅助和引导者，帮助学习者自主探索世界[3]。这种学习方式能激发学生的自主性和创造性，培养他们独立思考和解决问题的能力。6.促进跨学科融合。室内设计是一个涉及多学科的综合性领域。虚拟现实技术可将不同学科的知识和技能融合，构建跨学科的学习环境。例如，在室内设计中融入建筑学、景观设计、材料科学等学科知识，通过虚拟现实技术进行综合展示和应用，使学生能更全面地理解和掌握相关知识。7.个性化学习。结合AI技术，VR教育能提供个性化的学习体验，根据学生的学习进度和偏好调整教学内容和难度。利用虚拟现实与人工智能技术相结合的以学生为中心的情境化、个性化学习模式，提升学生学习的主动性和积极性[4]，使因材施教的教育理念得以实现。四、将虚拟现实技术融入室内设计专业教学中的策略VR技术作为智慧教育的关键支撑技术，正逐渐在智慧教育领域崭露头角。它不仅极大地丰富了教学手段，还深刻变革了传统教学模式，给教育领域带来了前所未有的机遇与变革，催生了一系列新的教育应用，推动教学内容朝着三维可视化、教学过程朝着智能化方向发展，进而催生出新的教学模式[5]。基于此，笔者从以下几个层面梳理了将VR技术融入室内设计专业教学中可采用的策略。（一）构建沉浸式学习环境虚拟设计工作室：借助VR技术搭建虚拟设计工作室，学生可在其中自由开展创作与探索。这种沉浸式的学习环境能让学生更加专注于设计任务，有效提升学习效率。虚拟场景模拟：运用VR技术模拟真实或虚构的室内设计场景，如历史建筑、自然景观等，使学生身临其境感受设计的独特魅力。这种直观的学习方式有助于激发学生的创造力和想象力。（二）丰富教学手段与内容三维模型展示：利用VR技术展示三维设计模型，学生得以从各个角度观察和理解设计作品，相较于传统的二维图纸，这种展示方式更加直观、生动。交互式教学：在VR环境中设置交互式教学环节，如虚拟材料选择、施工模拟等，让学生在互动过程中学习并掌握设计知识与技能。个性化学习路径：依据学生的兴趣和能力，提供个性化的学习路径与内容。学生可根据自身需求选择合适的学习资源和项目，实现自主学习与个性化发展。（三）改进教学效果和评估方式即时反馈机制：在VR教学环境中设置即时反馈机制，对学生的设计作品进行实时评估与反馈，帮助学生及时发现问题并改进设计。多元化评估方式：除传统的考试和作业评估外，引入虚拟项目评估、团队合作评估等多元化评估方式，更全面地反映学生的学习成果和能力水平。（四）推动产学研合作与资源共享校企合作：与相关企业建立合作关系，共同开发VR教学资源和项目。通过校企合作，引入行业前沿技术和实践经验，运用虚拟现实技术创建虚拟互动平台，融合产业与教育资源，推动室内设计项目化教学的切实落地[6]，提升教学质量和实用性。资源共享平台：搭建VR教学资源共享平台，充分利用“互联网+”现代融媒体，融入智能产业新知识，助力产教融合平台推动教学改革的转型升级[7]。鼓励教师和学生上传、分享优质教学资源和项目案例，促进教学资源的优化配置和有效利用。（五）加强教师培训和技术支持教师培训：定期举办VR技术培训和教学研讨会，统一组织学习培训，派遣教师外出学习[8]，提升教师的技术应用能力和教学水平，使其更好地掌握VR教学技术和方法并应用于实际教学中。技术支持：提供全面的技术支持和服务保障，确保VR教学设备的正常运行与维护。同时，组建技术支持团队，及时解决教师和学生在使用过程中遇到的问题和困难。综上所述，将VR技术融入室内设计专业教学，可通过构建沉浸式学习环境、丰富教学手段与内容、改进教学效果和评估方式、推动产学研合作与资源共享以及加强教师培训和技术支持等措施，推进课程教学的创新发展，构建网络化、信息化、个性化、终身化的教育体系。以此为基础，全面推进“师生双向互动，师生、企业、客户多方互动”的课程模式，构建“人人皆学、处处能学、时时可学”的数字化教学平台[9]。这些措施的实施将有助于提升室内设计专业教学的质量和水平，培养更多具有创新能力和实践能力的优秀人才。五、虚拟现实课堂的学习效果评估为确保VR课堂学习效果评估的持续性和有效性，可建立长效评估机制，从以下几个方面评估VR课堂的学习效果。1.学生参与度。观察学生在VR环境中的活跃程度和参与度，以此评估他们的学习兴趣和动机。设置互动环节，如虚拟实验室操作、虚拟场景探索等，观察学生的操作频率和互动质量。2.知识掌握程度。通过测试评估学生对VR课堂所学知识的掌握程度。设计前测和后测，对比学生在VR学习前后的知识掌握差异。3.技能应用能力。考查学生能否将在VR环境中学到的技能应用到实际问题解决中。例如，在室内设计VR课堂中，让学生设计一个虚拟空间，评估其设计是否符合教学目标。4.学习体验。通过问卷调查或访谈，了解学生对VR课堂的主观感受，包括沉浸感、临场感、多维感知等。5.教学反馈。收集教师对VR技术在教学中应用的反馈，了解VR技术对教学效果的影响。VR课堂学习效果评估完成后，可从教学内容、技术平台、教学方法、学习成效跟踪、教师培训、可持续发展等方面进行综合改进和优化，进一步巩固教学成果与学生学习成效。六、结束语虚拟现实（VR）技术融入室内设计教学，宛如一阵春风，为传统教学环境带来了前所未有的革命性变化。这一技术的应用，不仅从根本上提升了教学质量与效率，还在无形中激发了学生的创造力和想象力，为室内设计领域注入了新的活力与灵感。在软件技术飞速发展以及互联网全面融合的时代背景下，室内设计行业需要积极跟上步伐，在尖端技术层面寻求突破与融合[10]。随着数字化时代发展的必然趋势，室内设