虛擬仿真實驗在環(huán)境設(shè)計教學中的策略研究

鄭毅

【摘 要】建立BIM虛擬仿真實驗教學中心，在傳統(tǒng)的教育模式中引入BIM技術(shù)，創(chuàng)建虛擬式的工程現(xiàn)場，引進設(shè)計成本規(guī)劃管理系統(tǒng)，科學地指導設(shè)計，突破學科界限，建立完善的融藝術(shù)理念、價值工程為一體的藝術(shù)設(shè)計教育體系。深化環(huán)境設(shè)計專業(yè)內(nèi)涵。建立具有特色的環(huán)境設(shè)計專業(yè)教學理念和教學方法，從而打造高水準的實踐性設(shè)計人才。

【關(guān)鍵詞】BIM理念技術(shù);設(shè)計成本規(guī)劃;環(huán)境設(shè)計教學

中圖分類號：G42? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1007-0125（2019）07-0193-01

產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和企業(yè)的進步離不開信息技術(shù)的迅速崛起，目前信息化在每個領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展中占據(jù)主導作用。學習本專業(yè)除了掌握基礎(chǔ)知識以外，了解相關(guān)建筑、室內(nèi)、景觀等領(lǐng)域的發(fā)展歷史和未來發(fā)展趨勢也是必要的。藝術(shù)設(shè)計處于生產(chǎn)和制造的前端，其自身只是一種創(chuàng)意思想，沒有成為實際。BIM技術(shù)成功地將二維圖紙轉(zhuǎn)換成直觀模型，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計方式，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展帶來了新的可能。在教學過程中引入BIM技術(shù)，有助于激發(fā)學生學習興趣，從而培養(yǎng)全面性專業(yè)人才。

一、BIM理念技術(shù)應用于環(huán)境設(shè)計教學的優(yōu)勢

（一）現(xiàn)代化的教育革新。國內(nèi)外都開始了BIM技術(shù)的授課模式，取得了較豐富的經(jīng)驗。BIM技術(shù)是一個三維數(shù)字化制圖工具的集成，其核心是通過相關(guān)數(shù)字構(gòu)建起來的立體模型。環(huán)境設(shè)計中，建立模型后再加入一些能和BIM模型聯(lián)系起來的分析軟件，就可以隨設(shè)計的進度，對設(shè)計對象的諸多要素進行判斷，并依據(jù)分析的結(jié)果反作用于BIM模型，使其不斷的完善，從而最大程度上提升設(shè)計水平。

（二）提高學生專業(yè)能力和學習興趣。BIM技術(shù)以全虛擬化的3D效果，來進行考察和環(huán)境分析研究，并利用這些基礎(chǔ)信息構(gòu)件三維模型，例如直接截圖某地區(qū)高德衛(wèi)星地圖即可直接產(chǎn)生真實的三維地面模型，再結(jié)合匹配圖片建模，能精確且迅速地建立周圍模型。虛擬建造BIM+VR實踐實驗室，將老師和學生帶入同一虛擬教學場景，相比二維模型，讓每個學生都如體驗游戲般的身處其中，從多個角度考察現(xiàn)場，進行空間布局規(guī)劃和立面分析，也有助于提高學習興趣。通過積極地觀察和體驗在現(xiàn)場的感受，思考設(shè)計的意義，從而做出更加優(yōu)秀的判斷。

（三）適應社會發(fā)展的需要。環(huán)境設(shè)計是一個非常復雜的過程，消耗時間長，參與人數(shù)多，涉及的學科廣是它的特點。BIM技術(shù)為環(huán)境設(shè)計的發(fā)展提供了更廣闊的空間。在設(shè)計過程中，設(shè)計師需要不斷調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計方案。傳統(tǒng)建模后，進行構(gòu)建4D、5D模型，并依靠計算機完成數(shù)據(jù)共享，使設(shè)計人員能夠不限時間、地點都可對同一模型進行各項操作，更加優(yōu)化改進模型且有效推動制作模型的進度，且可以實時觀察設(shè)計的過程和效果。

二、以BIM虛擬仿真實驗為引導的教學模式

BIM技術(shù)運用于環(huán)境設(shè)計專業(yè)不僅引領(lǐng)了新的教學方法，而且在更新教學內(nèi)容的同時發(fā)揮了較強的實用性，BIM技術(shù)的運用理念完全符合環(huán)境設(shè)計專業(yè)未來的發(fā)展方向。

（一）設(shè)置BIM技術(shù)選修課。BIM技術(shù)對環(huán)境設(shè)計專業(yè)學生要求較高，學生自身興趣是一方面，因其本身是協(xié)同的運行方式，還要求學生要達到設(shè)計專業(yè)的高水準，要詳細了解有關(guān)建筑、材料工程等方面專業(yè)的基本知識。對于教師來說，線上開放BIM技術(shù)學習交流平臺，線下在建筑與材料環(huán)境藝術(shù)設(shè)計專業(yè)開設(shè)BIM選修課，突破各學科和專業(yè)的界限，實現(xiàn)真正的跨學科、多專業(yè)、綜合知識的環(huán)境設(shè)計專業(yè)課程要求。

（二）CAD/Sketch Up等軟件課程結(jié)合BIM技術(shù)。環(huán)境設(shè)計專業(yè)的學科課程以CAD、Sketch Up、3Ds MAX、Photoshop為主要教學內(nèi)容。使BIM技術(shù)貫穿整套軟件專業(yè)課程，同時結(jié)合其他如材料與施工、商業(yè)區(qū)/住宅區(qū)規(guī)劃景觀設(shè)計等專業(yè)課程，在實踐中結(jié)合學習BIM技術(shù)，調(diào)動學生的主觀能動性，自覺地參與完成BIM技術(shù)學習，以達到教學目的。

（三）引進成本跟蹤分析系統(tǒng)科學地指導設(shè)計。以虛擬仿真實驗教學中心為依托，引進成本自動跟蹤分析系統(tǒng)，并將《設(shè)計成本規(guī)劃管理系統(tǒng)》嵌入其中。根據(jù)價值工程相關(guān)原理，對設(shè)計相關(guān)因素進行科學分析，找出各自變量、因變量及之間關(guān)系，列出目標函數(shù)關(guān)系式，及相互之間的約束條件。建立線性規(guī)劃模型，通過模型規(guī)劃求解，找到最佳設(shè)計參數(shù)，從而科學地指導設(shè)計，使設(shè)計方案的藝術(shù)性、功能性和經(jīng)濟性科學完美的統(tǒng)一。

（四）完善BIM虛擬仿真實驗教學中心打造資源共享平臺。打造虛擬仿真實驗教學中心，包括大屏幕背投系統(tǒng)在內(nèi)的虛擬現(xiàn)實的硬件設(shè)施，以及各種相關(guān)的模擬、設(shè)計、分析等正版軟件，還有其運行與維護準則。

建全相應的組織機構(gòu)，打造一支具備全面的設(shè)計理論知識、軟件操作方法、了解現(xiàn)場管理、施工材料、施工工藝、實踐經(jīng)驗的師資隊伍。校內(nèi)相關(guān)專業(yè)與藝術(shù)學院環(huán)境設(shè)計專業(yè)間的資源共享，使學生用BIM軟件更形象地理解設(shè)計對象、分析設(shè)計過程，以加強學生與學生之間的學習溝通、工作協(xié)同能力。大大節(jié)省教學資源，減少教育支出，打造高水準的設(shè)計類專業(yè)人才。

參考文獻：

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