淺談VR技術在建筑識圖教學中的應用

[摘 要] 隨著科學技術的迅速發展，計算機技術也隨之取得了重大進步，虛擬現實技術也日趨完善。VR技術被越來越多地應用到建筑教學領域，尤其對建筑識圖教學的應用帶來諸多影響。通過對傳統教學中存在的教學效果不理想、不能凸顯學生的主體地位以及難以凸顯建筑識圖教學的現實情景等問題的分析，探討VR技術在建筑識圖教學中的實際應用。

[關 鍵 詞] VR技術；建筑識圖；教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）29-0160-01

一、引言

建筑工程識圖是建筑類專業基礎課程，只有打好建筑識圖基本功，才能更好地學習后續專業課。因此，VR技術在建筑識圖教學中的應用研究是十分必要的。而在以往的傳統教學中，大部分的課堂教育時間為理論教學，教學方法也未能實現理實一體化，難以達到人才培養的目的。

二、傳統建筑識圖教學中存在的問題

（一）傳統建筑識圖教學效果不甚理想

許多教師常常發現有相當一部分學生看不懂建筑工程施工圖，給之后的專業學習造成了諸多的問題，導致教學效果不理想。主要表現為：第一學年學生初學建筑識圖課程時因空間想象能力差感到識圖困難；第二學年，因識圖基礎差影響了相關專業的學習；第三學年，因看不懂施工圖算不出工程量導致無法解決專業性問題。

（二）不能凸顯學生的主體地位

傳統建筑識圖教學的抽象性使教師與學生之間的溝通存在著很大的障礙，學生在教學過程中的主體地位難以得到保證。

（三）難以凸顯建筑識圖教學的現實情境

在傳統建筑識圖教學中，教師一般是以二維圖紙的形式向學生展示實際建筑工程的。此種教學模式的最大缺陷就是缺乏相應的現實情境，無法讓學生對實際建筑工程有著更深入的認識和理解，對一些術語或理論等沒有清晰的認知，與教師的教學理念相差甚遠。

三、VR技術在建筑識圖教學中的應用

將VR技術引進實際的建筑識圖教學中，以三維立體形式實現識圖教學的形象化，按照建筑工程類別劃分，形成多層框架結構識圖單元、高層框剪結構視圖單元、連廊構筑教學單元以及鋼筋平法和公共建筑教學單元。并且根據教學應用需求分別按認知教學、基礎教學、強化教學、實訓教學、崗位實習五步教學法進行設計。下面就“高層框剪結構單元”的教學為例，來探討一下VR技術在建筑識圖教學中的具體應用。

（一）場景認知，教師創設仿真情境，學生自主探索漫游

用VR技術創建一個高層框剪結構的教學綜合樓的三維場景模型后，將實際工程項目的整套工程圖紙，通過三維建筑模型的搭建，轉化為虛擬的教學環境。將VR技術引入之后，學生跟隨老師的知識引導，觀察教學綜合樓的三維實體模型，并通過“第三人稱漫游”的自主操作方式，逐層熟悉教學場景。學生可以從地下層開始，認知整個建筑實體中每個樓層中不同類型的建筑構件的幾何形狀、構造位置等基本知識。

（二）概念原理，教師引導傳遞認知，學生內隱知識外化

進入“構造認知”教學應用，對于在之前觀察到的建筑構件，可以逐一對理論知識點進行講解和描述。對于建筑構件中相近的名詞稱謂，如檐溝、天溝、明溝，泛水、散水等，加以辨識和明確，避免出現認識的偏差；對于平時不容易看到的建筑構件，如基礎、承臺等，加以交互展現，方便學生加深印象。

（三）互動講解，教師層次化教學協作，引導啟發學生創新

在“圖紙分析”教學應用方面，學生可以身臨其境地進入實體工程。一方面表現為學生通過三維動畫的互動講解和對比講解，學習每張圖紙的形成原理以及每張圖紙的圖線標注，可以了解圖紙與實體場景的對應位置；另一方面學生可以通過構件在軸網上的分布情況了解構件所在位置。

在該教學模式下，建立了“以學生為中心”的情景教學模式，學生可以自主獲取識圖知識，發揮了學生的創新精神，對傳統教學模式進行了改進和創新。

（四）要點強化，教師重點難點應用舉例，學生舉一反三自我評價

在“綜合構造”教學應用中，學生可以從三維視角直觀感受局部場景的綜合構造和內部配筋情況，強化結構平法中基礎、柱、梁、板、樓梯的配筋構造。在這一應用中，學生可以自主進行知識的學習和技能的鍛煉，達到自身識圖水平的提高。之后學生還可以進行自我評價，以此查漏補缺，查找自身學習的差距，更好地反映學生的學習效果。

（五）實訓練習，教師布置趣味任務，學生主動完成自我評價

在最后一個“識圖建?！苯虒W應用中，學生通過對照施工圖紙的設計要求，結合在“圖紙分析”和“一榀框架”教學應用中所掌握的知識技能，完成每個樓層的綜合性實訓練習，模擬實操任務。老師可以根據學生的成績匯總，確定學生達到教學目標的程度，分析出整體薄弱點，并及時做出教學上的修改或調整。

四、結論

通過VR技術的應用，讓學生在課堂學習過程中有身臨其境之感，從根本上突破了傳統刻板的教學模式，使建筑識圖教學進入了一個更為生動直觀的層面。下一階段，建筑專業教學將會呈現多維度、多層次的改革，VR技術在建筑工程測量、室內裝飾裝潢工程、設備安裝工程等方面的應用也是需要我們去進一步研究的。

參考文獻：

[1]饒衛紅.淺談虛擬現實技術在職業中學《機械制圖》教學中的運用[J].教學實戰，2009（12）.

[2]陳玉中.論建筑設計教學中虛擬現實技術的運用[J].現代裝飾，2015（6）.

[3]陳旭遠.課程與教學論[M].東北師大出版社，2002.