虛擬仿真技術(shù)在建筑專業(yè)教學中的運用

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虛擬仿真技術(shù)是指通過一系列的數(shù)據(jù)和模型模擬真實系統(tǒng)，通過這些虛擬模型來推測真實系統(tǒng)可能存在的問題。虛擬仿真技術(shù)使用計算機進行數(shù)據(jù)記錄、參數(shù)運算和虛擬建模，還需要專門的物理效應(yīng)設(shè)備與計算機聯(lián)機，增強計算機的準確度，使虛擬模型呈現(xiàn)的內(nèi)容更直觀、準確和動態(tài)。

1虛擬仿真教學與建筑專業(yè)的關(guān)系

隨著我國社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，建筑行業(yè)的競爭日益激烈，社會對相應(yīng)建筑專業(yè)人才的需求量也逐步提高。建筑專業(yè)是一門復雜、抽象的學科，需要學生花費大量的精力和時間才能吃透、理解知識。傳統(tǒng)的建筑專業(yè)教學采用板書或者與數(shù)字媒體相結(jié)合的教學方式，但對于學生來說還是具有一定難度，數(shù)字媒體雖然是教學的創(chuàng)新，為學生理解知識點帶來了好處，但面對抽象、動態(tài)知識點的表達力度仍然不夠。因此，將虛擬仿真技術(shù)加入建筑專業(yè)的教學中，實現(xiàn)了知識與實際的結(jié)合，滿足課改中情景教學的要求。學生通過虛擬仿真模型可以直觀地看到數(shù)據(jù)帶來的效果，有利于學生對專業(yè)知識的掌握和運用。

2虛擬仿真技術(shù)在建筑專業(yè)教學中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)與教學相結(jié)合，是高校響應(yīng)新課改措施下的一大創(chuàng)新。該技術(shù)解決了建筑專業(yè)教學中的諸多難題，大大降低了教師的教學難度。

2.1形象直觀，利用情景教學

學生在課堂上學習的主要難點在于學生無法完全吸收教師的教學知識。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，如果教師使用傳統(tǒng)的教學方式教學，學生可以吸收到的內(nèi)容不到三成，這也就意味著傳統(tǒng)教學效率較為低下。傳統(tǒng)教學方式是以聽和看為主，學生以這樣的方式獲取的知識較容易遺忘，而虛擬仿真技術(shù)中的教學不僅有聽和看，還有可以讓學生切身體會和經(jīng)歷的虛擬情景。教師使用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建出相應(yīng)的虛擬現(xiàn)場情景，可以使學生切身體會到這樣的知識可以創(chuàng)造出怎樣的建筑或者那樣的數(shù)據(jù)會造成多大的影響等等，實現(xiàn)實際與理論的結(jié)合。同時，虛擬仿真技術(shù)中呈現(xiàn)的直觀形象，有利于吸引學生的注意力，充分調(diào)動學生的自覺能動性，讓學生主動學習。

2.2提高學生空間想象力

虛擬仿真技術(shù)主要是將抽象思維轉(zhuǎn)換到三維空間中，并確定其在現(xiàn)實中的可行性。建筑專業(yè)的數(shù)據(jù)模型顯示以設(shè)計圖紙為主，設(shè)計圖紙是二維空間的參數(shù)，畫圖步驟復雜，需要一定的邏輯能力和想象能力，對瀏覽圖紙和學習圖紙設(shè)計的學生來說，也帶來了一定的考驗。對于初學的學生來說，可能會出現(xiàn)無法從二維圖像中想象出三維效果的問題，而虛擬仿真技術(shù)就可以合理有效地解決這樣的問題。虛擬仿真技術(shù)通過數(shù)據(jù)輸入和計算，向?qū)W生呈現(xiàn)直觀的三維圖，該圖的空間結(jié)構(gòu)和布局等都與現(xiàn)實相仿，學生可以通過比照設(shè)計圖紙感受設(shè)計圖紙與三維建筑的聯(lián)系和區(qū)別，提高學生將二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維空間的能力。

2.3改進管理類課程授課方式

管理類課程是指與建筑行業(yè)管理有關(guān)的課程，如建筑人事管理、建筑項目投標管理等。虛擬仿真技術(shù)可以有效改進管理類課程授課方式，教師可以通過虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建較為真實的現(xiàn)場情景，提高場景的真實度，然后組織學生進行情景模擬，讓學生扮演投標者、招標者和評標者等角色。扮演角色的學生通過虛擬仿真技術(shù)呈現(xiàn)的三維空間立體圖形，對其進行現(xiàn)實的分析和評估，按現(xiàn)實招投標流程完成投標任務(wù)。通過對該情景的模擬，可以有效鍛煉學生的語言交流和應(yīng)變能力，提高課堂效率。學生開始角色扮演前不知道教師會呈現(xiàn)怎樣的建筑模型，只有在情景扮演時才會知曉，這就意味著學生要在短時間內(nèi)分析出建筑可能出現(xiàn)的問題并對其價值做出判斷，這也提高了學生的反應(yīng)能力。

2.4促進實踐教學

建筑專業(yè)的實踐教學是高校教學的一大難點。由于普通建筑的施工規(guī)模較大、工期較長，高校無法為學生提供多個建筑實踐選項。高校受資金和場所的限制，進行的實踐教學都具有局限性，與現(xiàn)實建筑還是有很大差距。同時，實踐教學需要相關(guān)的建筑設(shè)備和材料，其涉及的種類繁多，高校也無法滿足該需求，而利用虛擬仿真技術(shù)，在實踐操作中就可以節(jié)約相應(yīng)的成本。傳統(tǒng)實踐教學需要購置大量的材料、使用大量的設(shè)備來為建筑施工打基礎(chǔ),利用虛擬仿真技術(shù)可以減少占地面積和材料、設(shè)備的使用,降低了真實空間對環(huán)境的污染和資源的浪費，又滿足了實踐操作的要求，有利于學生對知識的歸納與整理。虛擬仿真技術(shù)有利于提高實踐的容錯功能，建筑行業(yè)把安全放于第一位，但建筑施工出現(xiàn)安全事故的情況每年都有出現(xiàn)，部分企業(yè)也不敢將場地借給學生進行實踐操作。然而，學生可以通過虛擬仿真技術(shù)不斷修改建筑的結(jié)構(gòu)和細節(jié)，提高建筑的安全系數(shù),在實踐操作中也會更加安全和規(guī)范。虛擬模擬技術(shù)還可以提高學生的職業(yè)資格水平，虛擬模擬技術(shù)的設(shè)計和構(gòu)建都是與現(xiàn)實和企業(yè)接軌的，其操作技巧和標準是按職業(yè)水平進行的，具有一定的合理性和科學性，長期受到虛擬仿真技術(shù)訓練的學生會自然而然地形成規(guī)范習慣，為未來的建筑師職業(yè)考試打下基礎(chǔ)。

3結(jié)語

社會對建筑行業(yè)人才的需求更多體現(xiàn)在實踐操作上，而高校對建筑專業(yè)的學生培養(yǎng)主要放在知識理論上。在此背景下，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用彌補了高校對建筑專業(yè)學生實踐操作不足的缺陷，加速了學生與企業(yè)接軌的進程，培養(yǎng)出動手能力強、理論知識豐富的專業(yè)技能型人才。

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作者:劉愛華 高翠 單位:合肥經(jīng)濟技術(shù)職業(yè)學院