虚拟仿真下装配式建筑教学改革与实践策略探析

摘要： 近些年随着我国经济的快速发展，建筑行业也迎来了多次产业化升级，其中装配式建筑就是建筑行业的升级的代表。对于目前的建筑行业来说，装配式人才的缺口十分庞大，并且人才培养的措施和计划也相对的缺乏。一些常用的教学方法已经很难满足当前建筑行业装配式人才缺口的要求。随着互联网和虚拟现实技术的发展，一种全新的教学方法有望为培养装配式人才贡献力量，那就是虚拟仿真教学模式。虚拟仿真教学相较于传统的教学方法拥有很多优势，它对学生的参与性和互动性有一定的增强，还能有效的让学生在实践中发挥自己的理论知识储备，对于教师来说，虚拟仿真技术还能提高教师的业务能力。这种教学方法可以有效提高学生的学习质量。本文就虚拟仿真下装配式建筑教学改革与实践策略进行研究。

关键词：虚拟仿真;装配式建筑教学;改革和实践;

国家住建部在2017年发布的《“十三五”装配式建筑行动方案》提出了要将培养装配式建筑人才和相关队伍的计划提上日程。随后国家教育部门在《新工科建设行动路线》中也提出了培养相关人才的计划，着重强调了探索新的教学模式，高效率的培养相关人才，对改革教育方法的渴求。不仅如此，新的教育模式也要紧跟时代，把教育教学和信息技术相融合，以最新的虚拟仿真技术为剑刃，开创出一个全新的教学模式。通过虚拟仿真技术，学生可以在虚拟的环境里学到真实的知识。对于高等院校装配式建筑教学的改革，可以建立起一套适合当前建筑产业需求的教学体系，对高校的装配式专业教学模式也有推进作用。

1现有的装配式教学建筑体系

把预制构件通过装配而形成的建筑，被称为装配式建筑。装配式建筑采用了一体化、信息化协同设计、装配化、专业化、精细化施工和信息化管理。装配式建筑相较于传统建筑有建造速度快、对劳动力消耗小、不受环境影响且质量优良等优势。装配式建筑的施工过程对于机械操作工人有更高的需求，因此建筑构件的装配是装配式建筑施工的工作重点。这就产生了对装配式建筑工作人员的专业知识和技术要求。

现如今传统的教学模式仍然是很多高校装配式建筑专业教学的主要方法，这种方法是通过多媒体的图片与视频传达信息，再结合任课老师的引导，让学生们学习装配式教学的知识。这种方法很大程度上局限于理论，使得理论与实践结合的效率不高。出现这种教学结果的原因在于这种教学模式缺乏学生与课堂的互动性和参与性，教师也缺乏对学生摄取知识的掌握情况，从而导致学生对学习上的困惑越来越多，降低学生学习的积极性，甚至会产生回避学习、回避思考的现象。没有学习主动性的学生，必然不能很好的接受课堂所传达的知识，在课后也不会有整理知识、延伸思路的行为。还有一个问题，装配式建筑的学习很需要实践和知识的搭配，而高等院校一般都会受限于场地、设备等客观条件，很难让学生体验到装配式建筑的实践感受，从而难以让学生对所学的知识进行一个深化理解和感悟。

2装配式建筑教学中虚拟现实技术的应用

装配式建筑教学的过程中，要求学生必须进行大量的工作实践和技能训练，拥有极强的应用性。但是当前很多高等院校很难满足学生的实践作业需求，其中主要原因是受到了场地、设备等客观条件和资源的限制。因此，我们可以借助一些新兴的技术来实现教学目标，如虚拟现实（VR）、增強现实（AR）、以及建筑信息模型技术（BIM）等等。这些高新技术支持下的教学模式，可以摆脱场地和设备的限制，让学生在虚拟环境中“真实”的接触装配式建筑，把知识应用于实践。近些年随着VR技术的快速发展，已经吸引了很多建筑教育行业的眼光，经过事实案例说明，虚拟仿真环境下的教学能够有效提高建筑相关领域的教学质量。虚拟现实技术在教学中的优势在于，它能让学生在三维的环境中体验到类似于真实世界的交互感受，对客观的事物拥有一个更加直观的认识，这是传统多媒体设施所不能达到的。在装配式建筑教学过程中，VR可以让学生在三维环境中拥有实践的体验，而AR技术可以通过增强现实来对装配式建筑教学过程中的一些关键结构进行重点增强，保证在教学过程不遗漏重要知识点。事实表明，通过虚拟仿真技术的教学场景应用，学生能够克服学习上的认知障碍，对学习效果有很大的提升，学习效率也会大幅度上升。BIM技术的融入，能更好的提高学生在装配式建筑结构方面相关技能的学习效率。通过BIM技术和VR技术的融合使用，学生能更加清楚的认识施工环节的步骤，对施工信息有更好的收集和管控作用。研究表明，学生们的学习参与性、互动性以及学习积极性在虚拟仿真技术下的教学模式中有十分巨大的提升，虚拟仿真教学对学生的空间理解能力和操作能力有质的提高。虚拟仿真技术在未来装配式建筑教学的作用十分明显，有望成为未来高等院校装配式建筑专业教学的主流教学模式。

3结语

总而言之，虚拟仿真技术是一种十分适合装配式教学的新技术。在装配式建筑教学中，虚拟仿真课堂是一种全新的教学理念。在这种教学模式中，学生能重新成为学习的主体，在“真实”的环境下，自主学习，积极实践，在理论与实践的结合下，有助于学生对所学知识的进一步巩固和深化。在VR技术的教学模式下，学生可以提高学习主动性，锻炼自身的实践操作能力，通过实践发现自己在学习中的疑惑并且有效解决问题。对于教师和院校来说，教师能够在虚拟仿真的环境下提升自己的专业素质，院校能够节省资金，并且有效提升教学质量和效率。

参考文献：

[1]王鹏，王玫. 虚拟仿真下装配式建筑教学改革与实践[J]. 实验室研究与探索，2020，39（4）：174-177，190.

[2]潘洪科，张建营，简小生，等. 建筑产业化背景下装配式建筑方向教学改革实践与研究——以新余学院为例[J]. 新余学院学报，2020，25（3）：116-119.

作者简介：李娜（1988.6-）女，汉族，山东人，本科，云南工程职业学院，讲师、工程师、教学科科长，研究方向：土木工程。

云南工程职业学院 云南 昆明 650304