虚拟仿真实验在环境设计教学中的策略研究

郑毅

【摘 要】建立BIM虚拟仿真实验教学中心，在传统的教育模式中引入BIM技术，创建虚拟式的工程现场，引进设计成本规划管理系统，科学地指导设计，突破学科界限，建立完善的融艺术理念、价值工程为一体的艺术设计教育体系。深化环境设计专业内涵。建立具有特色的环境设计专业教学理念和教学方法，从而打造高水准的实践性设计人才。

【关键词】BIM理念技术;设计成本规划;环境设计教学

中图分类号：G42    文献标志码：A            文章编号：1007-0125（2019）07-0193-01

产业的发展和企业的进步离不开信息技术的迅速崛起，目前信息化在每个领域的产业升级发展中占据主导作用。学习本专业除了掌握基础知识以外，了解相关建筑、室内、景观等领域的发展历史和未来发展趋势也是必要的。艺术设计处于生产和制造的前端，其自身只是一种创意思想，没有成为实际。BIM技术成功地将二维图纸转换成直观模型，改变了传统的设计方式，为环境艺术设计的发展带来了新的可能。在教学过程中引入BIM技术，有助于激发学生学习兴趣，从而培养全面性专业人才。

一、BIM理念技术应用于环境设计教学的优势

（一）现代化的教育革新。国内外都开始了BIM技术的授课模式，取得了较丰富的经验。BIM技术是一个三维数字化制图工具的集成，其核心是通过相关数字构建起来的立体模型。环境设计中，建立模型后再加入一些能和BIM模型联系起来的分析软件，就可以随设计的进度，对设计对象的诸多要素进行判断，并依据分析的结果反作用于BIM模型，使其不断的完善，从而最大程度上提升设计水平。

（二）提高学生专业能力和学习兴趣。BIM技术以全虚拟化的3D效果，来进行考察和环境分析研究，并利用这些基础信息构件三维模型，例如直接截图某地区高德卫星地图即可直接产生真实的三维地面模型，再结合匹配图片建模，能精确且迅速地建立周围模型。虚拟建造BIM+VR实践实验室，将老师和学生带入同一虚拟教学场景，相比二维模型，让每个学生都如体验游戏般的身处其中，从多个角度考察现场，进行空间布局规划和立面分析，也有助于提高学习兴趣。通过积极地观察和体验在现场的感受，思考设计的意义，从而做出更加优秀的判断。

（三）适应社会发展的需要。环境设计是一个非常复杂的过程，消耗时间长，参与人数多，涉及的学科广是它的特点。BIM技术为环境设计的发展提供了更广阔的空间。在设计过程中，设计师需要不断调整和优化设计方案。传统建模后，进行构建4D、5D模型，并依靠计算机完成数据共享，使设计人员能够不限时间、地点都可对同一模型进行各项操作，更加优化改进模型且有效推动制作模型的进度，且可以实时观察设计的过程和效果。

二、以BIM虚拟仿真实验为引导的教学模式

BIM技术运用于环境设计专业不仅引领了新的教学方法，而且在更新教学内容的同时发挥了较强的实用性，BIM技术的运用理念完全符合环境设计专业未来的发展方向。

（一）設置BIM技术选修课。BIM技术对环境设计专业学生要求较高，学生自身兴趣是一方面，因其本身是协同的运行方式，还要求学生要达到设计专业的高水准，要详细了解有关建筑、材料工程等方面专业的基本知识。对于教师来说，线上开放BIM技术学习交流平台，线下在建筑与材料环境艺术设计专业开设BIM选修课，突破各学科和专业的界限，实现真正的跨学科、多专业、综合知识的环境设计专业课程要求。

（二）CAD/Sketch Up等软件课程结合BIM技术。环境设计专业的学科课程以CAD、Sketch Up、3Ds MAX、Photoshop为主要教学内容。使BIM技术贯穿整套软件专业课程，同时结合其他如材料与施工、商业区/住宅区规划景观设计等专业课程，在实践中结合学习BIM技术，调动学生的主观能动性，自觉地参与完成BIM技术学习，以达到教学目的。

（三）引进成本跟踪分析系统科学地指导设计。以虚拟仿真实验教学中心为依托，引进成本自动跟踪分析系统，并将《设计成本规划管理系统》嵌入其中。根据价值工程相关原理，对设计相关因素进行科学分析，找出各自变量、因变量及之间关系，列出目标函数关系式，及相互之间的约束条件。建立线性规划模型，通过模型规划求解，找到最佳设计参数，从而科学地指导设计，使设计方案的艺术性、功能性和经济性科学完美的统一。

（四）完善BIM虚拟仿真实验教学中心打造资源共享平台。打造虚拟仿真实验教学中心，包括大屏幕背投系统在内的虚拟现实的硬件设施，以及各种相关的模拟、设计、分析等正版软件，还有其运行与维护准则。

建全相应的组织机构，打造一支具备全面的设计理论知识、软件操作方法、了解现场管理、施工材料、施工工艺、实践经验的师资队伍。校内相关专业与艺术学院环境设计专业间的资源共享，使学生用BIM软件更形象地理解设计对象、分析设计过程，以加强学生与学生之间的学习沟通、工作协同能力。大大节省教学资源，减少教育支出，打造高水准的设计类专业人才。

参考文献：

[1]段培永.应用型创新人才培养的研究性教学模式探析[J].山东建筑大学学报，2012（4）.

[2]刘列辉.信息化时代的室内设计—建筑信息模型及其在室内设计中的应用[J].装饰，2010（2）.

[3]闵俊，肖大钦.环境艺术设计中BIM技术的应用[J].低碳世界，2017，（30）：168.