淺談VR技術(shù)在建筑識(shí)圖教學(xué)中的應(yīng)用

[摘 要] 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也隨之取得了重大進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也日趨完善。VR技術(shù)被越來越多地應(yīng)用到建筑教學(xué)領(lǐng)域，尤其對(duì)建筑識(shí)圖教學(xué)的應(yīng)用帶來諸多影響。通過對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的教學(xué)效果不理想、不能凸顯學(xué)生的主體地位以及難以凸顯建筑識(shí)圖教學(xué)的現(xiàn)實(shí)情景等問題的分析，探討VR技術(shù)在建筑識(shí)圖教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用。

[關(guān) 鍵 詞] VR技術(shù)；建筑識(shí)圖；教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）29-0160-01

一、引言

建筑工程識(shí)圖是建筑類專業(yè)基礎(chǔ)課程，只有打好建筑識(shí)圖基本功，才能更好地學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課。因此，VR技術(shù)在建筑識(shí)圖教學(xué)中的應(yīng)用研究是十分必要的。而在以往的傳統(tǒng)教學(xué)中，大部分的課堂教育時(shí)間為理論教學(xué)，教學(xué)方法也未能實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化，難以達(dá)到人才培養(yǎng)的目的。

二、傳統(tǒng)建筑識(shí)圖教學(xué)中存在的問題

（一）傳統(tǒng)建筑識(shí)圖教學(xué)效果不甚理想

許多教師常常發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分學(xué)生看不懂建筑工程施工圖，給之后的專業(yè)學(xué)習(xí)造成了諸多的問題，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。主要表現(xiàn)為：第一學(xué)年學(xué)生初學(xué)建筑識(shí)圖課程時(shí)因空間想象能力差感到識(shí)圖困難；第二學(xué)年，因識(shí)圖基礎(chǔ)差影響了相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)；第三學(xué)年，因看不懂施工圖算不出工程量導(dǎo)致無法解決專業(yè)性問題。

（二）不能凸顯學(xué)生的主體地位

傳統(tǒng)建筑識(shí)圖教學(xué)的抽象性使教師與學(xué)生之間的溝通存在著很大的障礙，學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位難以得到保證。

（三）難以凸顯建筑識(shí)圖教學(xué)的現(xiàn)實(shí)情境

在傳統(tǒng)建筑識(shí)圖教學(xué)中，教師一般是以二維圖紙的形式向?qū)W生展示實(shí)際建筑工程的。此種教學(xué)模式的最大缺陷就是缺乏相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)情境，無法讓學(xué)生對(duì)實(shí)際建筑工程有著更深入的認(rèn)識(shí)和理解，對(duì)一些術(shù)語或理論等沒有清晰的認(rèn)知，與教師的教學(xué)理念相差甚遠(yuǎn)。

三、VR技術(shù)在建筑識(shí)圖教學(xué)中的應(yīng)用

將VR技術(shù)引進(jìn)實(shí)際的建筑識(shí)圖教學(xué)中，以三維立體形式實(shí)現(xiàn)識(shí)圖教學(xué)的形象化，按照建筑工程類別劃分，形成多層框架結(jié)構(gòu)識(shí)圖單元、高層框剪結(jié)構(gòu)視圖單元、連廊構(gòu)筑教學(xué)單元以及鋼筋平法和公共建筑教學(xué)單元。并且根據(jù)教學(xué)應(yīng)用需求分別按認(rèn)知教學(xué)、基礎(chǔ)教學(xué)、強(qiáng)化教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、崗位實(shí)習(xí)五步教學(xué)法進(jìn)行設(shè)計(jì)。下面就“高層框剪結(jié)構(gòu)單元”的教學(xué)為例，來探討一下VR技術(shù)在建筑識(shí)圖教學(xué)中的具體應(yīng)用。

（一）場(chǎng)景認(rèn)知，教師創(chuàng)設(shè)仿真情境，學(xué)生自主探索漫游

用VR技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)高層框剪結(jié)構(gòu)的教學(xué)綜合樓的三維場(chǎng)景模型后，將實(shí)際工程項(xiàng)目的整套工程圖紙，通過三維建筑模型的搭建，轉(zhuǎn)化為虛擬的教學(xué)環(huán)境。將VR技術(shù)引入之后，學(xué)生跟隨老師的知識(shí)引導(dǎo)，觀察教學(xué)綜合樓的三維實(shí)體模型，并通過“第三人稱漫游”的自主操作方式，逐層熟悉教學(xué)場(chǎng)景。學(xué)生可以從地下層開始，認(rèn)知整個(gè)建筑實(shí)體中每個(gè)樓層中不同類型的建筑構(gòu)件的幾何形狀、構(gòu)造位置等基本知識(shí)。

（二）概念原理，教師引導(dǎo)傳遞認(rèn)知，學(xué)生內(nèi)隱知識(shí)外化

進(jìn)入“構(gòu)造認(rèn)知”教學(xué)應(yīng)用，對(duì)于在之前觀察到的建筑構(gòu)件，可以逐一對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解和描述。對(duì)于建筑構(gòu)件中相近的名詞稱謂，如檐溝、天溝、明溝，泛水、散水等，加以辨識(shí)和明確，避免出現(xiàn)認(rèn)識(shí)的偏差；對(duì)于平時(shí)不容易看到的建筑構(gòu)件，如基礎(chǔ)、承臺(tái)等，加以交互展現(xiàn)，方便學(xué)生加深印象。

（三）互動(dòng)講解，教師層次化教學(xué)協(xié)作，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新

在“圖紙分析”教學(xué)應(yīng)用方面，學(xué)生可以身臨其境地進(jìn)入實(shí)體工程。一方面表現(xiàn)為學(xué)生通過三維動(dòng)畫的互動(dòng)講解和對(duì)比講解，學(xué)習(xí)每張圖紙的形成原理以及每張圖紙的圖線標(biāo)注，可以了解圖紙與實(shí)體場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)位置；另一方面學(xué)生可以通過構(gòu)件在軸網(wǎng)上的分布情況了解構(gòu)件所在位置。

在該教學(xué)模式下，建立了“以學(xué)生為中心”的情景教學(xué)模式，學(xué)生可以自主獲取識(shí)圖知識(shí)，發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新精神，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新。

（四）要點(diǎn)強(qiáng)化，教師重點(diǎn)難點(diǎn)應(yīng)用舉例，學(xué)生舉一反三自我評(píng)價(jià)

在“綜合構(gòu)造”教學(xué)應(yīng)用中，學(xué)生可以從三維視角直觀感受局部場(chǎng)景的綜合構(gòu)造和內(nèi)部配筋情況，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)平法中基礎(chǔ)、柱、梁、板、樓梯的配筋構(gòu)造。在這一應(yīng)用中，學(xué)生可以自主進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)和技能的鍛煉，達(dá)到自身識(shí)圖水平的提高。之后學(xué)生還可以進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，以此查漏補(bǔ)缺，查找自身學(xué)習(xí)的差距，更好地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（五）實(shí)訓(xùn)練習(xí)，教師布置趣味任務(wù)，學(xué)生主動(dòng)完成自我評(píng)價(jià)

在最后一個(gè)“識(shí)圖建模”教學(xué)應(yīng)用中，學(xué)生通過對(duì)照施工圖紙的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合在“圖紙分析”和“一榀框架”教學(xué)應(yīng)用中所掌握的知識(shí)技能，完成每個(gè)樓層的綜合性實(shí)訓(xùn)練習(xí)，模擬實(shí)操任務(wù)。老師可以根據(jù)學(xué)生的成績匯總，確定學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的程度，分析出整體薄弱點(diǎn)，并及時(shí)做出教學(xué)上的修改或調(diào)整。

四、結(jié)論

通過VR技術(shù)的應(yīng)用，讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中有身臨其境之感，從根本上突破了傳統(tǒng)刻板的教學(xué)模式，使建筑識(shí)圖教學(xué)進(jìn)入了一個(gè)更為生動(dòng)直觀的層面。下一階段，建筑專業(yè)教學(xué)將會(huì)呈現(xiàn)多維度、多層次的改革，VR技術(shù)在建筑工程測(cè)量、室內(nèi)裝飾裝潢工程、設(shè)備安裝工程等方面的應(yīng)用也是需要我們?nèi)ミM(jìn)一步研究的。

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