虛擬仿真技術在建筑裝飾構造教學中的探索

楊尚宜

（咸陽職業技術學院，陜西咸陽 712000）

建筑裝飾構造課程的實踐性較強，傳統教學方式存在教學手段單一、實際操作感不強，學生對建筑裝飾構造的結構、材料的特性及選擇、設計方法的掌握、設計效果的展現等方面體驗感較差，影響整體的教學效果。采用虛擬仿真技術能夠使課堂教學變得更加有趣，增加教學環節的互動性，使學生積極融入課堂教學的每一個環節，營造良好的課堂氛圍，有效提升建筑裝飾構造教學的質量。

1 虛擬仿真技術在建筑裝飾構造教學中的意義

建筑裝飾構造課程具有一定抽象性，學生在學習的過程中難以直觀、全面地了解具體的操作順序以及施工要點。學生畢業工作中遇到的實際問題與學校書本上的理論知識存在差距，在“學以致用”方面存在一定的困難。學校組織學生參加校外實踐，親手操作，體驗不同的工序以及施工要點。但實踐次數有限，對學習效果的鞏固作用并不理想。施工現場存在一定安全隱患，會影響師生的人身安全。可以利用虛擬仿真技術進行建筑裝飾構造方面的教學，虛擬仿真技術具有沉浸性、交互性和構想性的特點，學生能夠在掌握建筑裝飾構造原理的基礎上，對實際設計或施工過程中原料的選擇、設計方法的確定及整體裝飾效果獲得貼近現實的體驗。虛擬仿真技術對實踐教學優化具有很大的幫助，可以解決課程的抽象性、施工現場不安全或外出實訓費用高等問題，方便建筑裝飾構造實踐教學。采用Unity軟件對教學環境進行模擬。

模擬系統結構如圖1所示。

圖1 模擬系統結構

模擬系統較為完善，學生可以觀看教學相關的動畫，在線答題，在線查詢成績。

2 虛擬仿真技術的特點

2.1 增強不同教學內容的系統性關聯

建筑裝飾構造課程的專業課程教學內容復雜，知識點較分散。學生學習建筑裝飾構造課程時，需要選擇不同的裝飾材料，了解建筑裝飾構造設計的要點，明確各種工藝在施工時存在的差異。傳統教學注重講解原理與施工技術，學習過程較為枯燥，學生很難掌握重難點知識。采用虛擬仿真技術，能夠將課程內容進行系統地連接，鮮活地呈現每個知識點，便于學生進行全面的理解。在安裝木地板的過程中，應充分地了解木質的條件，掌握安裝時具體的環境條件、安裝細節等。使用虛擬仿真技術，使學生能夠較為容易地識別不同木質，快速了解空鋪、實鋪、粘貼等三式安裝方法。與傳統的教學方式相比，虛擬仿真技術的教學能夠清晰地使學生了解不同工藝之間存在的差異，全面地了解具體施工過程中的要點，提升建筑裝飾結構教學過程中的真實性。

2.2 強化課程教學實踐性

在建筑裝飾構造課程教學過程中使用虛擬仿真技術，能夠提升教學的逼真性，為學生營造生動的學習氛圍，將課堂中枯燥的理論知識轉化成實踐，實現視覺到觸覺上的轉變，使學生在虛擬的環境中感受，身臨其境地感受建筑裝飾構造方面的知識。虛擬仿真技術的使用可以有效地節約教學成本。使用傳統的教學方式在教學設備、設施以及材料方面具有很大限制，虛擬仿真技術教學能夠對相關的設備設施以及材料進行反復使用，降低設備維修折舊以及材料損耗的費用，為建筑裝飾構造教學節約的教學成本。虛擬仿真技術是對環境進行虛擬仿真，能夠避免工程現場帶來的不安全風險。對天然石以及人造石的特性差異進行講解的過程中可以使用虛擬仿真技術，通過相關模型的構建，不需要真正切割，不產生粉塵，避免噪音對人體產生危害。使用虛擬仿真技術能夠使學生在很短的時間內，完整地了解裝飾工程的構造以及施工過程，有效地保證教學進度。

利用虛擬仿真技術能夠打破設備、工具以及材料方面存在的局限性，使用軟件能夠生成各種不同的教學設備，為學生營造互交性的學習氛圍，使學生能夠更加真實、全面地了解建筑裝飾構造中的教學內容。進行玻璃裝飾教學時，玻璃材料的使用范圍較廣，包括玻璃幕墻、玻璃家具、彩繪玻璃、隔熱玻璃等材料及陶瓷玻璃、憎水玻璃、LED玻璃等新型材料。使用虛擬仿真技術能夠使學生對不同玻璃使用的效果及其可能出現的問題產生直觀地了解，允許建筑裝飾構造在設計過程中有更多的選擇。

2.3 增強學生對裝飾構造設計的創新性

從整個專業以及實踐教學的目標出發，能夠明顯地看出學生在學習建筑構造課程過程中需要充分掌握相關設計思路以及材料的運用。使用虛擬仿真技術在教學過程中創設一個虛擬仿真環境，使學生在很短的時間內掌握相關知識，設計不同的裝飾方案。使用傳統方式對裝飾構造進行設計的過程中，根據建筑的結構、外形進行準確細致的測量，對不同設計方案進行對比以及確定，需要花費很長時間完成。使用虛擬仿真技術時，學生就能夠根據自己的思路虛擬建筑的空間，從不同要素的組合、搭配、選擇以及應用中觀察設計效果，有效提升建筑裝飾構造設計的效率，節省大量時間。

3 虛擬仿真技術在建筑裝飾構造中的教學應用

3.1 使裝飾構造過程更具體、更可視

依據現階段建筑裝飾構造教學的狀況分析，建筑裝飾構造課程中涵蓋眾多知識點，且具有分散性，實踐教學時，學生很難對知識點進行整合和使用。對建筑室內裝飾課程中的構造節點進行教學時，可以更多視角、多層次地對一些比較宏觀以及微觀的知識進行展示，使整個課堂中教授的知識擺脫抽象化的特點，教學內容更加具體。

將虛擬技術和相關軟件教學模型相結合，對學習材料進行仿真，讓學生在課堂中從視覺方面直觀地觀察筑裝飾結構，了解室內裝飾中各個構造的節點。在模擬室內裝飾工程環境時，引導學生通過相關配套模型的組合對室內空間中的節點進行展示，有效提升建筑裝飾構造教學過程中的真實性，為學生營造生動的課堂氛圍。

3.2 合理整合教學資源

建筑裝飾構造學科包括各種施工工藝，具有很強的實踐性。教學過程會受場地、教學資源以及場地的影響，建筑裝飾構造課程中的很多內容都沒有辦法得到實際演練，大多觀看動畫演示以及實地錄像。應用虛擬仿真技術能夠有效實現計算機仿真實踐環境，模擬不同的建筑裝飾構造，有效緩解當前教學資源不足的狀況，節約教學成本。

虛擬技術構建的裝修效果如圖2所示。

圖2 虛擬技術構建的裝修效果

3.3 讓基地實習更安全、有效

建筑裝飾構造課程的實習是非常關鍵的，實習教學能夠使學生更加真實地了解學科的發展狀況以及具體特征。實地實習需要花費一定成本，施工現場還會存在一定安全隱患。部分院校在實習基地學習過程中，大多使用播放施工視頻的方式，影響學生的實習效果，無法做好感知教學。使用虛擬仿真技術能夠改變實習基地學習的模式。通過虛擬仿真技術構建虛擬的實訓室以及實訓基地，使學生根據當前實踐學習的任務以及目標，做好全方位的實訓學習。

4 結語

在建筑裝飾結構教學過程應用虛擬仿真技術能夠為學生營造一個近似真實的學習環境。對真實的實踐場地進行虛擬仿真，在虛擬的環境中對裝飾施工的材料以及工藝進行全面了解，突破傳統教學的局限性，節省大量的實踐成本，有效提升建筑裝飾教學質量，增強學生的實踐能力，使我國建筑裝飾結構教學在未來能夠得到更好的發展。