高職建筑工程技術(shù)專業(yè)虛擬實訓(xùn)教學(xué)實踐

李世海

近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，以計算機仿真、多媒體和虛擬現(xiàn)實技術(shù)為特征的“虛擬實訓(xùn)平臺”開始出現(xiàn)，并逐步滲透到職業(yè)教育的實踐教學(xué)領(lǐng)域。貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程技術(shù)專業(yè)利用“虛擬實訓(xùn)平臺”對學(xué)生專業(yè)核心技能進行輔助實訓(xùn)，彌補了建筑實體實訓(xùn)過程中存在的不足。

1 虛擬實訓(xùn)平臺建設(shè)意義

隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展，工程項目的體量及復(fù)雜程度越來越高，傳統(tǒng)的教學(xué)手段已經(jīng)很難讓學(xué)生在課堂上學(xué)到真實的現(xiàn)場工程施工工藝及識圖能力。虛擬仿真軟件可以更好的將真實工作過程的現(xiàn)場教學(xué)和頂崗實習(xí)與校內(nèi)真實場景再現(xiàn)，以完全仿真的方式提供主體結(jié)構(gòu)工程、地基與基礎(chǔ)工程、裝飾工程和設(shè)備安裝工程等施工工藝流程，學(xué)生可以隨時隨地利用校園網(wǎng)絡(luò)進行實驗訓(xùn)練，快速了解和學(xué)習(xí)真實的施工情況，提高學(xué)生的實踐能力。

2 虛擬實訓(xùn)平臺主要功能

貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院虛擬教學(xué)實訓(xùn)平臺由數(shù)字化資源庫、構(gòu)造空間思維訓(xùn)練系統(tǒng)、三維識圖、施工工藝、裝飾裝修、安裝工程、鋼結(jié)構(gòu)、頂崗實習(xí)以及考試考核系統(tǒng)等9個部分構(gòu)成，從而形成由基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、理論學(xué)習(xí)到實操實訓(xùn)再到考試考核這樣一個完整的生態(tài)教學(xué)平臺，使學(xué)生從大一一直到大學(xué)畢業(yè)實習(xí)都有相配套的系統(tǒng)，現(xiàn)就主要功能闡述如下：

2.1 構(gòu)造空間思維訓(xùn)練系統(tǒng)

《構(gòu)造空間思維訓(xùn)練系統(tǒng)》是針對建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生工程制圖類課程教學(xué)與學(xué)習(xí)，涵蓋投影形成和建筑構(gòu)造知識，致力于培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生構(gòu)造空間思維能力。系統(tǒng)匯聚3D視頻、動畫、交互式操作等多元化元素，學(xué)生可以在系統(tǒng)中對投影形成、建筑構(gòu)造等方面內(nèi)容進行全方位的學(xué)習(xí)和練習(xí)，老師也可根據(jù)需求對知識點進行分類，標(biāo)注所屬知識點并針對要點對學(xué)習(xí)進行測試和考核，有效提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的構(gòu)造空間思維能力。

主要包含三視圖投影、建筑構(gòu)造和建筑識圖三個板塊。三視圖投影涉及投影的相關(guān)內(nèi)容;建筑構(gòu)造主要根據(jù)相關(guān)建筑構(gòu)造列舉多個案例進行詳細教學(xué)講解;建筑識圖具體針對一整棟宿舍樓的構(gòu)造進行細致解析。

2.2 建筑施工仿真實訓(xùn)

建筑施工工藝仿真實訓(xùn)平臺是基于BIM技術(shù)、3dsmax三維模型軟件開發(fā)的教育實訓(xùn)平臺，它利用3dsmax強大的三維渲染功能，再現(xiàn)逼真的施工項目和場景，以完全仿真的方式提供地基與基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾工程和設(shè)備安裝工程等施工工藝流程，讓學(xué)生猶如進入真實的施工現(xiàn)場，通過系統(tǒng)提示正確選擇各分部工程所需物品，系統(tǒng)將演示相關(guān)施工操作流程。相反，選擇錯誤的工具則不會進行下一步操作，學(xué)生能夠避免記憶錯誤的步驟。通過這種動態(tài)交互方式，學(xué)生直接參與到虛擬仿真課程中，更能加深施工要點的記憶。

學(xué)生可以通過點擊暫停功能，實時對相關(guān)施工工藝流程進行暫停，老師通過這種暫停功能可以進行課程相關(guān)重點知識的講解，施工工藝流程支持360度旋轉(zhuǎn)縮放查看，通過全方位的觀察，學(xué)生可以完全實現(xiàn)如同在施工現(xiàn)場般的觀察效果，且針對實際工程不可逆的施工工藝，虛擬施工工藝支持反復(fù)查看。

三維虛擬項目使用真實工程項目，構(gòu)件模型與真實圖紙構(gòu)件一一對應(yīng)。通過3D模型可以直觀了解圖紙中構(gòu)件的真實模樣，而通過圖紙又能夠了解3D模型的平法標(biāo)注以及結(jié)構(gòu)圖。從而做到模型有圖可依、圖可模型顯示。3D再現(xiàn)真實工程項目，學(xué)生能夠更形象地了解熟悉施工圖和真實構(gòu)件。

2.3 裝飾裝修施工仿真實訓(xùn)

BIM裝飾裝修工程仿真實訓(xùn)平臺將主要作為學(xué)生的裝飾建材展示和結(jié)構(gòu)、工藝了解之用，建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生在仿真實訓(xùn)中就能直觀、全面、近距離地接觸工程實際環(huán)境。仿真實訓(xùn)重點還原了施工環(huán)境的真實性，建立了源于真實而高于真實的教學(xué)型陣地，同時充分利用虛擬場面盡可能地全面展示施工環(huán)境，為裝飾裝修施工理論與實踐相結(jié)合提供了有效途徑。平臺依據(jù)專業(yè)崗位能力要求進行建設(shè)，旨在使學(xué)生通過仿真實訓(xùn)掌握裝飾裝修工程的施工準(zhǔn)備、施工工藝、施工組織、施工過程控制等知識和技能。

2.4 頂崗實習(xí)WEB平臺

頂崗實習(xí)WEB平臺登入方式采用賬戶、密碼，登入權(quán)限分監(jiān)管員、教師、學(xué)生，教師權(quán)限下可查看學(xué)生任務(wù)操作考評明細、配置學(xué)生操作任務(wù)數(shù)量、管理編輯系統(tǒng)對應(yīng)任務(wù)的教學(xué)資料。指導(dǎo)教師發(fā)布的公告，只有對應(yīng)其管理的學(xué)生可查看。 實習(xí)周記及實習(xí)總結(jié)由學(xué)生在完成相關(guān)工作以后進行總結(jié)，上傳系統(tǒng)后由指導(dǎo)教師批閱反饋。

教師學(xué)生可以發(fā)起話題式討論，組內(nèi)學(xué)生可就相關(guān)話題進行討論，交換意見。教師可通過其他功能模塊來查詢學(xué)生資料，如學(xué)生實習(xí)所在地、實習(xí)時間、實習(xí)公司、實習(xí)情況、聯(lián)系方式等

3 結(jié)語

虛擬仿真實訓(xùn)平臺利用其豐富全面的實訓(xùn)模塊與教學(xué)課程緊密結(jié)合，運用動畫，細節(jié)放大等模式代替原本枯燥乏味的文詞解釋，使學(xué)生能夠快速正確的理解難點并牢記知識。針對教學(xué)課程中的難點可視化的進行課程講解，真正做到“過目不忘”的效果。在實際教學(xué)過程中，通過虛擬仿真實訓(xùn)平臺的運用，大大提高了教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率，在幫助學(xué)生了解各項重要知識點的同時，還能夠有實際現(xiàn)場操作的體驗，理論知識結(jié)合實踐經(jīng)驗的教學(xué)模式，將幫助學(xué)生更好地成長為社會需要的人才。

（作者單位：貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院）