实验方法与步骤要求（学生交互性操作步骤应不少于10步）

（1）实验方法描述：

为满足创新型设计人才教育培养及应用型本科建设的需要，突破传统教学以及实验教学中存在的一些问题，如：设计对象的复杂性，设计知识的碎片化等，学生在很短的时间难以理解；再者，实际教学中由于时间、经费和场地等原因，一般很难以实际的项目让学生进行设计实践；另外，传统教学可视化程度低，传统设计人才主要注重绘图能力、设计技能的培养，学生无法得到“一对一”的实体实验操作，接受知识水平差异化等等问题。

1、“情景式”实验教学法

基于多种虚拟仿真技术，应用Unreal Engine 4作为主要开发引擎。通过软件中的“虚拟场景、虚拟测量、虚拟对话”等情景化虚拟仿真实验操作，学生容易掌握室内空间设计方法、步骤，加深对室内空间设计综合知识的理解。情景化的虚拟仿真实验，更直观的看到实验过程的微观环境，提高学生学习质量，同时实现实验教学的公平化，缩短学生之间接受实验教学水平的差异化，通过“寓教于乐”的方式，提高学生对实验原理、步骤等的记忆能力，大大提高在实际实验操作中的质量。

2、“交互式”实验教学

通过实验式交互流程将照明设计的过程完整体现，学生通过佩戴VR头盔设备，操作手柄，在整个实验过程中按照实验步骤进行交互式操作。这种动手操作的方式形成每个学生不同的操作选择，并直接形成不同的设计结果与设计方案。在每一步交互步骤里，学生可以直观的体验到步骤中自主交互选择所呈现的照明设计效果，充分发挥了虚拟仿真实验空间中的体验式优势。为了帮助学生加深理解知识、有效解决问题，试验中设置了多个互动环节。一是，在实验过程中的体验步骤利用鼠标或者手柄设置了“拖曳”等开关，增强了实验的互动性和趣味性；二是，软件中设置了交流空间，学生可以随时通过留言与同学和老师在线交流。最后，在实验报告中学生可以把实验的心得写下来，供教师评分时把握，必要时也可由教师与学生进行线下交流。

 3、“研究式”实验教学

    传统的教学中，由于时间和场地的限制，无法开展实体实验。而本项目结合虚拟仿真技术，突破了硬件条件的限制，让学生根据对所学知识的理解来虚拟实施，即便做错了也没关系，系统会提示，允许学生多次尝试。上述过程更接近于实际家居设计的流程。通过让学生自反复摸索设计方法，激发学生的学习兴趣。而且，还可以借助3D漫游技术，培养学生的空间想象力。通过以上训练，学生普遍反映对家居设计综合知识理解更加深刻了，并由此对对室内空间设计有了更清晰的认识，达到了举一反三的效果。

学生交互性操作步骤说明：（以照明设计实验教学课程学习为例）

1、实验方法描述  

本项目通过 VR虚拟现实技术实现在系统内置的 1:1比例的场景，在沉浸式的场景环境中学生可在仿真空间中选择多个照度及色温进行感观体验并通过其在场景内的搭配组合营造整体氛围。这种体验式式学习方式可以实现身临其境的感官感受，从而触发学习者建立起更加直观的感受，是利用科技手段辅助学习的有效方式之一。

学生在登录并进入程序后，进入学习场景中选择数量及位置体验场景或照度及色温体验场景。  

第一步：选择照明设计实验教学课程学习场景。  

学生在选择体验场景进入数量及位置体验场景此时下方按钮亮起点击进入。

第二步：调整灯具的位置  

学生在选择好适合的灯具后，此时灯具支持自由摆放，学生可以根据灯具的种类、外形特点、以及预期摆放的位置，通过在实际空间中感知灯具适合放置的位置，并将灯具拿起放置到该位置。在程序中可通过触控的动作，在场景范围内改变灯具的具体摆放位置。  

第三步：调整灯具的数量  

学生在选择好适合的灯具后，此时灯具支持自由摆放，学生可以根据灯具摆放的需求增减灯具的数量及种类，通过在实际空间中感知灯具适合放置的位置，并将灯具拿起放置到该位置。在程序中可通过触控的动作，在场景范围内改变灯具的具体摆放位置。

第四步：学习体验后退出，回到界面。

学生在体验后点击退出按钮回到初始界面。

第五步：选择照明设计实验教学课程进入照度及色温体验场景。

学生在选择体验场景进入照度及色温体验场景此时下方按钮亮起点击进入。

第六步：选择照明设计实验教学课程进入照度体验场景。

学生在选择体验场景进入照度体验此时下方按钮亮起点击进入。

第七步：调整日常模式灯具的光照强度，  

学生在选择体验场景点击进入照度体验场景此时下方按钮亮起。此时场景支持设置有关光照强度的照明参数，通过在实际空间中感知灯具适合的光照强度，将相关参数确定。在程序中可通过点选的动作，在场景范围内改变灯具的光照强度。

第八步：学习体验后退出，回到界面。

学生在体验后点击退出按钮回到照度及色温体验场景界面。

第九步：选择照明设计实验教学课程进入色温体验场景。

学生在选择体验场景进入色温体验此时下方按钮亮起点击进入。

第十步：调整日常模式灯具的色温变化，  

学生在选择体验场景点击进入照度体验场景此时下方按钮亮起。此时场景支持设置有关光照强度的照明参数，通过在实际空间中感知灯具适合的光照强度，将相关参数确定。在程序中可通过点选的动作，在场景范围内改变灯具的光照强度。

第十一步：学习体验后退出，回到界面。

学生在体验后点击退出按钮回到初始界面。