基于虛擬現實技術的工程造價課程改革

劉國平++邵軍

摘要：2016年被稱之為VR元年，是虛擬現實技術大發展和開始成熟的一年，將會給建筑類專業教學方式帶來很大的變革，工程造價專業的教學也勢必會受到虛擬現實技術的影響，《建筑工程計價》課程的改革可以有效的改變傳統的教學方式，提高學生的學習積極性和趣味性。

關鍵字： 虛擬現實；工程造價行業；建筑工程計價；教學

【中圖分類號】TU72-4；

1 引言

2016年4月1號，淘寶推出了全新的購物方式buy+，正式將虛擬現實技術推到了風口浪尖，也代表著虛擬現實技術也日臻成熟，VR（虛擬現實）技術，是一種基于可計算信息的沉浸式交互環境。VR（虛擬現實）技術主要通過計算機模擬環境生成動態的、實時的三維立體逼真圖像同時能使其具有一切人所具有的感知。同時輔以觸覺系統、音頻系統級可視化現實設備等，完成人與虛擬環境進行硬件的交互、從而產生沉浸感。淘寶開始推廣buy+，可見VR的硬件、軟件技術已經達到了一定的成熟度，到了實際大規模應用的水平。這正式將VR技術引入到《建筑工程計價》課程提供了基礎條件。

傳統的教學方式，特別是在工程造價專業內，更多的是依賴與二維的圖紙、書面的資料、圖片及視頻等工具，來展現工程的具體內容，伴隨著VR（虛擬現實）技術的發展，虛擬現實特有的存在感、交互性、自主性、多感知性等特點，若將虛擬現實技術用于工程造價專業的教學當中，可以很好的把教學情境與教學目標結合起來。于此同時，任課教師能較直觀的展現工程中的各個細部做法，學生也可以體會到逼真的工程環境內，使之對工程本身有著深刻的記憶。對于高職院校培養技術技能型的人才，具有巨大的優勢。因此，筆者認為對VR（虛擬現實）技術在教學中的應用改革研究是十分有必要的。

2 VR在《建筑工程計價》課程中的應用

《建筑工程計價》是高職學院工程造價專業的核心課程，主要培養學生的工程量清單、招標控制價和工程量清單報價的編制能力，施工圖預算和工程結算等的編制能力。《建筑工程計價》作為專業的核心課程，是在《建筑識圖與構造》、《建筑材料識別與應用》、《施工與管理》、《建筑結構基礎》等專業基礎課基礎上來展開學習的，因此對學生的基本要求是有一定的識圖能力，熟悉建筑基本構造，理解建筑各部分組成部分的作用；學生還需熟悉常規的建筑、裝飾工程的施工與管理等到；

建筑工程計價課程，需要學生在掌握基礎課程的基礎上來學習的，比如前面的識圖課程，就要求學生需要比較扎實的識圖能力，還需要有較好的空間想象能力，才能把二維平面的圖紙想象出建筑物的模型，這對剛剛學了建筑識圖的同學來說還是有一定的難度。但隨著VR（虛擬現實）技術引入課堂教學，就使對該部分的圖紙的認識變的直觀， VR（虛擬現實）技術則可以做到不受時間、空間、任務等限制，在課堂上創造出所需的建筑物的三維立體情境，供學生一個立體的、直觀的感性建筑，從而使教學問題變得具體形象，二維圖紙的抽象難以理解變為具體直觀，有助于提高學生的學習興趣及主動性。比如在建筑工程圖紙中帶型基礎與獨立基礎之間的搭接，真正的理解圖紙理解搭接部分的圖形，比如在做一些古建筑或者仿古建筑時候，現實生活中已很少見，因此我們上課時候就會發現自己講的感覺很抽象，但要是用虛擬現實技術給造出一個“古建筑”來，在講一些專業術語和構件就顯得比較直觀和理解了。

《建筑工程計價》課程也要求學生對各種建筑材料的基本物理性質、材料的力學基本性質及耐久性等要有了解，各種常規材料的材質、規格、型號等等都需要了解，但在校學生由于缺少機會，能接觸到各種材料，然上課也不可能帶很多的實物來展示，更有甚者有些材料就不適于攜帶，因此多數的學生對材料更多的停留在理論的基礎上。比如天然石材，大理石或者花崗巖，雖然學生能明白花崗巖和大理石之間的概念區別，但真給拿出一塊石材，還是不能區分，通過虛擬現實技術的應用，將會徹底改變目前的這種教學效果，虛擬現實技術不僅能直觀的展現各種材料的外觀，還可以產生各種材料的觸感，比如花崗巖，就可以在虛擬現實中收集成百的花崗巖石材，讓學生來增加理解及記憶。

虛擬現實還可以進行各種工況的模擬，包括建筑工程工藝上的三維模擬，各種材料、結構及施工方案之間的模擬，學生能夠獲得身臨其境的操作環境，可以實時的獲得各種過程中想要的數據，還可以進行虛擬漫游技術，通過虛擬的場景來完成所學知識模型的一個構建。

《建筑工程計價》是通過識圖、了解材料、施工工藝等基礎上，開始進行工程量和價格的計算。我們在實際教學中，通過VR技術，場景展現每個工程量是如何施工、如何計算、如何考慮相關因素等到。比如我在挖土的時候，讓同學們身臨其境的去工地挖土現場，從場地平整，開挖放線，挖掘機械進場、放坡系數的取值和考慮因素、工作面的取值等，我想通過這樣一個過程，能保證每個愿意學的同學都能牢記土方工程量的計算問題。其他亦是如此。

單價的計算也是如此，我可以通過虛擬現實，從原材料的生產、采購、運輸、倉儲、加工、使用整個過程中，讓你了解我的價格的組成，使同學們能知其然和所以然。

虛擬現實有著各樣的優勢，但目前也還存在著一些問題：比如現在硬件設備已經達到一定的成熟度了，但還有很多功能不完善的地方，如設備比較笨重；使用后會頭暈等到；軟件的開發也還沒大面積推廣，可使用的軟件還不夠多；硬件設備的單價相對來說還較高，對大面積的使用還存在著一定的困難；能熟練使用虛擬現實技術的人員還不多等。

3 總結

雖然虛擬現實技術有著這樣那樣的不足，但應用VR技術得到的好處是顯而易見的。技術的發展總有個過程，但到目前VR技術已經具備了一定的實際應用的能力了，因此，將虛擬現實技術應用到工程造價專業教學中會有著積極的效果和作用，不僅能提高學生的學習效果，同時使學生在無安全威脅的情況下有著一定的“現場工作”的工作經驗，同時也是節省成本的一種有效的途徑。虛擬現實技術的應用將會給高職院校的教育帶來非常大的影響。

參考文獻：

1. 虛擬現實技術及其在高校化工教學中的應用 鞠露 《化工管理》 2016年01月

2. 基于桌面虛擬現實技術的課程資源構建研究 林志維 碩士論文 2014年

3. 數字化虛擬現實技術時代的建筑設計教學模式變革 李艷菊 《生態經濟》2012年4期

4. 虛擬現實在教育中的應用 史鐵君 碩士論文 2008年