淺析建筑專(zhuān)業(yè)建立虛擬實(shí)訓(xùn)中心的必要性

盧家勝

摘 要 面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的人才市場(chǎng)，擔(dān)負(fù)著職業(yè)教育責(zé)任的建筑類(lèi)院校，不僅要關(guān)注學(xué)生基本素質(zhì)的培養(yǎng)，而且要解決畢業(yè)生無(wú)一技之長(zhǎng)難以就業(yè)的困局。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)由于其可以模擬真實(shí)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，能夠降低建筑類(lèi)實(shí)訓(xùn)的危險(xiǎn)，降低實(shí)訓(xùn)時(shí)間和空間成本，使實(shí)訓(xùn)者提高實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)的興趣，減少就業(yè)再培訓(xùn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)就業(yè)間的無(wú)隙鏈接，從而在建筑專(zhuān)業(yè)中獲得廣泛開(kāi)展。

關(guān)鍵詞 實(shí)訓(xùn) 虛擬仿真 建筑 VR

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.09.033

Abstract In the face of a highly competitive talent market， architectural colleges and universities that are responsible for vocational education must not only pay attention to the cultivation of students' basic qualities， but also solve the dilemma that graduates have no skills and are difficult to find employment. Virtual simulation training can reduce the danger of construction training， reduce training time and space cost， and improve the interest of training students， reduce employment retraining time， and achieve graduation. There is no gap in the employment space， which has been widely carried out in the construction profession.

Keywords virtual training； virtual reality； architecture； VR

0 引言

虛擬仿真（Virtual Reality）：又稱(chēng)仿真（simulation）技術(shù)，或?yàn)槟M技術(shù)，就是用一個(gè)系統(tǒng)模仿另一個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、心理學(xué)、電子技術(shù)、多媒體技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及人工智能技術(shù)等多種高新技術(shù)集成之結(jié)合。虛擬仿真實(shí)際上是一種可創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界（Virtual World）的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此種虛擬世界由計(jì)算機(jī)生成，它可以是現(xiàn)實(shí)世界或者是想象世界的再現(xiàn)。用戶(hù)可借助視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)及觸覺(jué)等多種傳感通道與虛擬世界進(jìn)行自然的交互。它是以仿真的方式給用戶(hù)創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維虛擬世界，并通過(guò)頭盔顯示器等輔助傳感設(shè)備，提供用戶(hù)一個(gè)觀測(cè)與該虛擬世界交互的三維界面，使用戶(hù)可直接參與并探索仿真對(duì)象在所處環(huán)境中的作用與變化。

高職院校人才培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到大學(xué)生的能力結(jié)構(gòu)和就業(yè)能力。根據(jù)我院建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際教學(xué)情況和畢業(yè)生就業(yè)所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)，基于“工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式，建立仿真實(shí)訓(xùn)中心，從而解決實(shí)際實(shí)訓(xùn)所要面臨的各種問(wèn)題，真正去做到將學(xué)校教學(xué)和社會(huì)就業(yè)相結(jié)合，將大學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐技能相結(jié)合，滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)畢業(yè)生的就業(yè)需要，形成完整、系統(tǒng)的人才培養(yǎng)體系。

1 當(dāng)前建筑類(lèi)實(shí)訓(xùn)學(xué)生實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀

高職建筑類(lèi)學(xué)生人才培養(yǎng)有其自身職業(yè)特性，不僅要注重理論知識(shí)的培養(yǎng)，而且要注重崗位能力的培養(yǎng)。高職院校主要培養(yǎng)建筑工程一線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)管理的技術(shù)型人才。所以高職院校要解決好理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系問(wèn)題。由于建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)特性，需要學(xué)員要深入建筑一線(xiàn)，掌握整個(gè)建筑流程，注重每個(gè)建筑工藝的細(xì)節(jié)。但是實(shí)訓(xùn)要受到安全、交通等各種危險(xiǎn)因素的影響，以至于幾乎沒(méi)有建筑類(lèi)單位愿意接受學(xué)校的實(shí)訓(xùn)要求。還有整個(gè)建筑項(xiàng)目時(shí)間跨度很大，時(shí)間長(zhǎng)的甚至幾年，學(xué)員不可能貼在一線(xiàn)，所以掌握不了整個(gè)建筑流程。一般情況下，建筑類(lèi)院校解決此類(lèi)問(wèn)題的方法是建立校外實(shí)訓(xùn)基地和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室。很多校外實(shí)訓(xùn)基地也存在我們上述提到的問(wèn)題，名不副實(shí)，徒有虛名，利用率不是很高。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地一般是實(shí)體模型和通過(guò)施工工藝仿真軟件，解決工藝學(xué)習(xí)困難、難以循環(huán)利用等問(wèn)題。存在著學(xué)習(xí)方式單一，成本高，限制條件多，難以形成互動(dòng)。根據(jù)心理學(xué)研究，學(xué)員通過(guò)體驗(yàn)學(xué)習(xí)可以掌握知識(shí)的80%，只有單純的軟件學(xué)習(xí)，學(xué)員對(duì)建筑知識(shí)和技能的掌握不是很高。另外場(chǎng)地和軟件的獨(dú)立，不利于學(xué)員對(duì)整個(gè)建筑流程的掌握。

2 建立仿真實(shí)訓(xùn)的必要性

2.1 學(xué)院建設(shè)的需要

在《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》（教高〔2012〕4號(hào)）和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》的文件中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和仿真實(shí)訓(xùn)將是高等教育信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，同時(shí)國(guó)家、省級(jí)和市級(jí)每年都有相應(yīng)的資金支持。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來(lái)看，建設(shè)建筑工程仿真實(shí)訓(xùn)中心對(duì)于每個(gè)學(xué)校來(lái)說(shuō)，都非常必要。

2.2 專(zhuān)業(yè)建設(shè)的需要

現(xiàn)階段幾乎絕大部分高校建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀是：缺乏專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室及配套的軟件，實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)課程基本以老師理論講授、案例教學(xué)為引導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行校外實(shí)習(xí)和方案設(shè)計(jì)為主的教學(xué)模式；側(cè)重經(jīng)濟(jì)類(lèi)和管理類(lèi)的教學(xué)，缺少針對(duì)施工技術(shù)和管理類(lèi)的實(shí)訓(xùn)，實(shí)際教學(xué)與實(shí)際工作流程存在一定的差距；側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)和技能教學(xué)，實(shí)際工程案例缺乏，缺少對(duì)建筑施工企業(yè)崗位實(shí)戰(zhàn)認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)和崗位性綜合實(shí)訓(xùn)，缺少項(xiàng)目全生命周期綜合案例實(shí)訓(xùn)；信息化軟件教學(xué)與基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)之間缺乏關(guān)聯(lián)。建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生職業(yè)發(fā)展所需的應(yīng)用技能：堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及基本的操作技能；對(duì)行業(yè)工作流程的把握及管理工作的融會(huì)貫通。建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)由于其特殊性，一般建筑企業(yè)不愿意接受學(xué)生實(shí)習(xí)，安全因素是一個(gè)比較大的難題。但此類(lèi)專(zhuān)業(yè)又具有突出的實(shí)踐性和應(yīng)用性特點(diǎn)，使得在教學(xué)過(guò)程中必須通過(guò)實(shí)訓(xùn)軟件，才能使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和技能掌握。缺少必要的實(shí)訓(xùn)軟件和仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，將嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。

2.3 培養(yǎng)應(yīng)用復(fù)合型專(zhuān)業(yè)人才的需要

高職院校培養(yǎng)的建筑人才，主要的工作方向包括技術(shù)類(lèi)崗位和商務(wù)類(lèi)崗位。

技術(shù)性崗位的發(fā)展：建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生首先到現(xiàn)場(chǎng)承擔(dān)項(xiàng)目的技術(shù)性工作，如主要管理工程質(zhì)量和技術(shù)，然后做總工程師或項(xiàng)目負(fù)責(zé)技術(shù)的副經(jīng)理，再承擔(dān)項(xiàng)目經(jīng)理，然后再做企業(yè)負(fù)責(zé)技術(shù)的部門(mén)經(jīng)理或企業(yè)負(fù)責(zé)技術(shù)的副經(jīng)理，最終承擔(dān)企業(yè)經(jīng)理。承擔(dān)項(xiàng)目質(zhì)量、技術(shù)等總工、項(xiàng)目副經(jīng)理項(xiàng)目經(jīng)理部門(mén)。

商務(wù)性崗位的發(fā)展：學(xué)生首先在工程項(xiàng)目的成本、合同、組織等部門(mén)工作，經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的工作經(jīng)驗(yàn)積累，再承擔(dān)工程項(xiàng)目副經(jīng)理，主要負(fù)責(zé)商務(wù)方面的工作；經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的鍛煉，到企業(yè)商務(wù)性部門(mén)承擔(dān)部門(mén)副經(jīng)理；最后，承擔(dān)企業(yè)商務(wù)性部門(mén)的經(jīng)理或者企業(yè)副經(jīng)理工作。承擔(dān)項(xiàng)目部成本、合同、組織等管理，項(xiàng)目副經(jīng)理、企業(yè)部門(mén)副經(jīng)理、企業(yè)經(jīng)理或部務(wù)部門(mén)經(jīng)理、商務(wù)性崗位發(fā)展路徑。

結(jié)合上面兩種職業(yè)發(fā)展的需要，建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間的應(yīng)用軟件操作、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)顯得尤其突出。當(dāng)前引進(jìn)專(zhuān)業(yè)軟件模擬一線(xiàn)工作狀態(tài)，搭建三維仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，真實(shí)還原施工現(xiàn)場(chǎng)，模擬施工管理，加強(qiáng)職業(yè)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)具有較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)和實(shí)際運(yùn)用能力的復(fù)合型人才，是各院校建筑類(lèi)專(zhuān)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

3建筑虛擬實(shí)訓(xùn)中心的局限性與對(duì)策

任何事物都有兩面性，虛擬實(shí)訓(xùn)在克服許多實(shí)訓(xùn)困難，提供替換實(shí)訓(xùn)服務(wù)的同時(shí)，也有不可克服的缺陷。學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)感差，學(xué)生無(wú)法領(lǐng)會(huì)真實(shí)的生產(chǎn)流程，因此無(wú)法建立實(shí)際的感性認(rèn)識(shí)。而對(duì)于建筑類(lèi)學(xué)員來(lái)說(shuō)，實(shí)際經(jīng)歷和體會(huì)是掌握建筑技能和技術(shù)的主要方式。缺乏安全生產(chǎn)的意識(shí)，建筑實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是運(yùn)行的虛擬環(huán)境，游戲一樣的運(yùn)行環(huán)境，給同學(xué)一種身臨其境的感受?？梢员苊飧鞣N造作失誤，消除存在的各種安全隱患。但是就如同游戲一般，失敗了可以充血重生，長(zhǎng)此下去，就會(huì)對(duì)可能存在的安全存在僥幸心理，降低了學(xué)員的安全意識(shí)，松了建筑類(lèi)學(xué)員應(yīng)該時(shí)刻繃緊的安全繩索，不利于學(xué)員職業(yè)道德和素養(yǎng)的培養(yǎng)。所以大多是職業(yè)院校采取的解決措施是理論教學(xué)和實(shí)踐實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心和校外實(shí)踐相結(jié)合，既能總體上把握建筑項(xiàng)目的建筑流程，又能通過(guò)實(shí)踐體會(huì)，掌握和印證建筑細(xì)節(jié)和建筑技能。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)教育部要求“要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開(kāi)發(fā)虛擬工廠(chǎng)、虛擬車(chē)間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。改革教學(xué)方法和手段，融‘教、學(xué)、做為一體，強(qiáng)化學(xué)生能力的培養(yǎng)?！蓖ㄟ^(guò)建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以了解到當(dāng)前最新的施工工藝流程以及項(xiàng)目管理，提高其學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生的思考、實(shí)踐和創(chuàng)新能力，打造復(fù)合型人才。真正做到了將學(xué)校教學(xué)和社會(huì)需求相結(jié)合，將學(xué)生的理論知識(shí)和技能學(xué)習(xí)同實(shí)踐相結(jié)合，將學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能與綜合素質(zhì)相結(jié)合，將學(xué)生的就業(yè)能力和企業(yè)的用人要求相結(jié)合，形成了完整的、系統(tǒng)的人才培養(yǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生、教師、學(xué)校、用人單位和社會(huì)等多方共贏。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃俊峰.建筑工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問(wèn)題.基層建設(shè)，2017（11）.

[2] 高翔，強(qiáng)宇明.淺談土建類(lèi)虛擬實(shí)訓(xùn)室發(fā)展?fàn)顩r.建設(shè)與發(fā)展，2016（8）.

[3] 劉芳，莫品疆，梁成龍.利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建高職實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的應(yīng)用研究.大眾科技，2014（10）.