李波 杜春蘭 胡俊琦 王藝芳

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2024.03.014

歡迎按以下格式引用：李波，杜春蘭，胡俊琦，等.風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程沉浸式教學(xué)改革研究［J］.高等建筑教育，2024，33（3）：115-122.

修回日期：2022-10-13

基金項(xiàng)目：產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（202101126066；202002111011）；重慶大學(xué)校級教改項(xiàng)目（2019Y39）；重慶大學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)安全研究項(xiàng)目（syaq202201001）

作者簡介：李波（1982—），重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院副教授，博士，主要從事大地景觀規(guī)劃與生態(tài)修復(fù)研究，（E-mail）elaplibo@cqu.edu.cn。

摘要：生態(tài)學(xué)課程是風(fēng)景園林專業(yè)核心課程的重要組成部分，探索適宜的教學(xué)模式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和促進(jìn)生態(tài)學(xué)知識與專業(yè)設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合。從生態(tài)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，重點(diǎn)探討了沉浸式體驗(yàn)的教學(xué)介入途徑和教學(xué)模式設(shè)計(jì)。沉浸式教學(xué)具有場景虛擬化、情景智能化、角色平等化、過程交互性等特征，對于克服生態(tài)學(xué)課程在傳統(tǒng)教學(xué)方法中的問題與不足具有顯著優(yōu)勢。生態(tài)學(xué)課程的沉浸式教學(xué)模式應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，由教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、效果分析，以及教學(xué)支持系統(tǒng)組成能夠良性循環(huán)發(fā)展的系統(tǒng)架構(gòu)。目前，生態(tài)學(xué)課程的沉浸式教學(xué)模式探索尚處在起步階段，還需要從軟硬件條件、知識傳播的正確性與準(zhǔn)確性、教學(xué)資源的共享共建等方面進(jìn)一步完善。

關(guān)鍵詞：風(fēng)景園林；生態(tài)學(xué)課程；沉浸式教學(xué)；擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)

中圖分類號：G642.0? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號：1005-2909（2024）03-0115-08

生態(tài)學(xué)相關(guān)理論與方法一直以來都是風(fēng)景園林專業(yè)的重要支撐。隨著生態(tài)文明戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程教學(xué)顯得愈發(fā)重要。然而，由于生態(tài)課程教學(xué)內(nèi)容的理論性與風(fēng)景園林專業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐性之間的差異，兩者結(jié)合度相對較弱［1-2］，加上教學(xué)方式單一、考核效果滯后等特點(diǎn)［3］，導(dǎo)致生態(tài)學(xué)課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式難以滿足專業(yè)發(fā)展需求。針對風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程教學(xué)面臨的困境，眾多一線教師根據(jù)自己的教學(xué)體會，從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面展開了積極探索［4-6］。

隨著擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)（XR）、人工智能技術(shù)（AI）、大數(shù)據(jù)技術(shù)等計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)字化技術(shù)在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中的作用日益突出［7-9］，相應(yīng)的課程教學(xué)內(nèi)容也越來越受到重視［10］。生態(tài)學(xué)知識作為風(fēng)景園林專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的重要支撐，理應(yīng)緊跟時代步伐，抓住發(fā)展契機(jī)。目前，沉浸式教學(xué)作為數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域最新穎、最前沿的教學(xué)形式，為風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程教學(xué)改革提供了良好的機(jī)遇，但將沉浸式教學(xué)方式應(yīng)用于風(fēng)景園林專業(yè)課程教學(xué)尚處在起步階段，僅在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)、植物造景等方面進(jìn)行了少量嘗試［11-12］。對于生態(tài)學(xué)課程而言，尚無成熟經(jīng)驗(yàn)可循，亟待進(jìn)行探索。如何根據(jù)生態(tài)學(xué)教學(xué)內(nèi)容特色，利用各種軟硬件改善教學(xué)條件，科學(xué)合理地進(jìn)行沉浸式教學(xué)模式設(shè)計(jì)，是推動生態(tài)學(xué)課程沉浸式教學(xué)改革的重要途徑。本研究重點(diǎn)從生態(tài)學(xué)課程在風(fēng)景園林專業(yè)人才培養(yǎng)中的定位和教學(xué)問題出發(fā)，重點(diǎn)探討了生態(tài)學(xué)課程中沉浸式教學(xué)方式的介入途徑與方法，以期為生態(tài)學(xué)課程改革提供思路和參考。

一、風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一） 生態(tài)學(xué)課程的專業(yè)定位

生態(tài)學(xué)是風(fēng)景園林學(xué)科發(fā)展的重要支撐。生態(tài)學(xué)教育對于風(fēng)景園林類專業(yè)，包括風(fēng)景園林（學(xué)）、園林、景觀設(shè)計(jì)、景觀學(xué)等專業(yè)的建設(shè)有著不可替代的作用［13］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國高校風(fēng)景園林類專業(yè)開設(shè)的課程中，生態(tài)學(xué)相關(guān)課程占課程總量的30％以上［14］。我國風(fēng)景園林專業(yè)教育對生態(tài)學(xué)課程相當(dāng)重視，在《高等學(xué)校風(fēng)景園林專業(yè)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范（2013年版）》中，明確將生態(tài)學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)和建筑學(xué)定位為與風(fēng)景園林學(xué)關(guān)系最密切的3個一級學(xué)科，生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)被列為重要的專業(yè)核心課程［4］。

目前，國內(nèi)大部分設(shè)立風(fēng)景園林專業(yè)的院校均開設(shè)有生態(tài)學(xué)相關(guān)課程，如表1所示。生態(tài)學(xué)相關(guān)理論與方法是風(fēng)景園林類專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的必備技能，而生態(tài)學(xué)課程教學(xué)是這些知識和技能傳授的重要途徑?？傮w上，有建筑學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)的高校相對側(cè)重于生態(tài)學(xué)或景觀生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論的教學(xué)，而農(nóng)林類高校相對側(cè)重于結(jié)合園林設(shè)計(jì)或生態(tài)修復(fù)。

（二） 生態(tài)學(xué)課程教學(xué)中的問題

反思風(fēng)景園林專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中的生態(tài)學(xué)課程教學(xué)，仍然存在一些亟待優(yōu)化的內(nèi)容和受限于傳統(tǒng)教學(xué)方法而無法有效解決的問題［1，3，13］：（1）目前，國內(nèi)高校所教授的生態(tài)學(xué)課程主要偏理論知識，且部分知識點(diǎn)相對抽象，學(xué)生對知識的掌握程度受到學(xué)生接受能力的影響；（2）生態(tài)學(xué)課程的教學(xué)主要以教師課堂講解為主，教學(xué)方式相對單一，不利于知識的掌握。部分實(shí)踐類課程，如植物認(rèn)知、生態(tài)實(shí)習(xí)等，雖然給學(xué)生提供了更多實(shí)地體驗(yàn)的機(jī)會，但是學(xué)時較少，且容易受到季節(jié)、天氣等因素影響。此外，部分生態(tài)學(xué)知識具有較大的時空跨度，如群落演替、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)等，依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常難以起到直觀、有效的教學(xué)效果；（3）傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)課程教學(xué)過程對于學(xué)生的考察往往通過課堂抽查和期末考試相結(jié)合的方式進(jìn)行，具有一定的隨機(jī)性和時滯性。以分?jǐn)?shù)衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果，將使得學(xué)習(xí)過程更加被動，最終考核結(jié)果對于及時調(diào)整教學(xué)方法和幫助更多學(xué)生正確掌握知識難點(diǎn)沒有太大幫助。

二、生態(tài)學(xué)課程中沉浸式教學(xué)的介入

（一） 沉浸式教學(xué)內(nèi)涵

了解沉浸式教學(xué)需要先對沉浸理論進(jìn)行認(rèn)知。20世紀(jì)70年代，美國心理學(xué)家Mihaly Csikszentmihalyi描述了人類進(jìn)行活動的一種狀態(tài)，指出當(dāng)人完全被活動情景所吸引就會進(jìn)入一種沉浸狀態(tài)，處于該狀態(tài)的人會無視其他事物的存在［15］。沉浸式教學(xué)實(shí)質(zhì)上就是將心理學(xué)沉浸理論應(yīng)用于教育領(lǐng)域的一種教學(xué)模式。在沉浸式教學(xué)模式中，教育教學(xué)工作者巧妙地運(yùn)用多種教學(xué)手段，以激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣，促使學(xué)習(xí)者進(jìn)入沉浸式體驗(yàn)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而提高教學(xué)水平與成效［16］。

（二） 沉浸式教學(xué)特征

沉浸式教學(xué)模式有以下4點(diǎn)最為顯著的特征，這些特征也是沉浸式教學(xué)能夠有效介入到相關(guān)專業(yè)教學(xué)過程的基礎(chǔ)。

1.場景虛擬化

場景虛擬化不僅僅是簡單地突破了空間限制，更重要的是為學(xué)習(xí)者提供了沉浸式體驗(yàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR）三者統(tǒng)稱為擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)（XR），計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步為沉浸式體驗(yàn)提供了必要支撐［17］。依靠這些技術(shù)，能夠有效融合多源信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對三維場景和實(shí)體行為的系統(tǒng)模擬仿真，將抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容變得具體化、可視化和立體化，從而為學(xué)習(xí)者營造出一個便于獲得直接經(jīng)驗(yàn)且生動的實(shí)踐認(rèn)知場景。

2.情景智能化

情景智能化特征主要體現(xiàn)在教學(xué)資源智能化和情景動態(tài)模擬智能化兩個方面。沉浸式教學(xué)是智能時代的產(chǎn)物，其教學(xué)資源具備顯著的智能化特征。在大數(shù)據(jù)、智能計(jì)算和智能傳感器等軟硬件支持下構(gòu)建出來的沉浸式教學(xué)資源庫更加具有多元化和交互性的特征，極大地豐富了教學(xué)過程與教學(xué)內(nèi)容間的聯(lián)系。而基于大數(shù)據(jù)和智能計(jì)算的情景動態(tài)模擬，能夠準(zhǔn)確展示既定事件觸發(fā)作用下事物的發(fā)展規(guī)律，幫助學(xué)生快速直觀地掌握相關(guān)知識。

3.角色平等化

沉浸式教學(xué)主張?jiān)诮虒W(xué)過程中師生角色的平等。所謂的平等并不是消除了教師的主體角色，而是改變了教師作為教學(xué)活動主體的功能定位，使教師從傳統(tǒng)教學(xué)模式中的知識灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)槌两浇虒W(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)者、學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和學(xué)生價值觀的引領(lǐng)者。同時，學(xué)生也將被視為教學(xué)的主體，學(xué)生是沉浸式教學(xué)環(huán)境的體驗(yàn)者，來自學(xué)生群體的教學(xué)反饋有助于教學(xué)環(huán)境的改進(jìn)。因此，學(xué)生也是學(xué)習(xí)的投入者［18］。在沉浸式教學(xué)角色平等化的關(guān)系中，師生之間是主動交流、平等交往、相互理解，以及共享的關(guān)系［19］，這也將有效提高學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。

4.過程交互性

交互性是實(shí)現(xiàn)沉浸體驗(yàn)的重要基礎(chǔ)，沉浸式教學(xué)中的過程交互性體現(xiàn)在人機(jī)交互與人人交互兩方面。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)（XR）通過使用虛擬設(shè)備實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者與虛擬對象之間的人機(jī)交互。在此過程中，依靠虛擬設(shè)備生成一個具有視、聽、觸等多種感知的逼真虛擬環(huán)境，學(xué)習(xí)者利用各種交互設(shè)備，同虛擬對象發(fā)生互動，從而產(chǎn)生身臨其境的感官沉浸體驗(yàn)［20］。沉浸式教學(xué)中的人人交互表現(xiàn)為可以隨時進(jìn)入虛擬課堂，進(jìn)行實(shí)時交流和討論。學(xué)生在此過程中收獲知識，教師也從中得到啟發(fā)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

（三） 沉浸式教學(xué)介入生態(tài)學(xué)課程的優(yōu)勢

將沉浸式教學(xué)引入生態(tài)學(xué)課程教學(xué)具有以下明顯的優(yōu)勢：（1）虛擬場景式教學(xué)形式使得原本抽象且枯燥乏味的教材內(nèi)容變得形象生動，有利于學(xué)生更加容易地理解和掌握所學(xué)知識；（2）沉浸式教學(xué)的場景虛擬化和情景智能化特征有效打破了生態(tài)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)過程中的時空界限，有助于學(xué)生快速準(zhǔn)確地理解微觀和宏觀空間尺度的生態(tài)現(xiàn)象和長時間尺度的生態(tài)過程；（3）基于沉浸式教學(xué)的角色平等化和過程交互性特征，加上智能化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)，以及手機(jī)APP等方面的支持，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)效果的動態(tài)實(shí)時反饋［21］。

三、生態(tài)學(xué)課程的沉浸式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

（一） 教學(xué)模式架構(gòu)

沉浸式教學(xué)模式主要由教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、效果分析，以及支持系統(tǒng)建設(shè)5個板塊內(nèi)容組成，如圖1所示。其中，教學(xué)支持系統(tǒng)是沉浸式教學(xué)模式的核心，其余4個板塊圍繞該支持系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，最終形成良性循環(huán)發(fā)展的教學(xué)模式。

第一，在教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，根據(jù)教材內(nèi)容、調(diào)研結(jié)果、文獻(xiàn)資料，以及其他網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)建教學(xué)資源庫。由于風(fēng)景園林專業(yè)對生態(tài)系統(tǒng)實(shí)踐認(rèn)知的需求，基于實(shí)地調(diào)查收集的調(diào)研結(jié)果對于教學(xué)資源庫的構(gòu)建相當(dāng)重要。第二，可根據(jù)教學(xué)資源庫儲備情況和教學(xué)支持系統(tǒng)軟硬件條件，開展教學(xué)設(shè)計(jì)，主要包括模塊化的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)活動形式、教學(xué)效果考評體系，以及作業(yè)設(shè)計(jì)等。第三，依托由擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)（XR）、人工智能技術(shù)（AI）、體感技術(shù)，以及大數(shù)據(jù)技術(shù)等搭建的支持系統(tǒng)，基于教學(xué)資源庫和教學(xué)設(shè)計(jì)，開展沉浸式教學(xué)場景和相關(guān)知識點(diǎn)的情景模擬。第四，在支持系統(tǒng)（V）的支撐下，按照教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施教學(xué)活動，包括沉浸式教學(xué)體驗(yàn)、課堂練習(xí)和交流討論等。教學(xué)實(shí)施過程中，運(yùn)用支持系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)（AI）等采集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)作為教學(xué)過程評價的依據(jù)。第五，根據(jù)支持系統(tǒng)采集的過程數(shù)據(jù)和學(xué)生的交流反饋情況，對照教學(xué)目標(biāo)設(shè)定，開展教學(xué)效果分析，分析結(jié)果用于對教學(xué)模式各環(huán)節(jié)的優(yōu)化調(diào)整。

在形成了沉浸式教學(xué)模式架構(gòu)的基礎(chǔ)上，本研究將結(jié)合生態(tài)學(xué)課程的主要特點(diǎn)，重點(diǎn)針對教學(xué)目標(biāo)定位、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施過程，以及教學(xué)模式優(yōu)化等方面展開進(jìn)一步論述。

（二） 教學(xué)目標(biāo)定位

生態(tài)學(xué)課程沉浸式教學(xué)的目標(biāo)定位：在保證知識傳播的準(zhǔn)確性與正確性基礎(chǔ)上，通過沉浸式教學(xué)方式使生態(tài)學(xué)基本原理得到生動而具體地呈現(xiàn)，從而促使學(xué)生更加積極主動地參與到學(xué)習(xí)過程中，幫助其快速而準(zhǔn)確地理解生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)知識，并掌握相關(guān)知識在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技巧與方法。

（三） 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

在風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程的沉浸式教學(xué)過程中，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置三大教學(xué)模塊，如圖2所示。

1.基礎(chǔ)理論模塊

主要涵蓋從個體到種群，再到群落和生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)理論知識，景觀結(jié)構(gòu)及其組分、“景觀格局-過程-功能內(nèi)在聯(lián)系”等景觀生態(tài)學(xué)基本原理。該模塊設(shè)計(jì)目的在于幫助學(xué)生系統(tǒng)建立生態(tài)學(xué)知識體系結(jié)構(gòu)，了解景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)如何通過對環(huán)境條件的影響作用于自然生態(tài)系統(tǒng)或景觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)生態(tài)功能。

2.認(rèn)知實(shí)習(xí)模塊

生態(tài)認(rèn)知實(shí)習(xí)是風(fēng)景園林專業(yè)學(xué)生準(zhǔn)確直觀了解自然生態(tài)系統(tǒng)的重要途徑，也是開展生態(tài)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。沉浸式教學(xué)中的認(rèn)知實(shí)習(xí)模塊將有效克服時間和場所對認(rèn)知活動的限制。具體內(nèi)容包括對河流、湖泊、森林、草地等自然生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知，與景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)直接相關(guān)的自然植物群落結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、環(huán)境條件特征的認(rèn)知，以及人工化生態(tài)景觀（如植物景觀）功能感知等內(nèi)容。此外，認(rèn)知實(shí)習(xí)模塊也可作為野外實(shí)地認(rèn)知的模擬訓(xùn)練環(huán)節(jié)，以改善實(shí)地學(xué)習(xí)的效果。

3.設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊

生態(tài)學(xué)課程學(xué)習(xí)的最終目的是使學(xué)生能夠基于生態(tài)學(xué)理論知識科學(xué)地開展規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)踐運(yùn)用?？删C合運(yùn)用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)（XR）、人工智能技術(shù)（AI）和大數(shù)據(jù)技術(shù)等開展動態(tài)情景模擬，評估設(shè)計(jì)方案實(shí)施后的總體效果。該模塊具體內(nèi)容包括植物景觀設(shè)計(jì)、河流生態(tài)修復(fù)、棕地生態(tài)修復(fù)、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)連接，以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的情景評估等方面。

（四） 教學(xué)實(shí)施過程

該階段主要是充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）等開展教學(xué)活動的過程。教師以身示范，引導(dǎo)學(xué)生掌握正確操作步驟，并能根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇相應(yīng)場景，借助智能技術(shù)進(jìn)行演繹和歸納，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目的。學(xué)生則根據(jù)自身狀態(tài)并結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，就學(xué)習(xí)過程中遇到的疑惑進(jìn)行交流討論。同時，教師可通過同步練習(xí)方式增加學(xué)生對知識點(diǎn)的理解，及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在該階段，支持系統(tǒng)（V）還將利用體感技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)等對學(xué)生的語言表情、肢體動作進(jìn)行捕捉和記錄，從而為學(xué)習(xí)過程的精準(zhǔn)評價提供數(shù)據(jù)支撐。

（五） 教學(xué)模式優(yōu)化

教學(xué)過程和教學(xué)效果的多元評價是對沉浸式教學(xué)模式進(jìn)一步優(yōu)化的重要依據(jù)，參考相關(guān)沉浸式教學(xué)效果評價方法［22］，可以從學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)、課程設(shè)置、教學(xué)環(huán)境、學(xué)生管理五個方面設(shè)計(jì)評價指標(biāo)，進(jìn)一步利用主成分分析法對指標(biāo)進(jìn)行降維處理，以獲得沉浸式教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系，并結(jié)合層次分析法［23］、因子分析法［24］等對評價指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，最終得出對沉浸式教學(xué)模式的評價。

教學(xué)過程評價中的數(shù)據(jù)除了來源于問卷調(diào)查、交流反饋等傳統(tǒng)方式，還借助人工智能技術(shù)（AI）和大數(shù)據(jù)分析等多元化手段，以判斷學(xué)生沉浸體驗(yàn)狀態(tài)。同時，通過交流反饋等方式了解學(xué)生對虛擬教學(xué)場景的沉浸體驗(yàn)程度和接受度，是否存在對虛擬場景的不適等反應(yīng)，或者是否受虛擬場景視覺感染的影響而分散學(xué)習(xí)注意力，進(jìn)一步提高評價結(jié)果的客觀性與準(zhǔn)確性。教學(xué)效果評價主要是將作業(yè)與課程結(jié)業(yè)考試作為檢驗(yàn)教學(xué)效果的重要依據(jù)之一，判斷學(xué)生對重要知識點(diǎn)的掌握情況。同時，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果情況，反思是否恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用了智能技術(shù)，是否達(dá)到了相應(yīng)教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)而對教學(xué)設(shè)計(jì)、場景呈現(xiàn)、交流互動等進(jìn)行完善，促進(jìn)沉浸式教學(xué)模式的不斷優(yōu)化。

四、沉浸式教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用建議

雖然沉浸式教學(xué)模式在生態(tài)學(xué)課程建設(shè)中有著諸多優(yōu)勢和廣闊應(yīng)用前景，但是就目前而言，尚存在大量需要進(jìn)一步優(yōu)化完善的空間。

第一，沉浸式教學(xué)模式作為一個新事物，在教學(xué)軟硬件支持系統(tǒng)方面還不夠成熟。有學(xué)習(xí)者在佩戴增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)過程中，由于三維畫面旋轉(zhuǎn)可能造成頭暈、惡心等癥狀［25］，不利于學(xué)習(xí)效果提升。因此，亟需對擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的教學(xué)軟件和硬件進(jìn)行不斷完善，提高其對教學(xué)的支撐能力，增強(qiáng)教學(xué)場景沉浸體驗(yàn)感和情景動態(tài)模擬的準(zhǔn)確性，以提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)知識的興趣，增強(qiáng)學(xué)生掌握與應(yīng)用知識的能力。

第二，沉浸式教學(xué)模式能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）等為學(xué)習(xí)者提供強(qiáng)大的視覺感染力。這是其核心優(yōu)勢，但也可能成為影響其發(fā)展的缺陷。因?yàn)?，過度的視覺感染將分散學(xué)生的注意力，從而對知識點(diǎn)掌握和課堂秩序均產(chǎn)生影響。建議在實(shí)踐過程中注重對生態(tài)學(xué)基本原理的準(zhǔn)確高效傳播，避免一味追求視覺效果的多樣化呈現(xiàn)。

第三，生態(tài)學(xué)專業(yè)知識的沉浸式教學(xué)不止是對虛擬場景的沉浸體驗(yàn)，更重要的是在體驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)對專業(yè)知識的正確呈現(xiàn)和準(zhǔn)確傳播。這也是生態(tài)學(xué)課程沉浸式教學(xué)應(yīng)關(guān)注的核心問題。通常情況下，生態(tài)學(xué)專業(yè)知識掌握在教師手中，而教學(xué)支持系統(tǒng)中各種擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)往往掌握在計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才手中。針對此問題，建議可以從以下方面進(jìn)行完善：（1）經(jīng)驗(yàn)豐富的生態(tài)學(xué)專業(yè)教師或生態(tài)學(xué)家應(yīng)充分參與到沉浸式教學(xué)資源的準(zhǔn)備和教學(xué)支持系統(tǒng)的建構(gòu)過程中；（2）推進(jìn)教學(xué)軟件簡易互動操作模塊的開發(fā)。同時，加強(qiáng)對生態(tài)學(xué)專業(yè)教師的沉浸式教學(xué)技能培養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識的準(zhǔn)確傳播。

第四，沉浸式教學(xué)資源整理和支持系統(tǒng)的構(gòu)建、維護(hù)都是工程量巨大的任務(wù)，若單靠個別教師或教學(xué)團(tuán)隊(duì)，完成難度較大。建議組建跨地區(qū)和跨專業(yè)的團(tuán)隊(duì)，既有助于提高工作效率，又為教師之間的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)分享提供了重要的交流平臺，對于沉浸式教學(xué)模式的建設(shè)具有積極推動作用。

五、結(jié)語

基于沉浸式體驗(yàn)的風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程教學(xué)模式具有場景虛擬化、情景智能化、角色平等化、過程互動性等顯著特征，有利于將抽象的生態(tài)學(xué)理論知識具體化，并以生動直觀的形式呈現(xiàn)，能夠有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)效率?？茖W(xué)合理的教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、效果分析，以及支持系統(tǒng)建設(shè)的沉浸式教學(xué)將形成良性循環(huán)發(fā)展，能夠有效彌補(bǔ)風(fēng)景園林專業(yè)生態(tài)學(xué)課程在傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，是一種極具潛力且應(yīng)用前景廣闊的教學(xué)模式。

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Study on the immersion teaching reform of ecology course in landscape architecture specialty

LI Bo， DU Chunlan， HU Junqi， WANG Yifang

（School of Architecture and Urban Planning， Chongqing University， Chongqing 400045， P.R.China）

Abstract： Ecology course is an important part of the core curriculum of the landscape architecture speciality. Exploring the appropriate teaching model is helpful to improve students learning effect and promote the organic combination of ecological knowledge and professional design. Based on the current situation of ecology teaching， this paper focuses on the ways of teaching intervention and teaching model design of immersive experience. Immersive teaching has the characteristics of scene virtualization， scene intelligence， role equality and process interaction. Thus， it has significant advantages in overcoming the problems and shortcomings of traditional teaching methods in ecology course. The immersion teaching mode of ecology course should be oriented by teaching objectives， and it consists of teaching preparation， teaching design， teaching implementation， effect analysis and teaching support system， which can develop in a virtuous cycle. At present， the exploration of immersive teaching mode of ecology course is still in its initial stage， which needs to be further improved from the aspects of software and hardware conditions， the correctness and accuracy of knowledge dissemination， and the sharing and co-construction of teaching resources.

Key words： landscape architecture; ecology courses; immersive teaching; extended reality

（責(zé)任編輯? 代小進(jìn)）