虚拟仿真技术在建筑装饰构造教学中的探索

2021-02-19杨尚宜

智能城市 2021年24期

杨尚宜

（咸阳职业技术学院，陕西咸阳 712000）

建筑装饰构造课程的实践性较强，传统教学方式存在教学手段单一、实际操作感不强，学生对建筑装饰构造的结构、材料的特性及选择、设计方法的掌握、设计效果的展现等方面体验感较差，影响整体的教学效果。采用虚拟仿真技术能够使课堂教学变得更加有趣，增加教学环节的互动性，使学生积极融入课堂教学的每一个环节，营造良好的课堂氛围，有效提升建筑装饰构造教学的质量。

1 虚拟仿真技术在建筑装饰构造教学中的意义

建筑装饰构造课程具有一定抽象性，学生在学习的过程中难以直观、全面地了解具体的操作顺序以及施工要点。学生毕业工作中遇到的实际问题与学校书本上的理论知识存在差距，在“学以致用”方面存在一定的困难。学校组织学生参加校外实践，亲手操作，体验不同的工序以及施工要点。但实践次数有限，对学习效果的巩固作用并不理想。施工现场存在一定安全隐患，会影响师生的人身安全。可以利用虚拟仿真技术进行建筑装饰构造方面的教学，虚拟仿真技术具有沉浸性、交互性和构想性的特点，学生能够在掌握建筑装饰构造原理的基础上，对实际设计或施工过程中原料的选择、设计方法的确定及整体装饰效果获得贴近现实的体验。虚拟仿真技术对实践教学优化具有很大的帮助，可以解决课程的抽象性、施工现场不安全或外出实训费用高等问题，方便建筑装饰构造实践教学。采用Unity软件对教学环境进行模拟。

模拟系统结构如图1所示。

图1 模拟系统结构

模拟系统较为完善，学生可以观看教学相关的动画，在线答题，在线查询成绩。

2 虚拟仿真技术的特点

2.1 增强不同教学内容的系统性关联

建筑装饰构造课程的专业课程教学内容复杂，知识点较分散。学生学习建筑装饰构造课程时，需要选择不同的装饰材料，了解建筑装饰构造设计的要点，明确各种工艺在施工时存在的差异。传统教学注重讲解原理与施工技术，学习过程较为枯燥，学生很难掌握重难点知识。采用虚拟仿真技术，能够将课程内容进行系统地连接，鲜活地呈现每个知识点，便于学生进行全面的理解。在安装木地板的过程中，应充分地了解木质的条件，掌握安装时具体的环境条件、安装细节等。使用虚拟仿真技术，使学生能够较为容易地识别不同木质，快速了解空铺、实铺、粘贴等三式安装方法。与传统的教学方式相比，虚拟仿真技术的教学能够清晰地使学生了解不同工艺之间存在的差异，全面地了解具体施工过程中的要点，提升建筑装饰结构教学过程中的真实性。

2.2 强化课程教学实践性

在建筑装饰构造课程教学过程中使用虚拟仿真技术，能够提升教学的逼真性，为学生营造生动的学习氛围，将课堂中枯燥的理论知识转化成实践，实现视觉到触觉上的转变，使学生在虚拟的环境中感受，身临其境地感受建筑装饰构造方面的知识。虚拟仿真技术的使用可以有效地节约教学成本。使用传统的教学方式在教学设备、设施以及材料方面具有很大限制，虚拟仿真技术教学能够对相关的设备设施以及材料进行反复使用，降低设备维修折旧以及材料损耗的费用，为建筑装饰构造教学节约的教学成本。虚拟仿真技术是对环境进行虚拟仿真，能够避免工程现场带来的不安全风险。对天然石以及人造石的特性差异进行讲解的过程中可以使用虚拟仿真技术，通过相关模型的构建，不需要真正切割，不产生粉尘，避免噪音对人体产生危害。使用虚拟仿真技术能够使学生在很短的时间内，完整地了解装饰工程的构造以及施工过程，有效地保证教学进度。

利用虚拟仿真技术能够打破设备、工具以及材料方面存在的局限性，使用软件能够生成各种不同的教学设备，为学生营造互交性的学习氛围，使学生能够更加真实、全面地了解建筑装饰构造中的教学内容。进行玻璃装饰教学时，玻璃材料的使用范围较广，包括玻璃幕墙、玻璃家具、彩绘玻璃、隔热玻璃等材料及陶瓷玻璃、憎水玻璃、LED玻璃等新型材料。使用虚拟仿真技术能够使学生对不同玻璃使用的效果及其可能出现的问题产生直观地了解，允许建筑装饰构造在设计过程中有更多的选择。

2.3 增强学生对装饰构造设计的创新性

从整个专业以及实践教学的目标出发，能够明显地看出学生在学习建筑构造课程过程中需要充分掌握相关设计思路以及材料的运用。使用虚拟仿真技术在教学过程中创设一个虚拟仿真环境，使学生在很短的时间内掌握相关知识，设计不同的装饰方案。使用传统方式对装饰构造进行设计的过程中，根据建筑的结构、外形进行准确细致的测量，对不同设计方案进行对比以及确定，需要花费很长时间完成。使用虚拟仿真技术时，学生就能够根据自己的思路虚拟建筑的空间，从不同要素的组合、搭配、选择以及应用中观察设计效果，有效提升建筑装饰构造设计的效率，节省大量时间。

3 虚拟仿真技术在建筑装饰构造中的教学应用

3.1 使装饰构造过程更具体、更可视

依据现阶段建筑装饰构造教学的状况分析，建筑装饰构造课程中涵盖众多知识点，且具有分散性，实践教学时，学生很难对知识点进行整合和使用。对建筑室内装饰课程中的构造节点进行教学时，可以更多视角、多层次地对一些比较宏观以及微观的知识进行展示，使整个课堂中教授的知识摆脱抽象化的特点，教学内容更加具体。

将虚拟技术和相关软件教学模型相结合，对学习材料进行仿真，让学生在课堂中从视觉方面直观地观察筑装饰结构，了解室内装饰中各个构造的节点。在模拟室内装饰工程环境时，引导学生通过相关配套模型的组合对室内空间中的节点进行展示，有效提升建筑装饰构造教学过程中的真实性，为学生营造生动的课堂氛围。

3.2 合理整合教学资源

建筑装饰构造学科包括各种施工工艺，具有很强的实践性。教学过程会受场地、教学资源以及场地的影响，建筑装饰构造课程中的很多内容都没有办法得到实际演练，大多观看动画演示以及实地录像。应用虚拟仿真技术能够有效实现计算机仿真实践环境，模拟不同的建筑装饰构造，有效缓解当前教学资源不足的状况，节约教学成本。

虚拟技术构建的装修效果如图2所示。

图2 虚拟技术构建的装修效果

3.3 让基地实习更安全、有效

建筑装饰构造课程的实习是非常关键的，实习教学能够使学生更加真实地了解学科的发展状况以及具体特征。实地实习需要花费一定成本，施工现场还会存在一定安全隐患。部分院校在实习基地学习过程中，大多使用播放施工视频的方式，影响学生的实习效果，无法做好感知教学。使用虚拟仿真技术能够改变实习基地学习的模式。通过虚拟仿真技术构建虚拟的实训室以及实训基地，使学生根据当前实践学习的任务以及目标，做好全方位的实训学习。