虛擬仿真實驗在環境設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，在傳統的教育模式中引入BIM技術，創建虛擬式的工程現場，引進設計成本規劃管理系統，科學地指導設計，突破學科界限，建立完善的融藝術理念、價值工程為一體的藝術設計教育體系。深化環境設計專業內涵。建立具有特色的環境設計專業教學理念和教學方法，從而打造高水準的實踐性設計人才。

【關鍵詞】BIM理念技術;設計成本規劃;環境設計教學

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

產業的發展和企業的進步離不開信息技術的迅速崛起，目前信息化在每個領域的產業升級發展中占據主導作用。學習本專業除了掌握基礎知識以外，了解相關建筑、室內、景觀等領域的發展歷史和未來發展趨勢也是必要的。藝術設計處于生產和制造的前端，其自身只是一種創意思想，沒有成為實際。BIM技術成功地將二維圖紙轉換成直觀模型，改變了傳統的設計方式，為環境藝術設計的發展帶來了新的可能。在教學過程中引入BIM技術，有助于激發學生學習興趣，從而培養全面性專業人才。

一、BIM理念技術應用于環境設計教學的優勢

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

（二）提高學生專業能力和學習興趣。BIM技術以全虛擬化的3D效果，來進行考察和環境分析研究，并利用這些基礎信息構件三維模型，例如直接截圖某地區高德衛星地圖即可直接產生真實的三維地面模型，再結合匹配圖片建模，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，從多個角度考察現場，進行空間布局規劃和立面分析，也有助于提高學習興趣。通過積極地觀察和體驗在現場的感受，思考設計的意義，從而做出更加優秀的判斷。

（三）適應社會發展的需要。環境設計是一個非常復雜的過程，消耗時間長，參與人數多，涉及的學科廣是它的特點。BIM技術為環境設計的發展提供了更廣闊的空間。在設計過程中，設計師需要不斷調整和優化設計方案。傳統建模后，進行構建4D、5D模型，并依靠計算機完成數據共享，使設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技術運用于環境設計專業不僅引領了新的教學方法，而且在更新教學內容的同時發揮了較強的實用性，BIM技術的運用理念完全符合環境設計專業未來的發展方向。

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

（二）CAD/Sketch Up等軟件課程結合BIM技術。環境設計專業的學科課程以CAD、Sketch Up、3Ds MAX、Photoshop為主要教學內容。使BIM技術貫穿整套軟件專業課程，同時結合其他如材料與施工、商業區/住宅區規劃景觀設計等專業課程，在實踐中結合學習BIM技術，調動學生的主觀能動性，自覺地參與完成BIM技術學習，以達到教學目的。

（三）引進成本跟蹤分析系統科學地指導設計。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，并將《設計成本規劃管理系統》嵌入其中。根據價值工程相關原理，對設計相關因素進行科學分析，找出各自變量、因變量及之間關系，列出目標函數關系式，及相互之間的約束條件。建立線性規劃模型，通過模型規劃求解，找到最佳設計參數，從而科學地指導設計，使設計方案的藝術性、功能性和經濟性科學完美的統一。

（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在內的虛擬現實的硬件設施，以及各種相關的模擬、設計、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，打造一支具備全面的設計理論知識、軟件操作方法、了解現場管理、施工材料、施工工藝、實踐經驗的師資隊伍。校內相關專業與藝術學院環境設計專業間的資源共享，使學生用BIM軟件更形象地理解設計對象、分析設計過程，以加強學生與學生之間的學習溝通、工作協同能力。大大節省教學資源，減少教育支出，打造高水準的設計類專業人才。

參考文獻：

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