虛擬仿真下裝配式建筑教學改革與實踐策略探析

摘要： 近些年隨著我國經濟的快速發展，建筑行業也迎來了多次產業化升級，其中裝配式建筑就是建筑行業的升級的代表。對于目前的建筑行業來說，裝配式人才的缺口十分龐大，并且人才培養的措施和計劃也相對的缺乏。一些常用的教學方法已經很難滿足當前建筑行業裝配式人才缺口的要求。隨著互聯網和虛擬現實技術的發展，一種全新的教學方法有望為培養裝配式人才貢獻力量，那就是虛擬仿真教學模式。虛擬仿真教學相較于傳統的教學方法擁有很多優勢，它對學生的參與性和互動性有一定的增強，還能有效的讓學生在實踐中發揮自己的理論知識儲備，對于教師來說，虛擬仿真技術還能提高教師的業務能力。這種教學方法可以有效提高學生的學習質量。本文就虛擬仿真下裝配式建筑教學改革與實踐策略進行研究。

關鍵詞：虛擬仿真;裝配式建筑教學;改革和實踐;

國家住建部在2017年發布的《“十三五”裝配式建筑行動方案》提出了要將培養裝配式建筑人才和相關隊伍的計劃提上日程。隨后國家教育部門在《新工科建設行動路線》中也提出了培養相關人才的計劃，著重強調了探索新的教學模式，高效率的培養相關人才，對改革教育方法的渴求。不僅如此，新的教育模式也要緊跟時代，把教育教學和信息技術相融合，以最新的虛擬仿真技術為劍刃，開創出一個全新的教學模式。通過虛擬仿真技術，學生可以在虛擬的環境里學到真實的知識。對于高等院校裝配式建筑教學的改革，可以建立起一套適合當前建筑產業需求的教學體系，對高校的裝配式專業教學模式也有推進作用。

1現有的裝配式教學建筑體系

把預制構件通過裝配而形成的建筑，被稱為裝配式建筑。裝配式建筑采用了一體化、信息化協同設計、裝配化、專業化、精細化施工和信息化管理。裝配式建筑相較于傳統建筑有建造速度快、對勞動力消耗小、不受環境影響且質量優良等優勢。裝配式建筑的施工過程對于機械操作工人有更高的需求，因此建筑構件的裝配是裝配式建筑施工的工作重點。這就產生了對裝配式建筑工作人員的專業知識和技術要求。

現如今傳統的教學模式仍然是很多高校裝配式建筑專業教學的主要方法，這種方法是通過多媒體的圖片與視頻傳達信息，再結合任課老師的引導，讓學生們學習裝配式教學的知識。這種方法很大程度上局限于理論，使得理論與實踐結合的效率不高。出現這種教學結果的原因在于這種教學模式缺乏學生與課堂的互動性和參與性，教師也缺乏對學生攝取知識的掌握情況，從而導致學生對學習上的困惑越來越多，降低學生學習的積極性，甚至會產生回避學習、回避思考的現象。沒有學習主動性的學生，必然不能很好的接受課堂所傳達的知識，在課后也不會有整理知識、延伸思路的行為。還有一個問題，裝配式建筑的學習很需要實踐和知識的搭配，而高等院校一般都會受限于場地、設備等客觀條件，很難讓學生體驗到裝配式建筑的實踐感受，從而難以讓學生對所學的知識進行一個深化理解和感悟。

2裝配式建筑教學中虛擬現實技術的應用

裝配式建筑教學的過程中，要求學生必須進行大量的工作實踐和技能訓練，擁有極強的應用性。但是當前很多高等院校很難滿足學生的實踐作業需求，其中主要原因是受到了場地、設備等客觀條件和資源的限制。因此，我們可以借助一些新興的技術來實現教學目標，如虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、以及建筑信息模型技術（BIM）等等。這些高新技術支持下的教學模式，可以擺脫場地和設備的限制，讓學生在虛擬環境中“真實”的接觸裝配式建筑，把知識應用于實踐。近些年隨著VR技術的快速發展，已經吸引了很多建筑教育行業的眼光，經過事實案例說明，虛擬仿真環境下的教學能夠有效提高建筑相關領域的教學質量。虛擬現實技術在教學中的優勢在于，它能讓學生在三維的環境中體驗到類似于真實世界的交互感受，對客觀的事物擁有一個更加直觀的認識，這是傳統多媒體設施所不能達到的。在裝配式建筑教學過程中，VR可以讓學生在三維環境中擁有實踐的體驗，而AR技術可以通過增強現實來對裝配式建筑教學過程中的一些關鍵結構進行重點增強，保證在教學過程不遺漏重要知識點。事實表明，通過虛擬仿真技術的教學場景應用，學生能夠克服學習上的認知障礙，對學習效果有很大的提升，學習效率也會大幅度上升。BIM技術的融入，能更好的提高學生在裝配式建筑結構方面相關技能的學習效率。通過BIM技術和VR技術的融合使用，學生能更加清楚的認識施工環節的步驟，對施工信息有更好的收集和管控作用。研究表明，學生們的學習參與性、互動性以及學習積極性在虛擬仿真技術下的教學模式中有十分巨大的提升，虛擬仿真教學對學生的空間理解能力和操作能力有質的提高。虛擬仿真技術在未來裝配式建筑教學的作用十分明顯，有望成為未來高等院校裝配式建筑專業教學的主流教學模式。

3結語

總而言之，虛擬仿真技術是一種十分適合裝配式教學的新技術。在裝配式建筑教學中，虛擬仿真課堂是一種全新的教學理念。在這種教學模式中，學生能重新成為學習的主體，在“真實”的環境下，自主學習，積極實踐，在理論與實踐的結合下，有助于學生對所學知識的進一步鞏固和深化。在VR技術的教學模式下，學生可以提高學習主動性，鍛煉自身的實踐操作能力，通過實踐發現自己在學習中的疑惑并且有效解決問題。對于教師和院校來說，教師能夠在虛擬仿真的環境下提升自己的專業素質，院校能夠節省資金，并且有效提升教學質量和效率。

參考文獻：

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作者簡介：李娜（1988.6-）女，漢族，山東人，本科，云南工程職業學院，講師、工程師、教學科科長，研究方向：土木工程。

云南工程職業學院 云南 昆明 650304