虛擬仿真技術(shù)在建筑專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇虛擬仿真技術(shù)在建筑專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

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(shí)系統(tǒng)，通過這些虛擬模型來推測真實(shí)系統(tǒng)可能存在的問題。虛擬仿真技術(shù)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、參數(shù)運(yùn)算和虛擬建模，還需要專門的物理效應(yīng)設(shè)備與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的準(zhǔn)確度，使虛擬模型呈現(xiàn)的內(nèi)容更直觀、準(zhǔn)確和動(dòng)態(tài)。

1虛擬仿真教學(xué)與建筑專業(yè)的關(guān)系

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，建筑行業(yè)的競爭日益激烈，社會(huì)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(fù)雜、抽象的學(xué)科，需要學(xué)生花費(fèi)大量的精力和時(shí)間才能吃透、理解知識(shí)。傳統(tǒng)的建筑專業(yè)教學(xué)采用板書或者與數(shù)字媒體相結(jié)合的教學(xué)方式，但對于學(xué)生來說還是具有一定難度，數(shù)字媒體雖然是教學(xué)的創(chuàng)新，為學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)帶來了好處，但面對抽象、動(dòng)態(tài)知識(shí)點(diǎn)的表達(dá)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(xué)中，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)與實(shí)際的結(jié)合，滿足課改中情景教學(xué)的要求。學(xué)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(xué)生對專業(yè)知識(shí)的掌握和運(yùn)用。

2虛擬仿真技術(shù)在建筑專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)與教學(xué)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(xué)中的諸多難題，大大降低了教師的教學(xué)難度。

2.1形象直觀，利用情景教學(xué)

學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的主要難點(diǎn)在于學(xué)生無法完全吸收教師的教學(xué)知識(shí)。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，如果教師使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式教學(xué)，學(xué)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(xué)效率較為低下。傳統(tǒng)教學(xué)方式是以聽和看為主，學(xué)生以這樣的方式獲取的知識(shí)較容易遺忘，而虛擬仿真技術(shù)中的教學(xué)不僅有聽和看，還有可以讓學(xué)生切身體會(huì)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(xué)生切身體會(huì)到這樣的知識(shí)可以創(chuàng)造出怎樣的建筑或者那樣的數(shù)據(jù)會(huì)造成多大的影響等等，實(shí)現(xiàn)實(shí)際與理論的結(jié)合。同時(shí)，虛擬仿真技術(shù)中呈現(xiàn)的直觀形象，有利于吸引學(xué)生的注意力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自覺能動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

2.2提高學(xué)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(shí)中的可行性。建筑專業(yè)的數(shù)據(jù)模型顯示以設(shè)計(jì)圖紙為主，設(shè)計(jì)圖紙是二維空間的參數(shù)，畫圖步驟復(fù)雜，需要一定的邏輯能力和想象能力，對瀏覽圖紙和學(xué)習(xí)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的學(xué)生來說，也帶來了一定的考驗(yàn)。對于初學(xué)的學(xué)生來說，可能會(huì)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(jì)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(shí)相仿，學(xué)生可以通過比照設(shè)計(jì)圖紙感受設(shè)計(jì)圖紙與三維建筑的聯(lián)系和區(qū)別，提高學(xué)生將二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維空間的能力。

2.3改進(jìn)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(xiàng)目投標(biāo)管理等。虛擬仿真技術(shù)可以有效改進(jìn)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(shí)的現(xiàn)場情景，提高場景的真實(shí)度，然后組織學(xué)生進(jìn)行情景模擬，讓學(xué)生扮演投標(biāo)者、招標(biāo)者和評標(biāo)者等角色。扮演角色的學(xué)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(jìn)行現(xiàn)實(shí)的分析和評估，按現(xiàn)實(shí)招投標(biāo)流程完成投標(biāo)任務(wù)。通過對該情景的模擬，可以有效鍛煉學(xué)生的語言交流和應(yīng)變能力，提高課堂效率。學(xué)生開始角色扮演前不知道教師會(huì)呈現(xiàn)怎樣的建筑模型，只有在情景扮演時(shí)才會(huì)知曉，這就意味著學(xué)生要在短時(shí)間內(nèi)分析出建筑可能出現(xiàn)的問題并對其價(jià)值做出判斷，這也提高了學(xué)生的反應(yīng)能力。

2.4促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)

建筑專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)的一大難點(diǎn)。由于普通建筑的施工規(guī)模較大、工期較長，高校無法為學(xué)生提供多個(gè)建筑實(shí)踐選項(xiàng)。高校受資金和場所的限制，進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)都具有局限性，與現(xiàn)實(shí)建筑還是有很大差距。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)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(shí)踐操作中就可以節(jié)約相應(yīng)的成本。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)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(shí)空間對環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)，又滿足了實(shí)踐操作的要求，有利于學(xué)生對知識(shí)的歸納與整理。虛擬仿真技術(shù)有利于提高實(shí)踐的容錯(cuò)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(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作。然而，學(xué)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(xì)節(jié)，提高建筑的安全系數(shù),在實(shí)踐操作中也會(huì)更加安全和規(guī)范。虛擬模擬技術(shù)還可以提高學(xué)生的職業(yè)資格水平，虛擬模擬技術(shù)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建都是與現(xiàn)實(shí)和企業(yè)接軌的，其操作技巧和標(biāo)準(zhǔn)是按職業(yè)水平進(jìn)行的，具有一定的合理性和科學(xué)性，長期受到虛擬仿真技術(shù)訓(xùn)練的學(xué)生會(huì)自然而然地形成規(guī)范習(xí)慣，為未來的建筑師職業(yè)考試打下基礎(chǔ)。

3結(jié)語

社會(huì)對建筑行業(yè)人才的需求更多體現(xiàn)在實(shí)踐操作上，而高校對建筑專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)主要放在知識(shí)理論上。在此背景下，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用彌補(bǔ)了高校對建筑專業(yè)學(xué)生實(shí)踐操作不足的缺陷，加速了學(xué)生與企業(yè)接軌的進(jìn)程，培養(yǎng)出動(dòng)手能力強(qiáng)、理論知識(shí)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(jì)技術(shù)職業(yè)學(xué)院