作者:黄磊
[摘 要] 随着科学技术的迅速发展,计算机技术也随之取得了重大进步,虚拟现实技术也日趋完善。VR技术被越来越多地应用到建筑教学领域,尤其对建筑识图教学的应用带来诸多影响。通过对传统教学中存在的教学效果不理想、不能凸显学生的主体地位以及难以凸显建筑识图教学的现实情景等问题的分析,探讨VR技术在建筑识图教学中的实际应用。
[关 键 词] VR技术;建筑识图;教学
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2017)29-0160-01
一、引言
建筑工程识图是建筑类专业基础课程,只有打好建筑识图基本功,才能更好地学习后续专业课。因此,VR技术在建筑识图教学中的应用研究是十分必要的。而在以往的传统教学中,大部分的课堂教育时间为理论教学,教学方法也未能实现理实一体化,难以达到人才培养的目的。
二、传统建筑识图教学中存在的问题
(一)传统建筑识图教学效果不甚理想
许多教师常常发现有相当一部分学生看不懂建筑工程施工图,给之后的专业学习造成了诸多的问题,导致教学效果不理想。主要表现为:第一学年学生初学建筑识图课程时因空间想象能力差感到识图困难;第二学年,因识图基础差影响了相关专业的学习;第三学年,因看不懂施工图算不出工程量导致无法解决专业性问题。
(二)不能凸显学生的主体地位
传统建筑识图教学的抽象性使教师与学生之间的沟通存在着很大的障碍,学生在教学过程中的主体地位难以得到保证。
(三)难以凸显建筑识图教学的现实情境
在传统建筑识图教学中,教師一般是以二维图纸的形式向学生展示实际建筑工程的。此种教学模式的最大缺陷就是缺乏相应的现实情境,无法让学生对实际建筑工程有着更深入的认识和理解,对一些术语或理论等没有清晰的认知,与教师的教学理念相差甚远。
三、VR技术在建筑识图教学中的应用
将VR技术引进实际的建筑识图教学中,以三维立体形式实现识图教学的形象化,按照建筑工程类别划分,形成多层框架结构识图单元、高层框剪结构视图单元、连廊构筑教学单元以及钢筋平法和公共建筑教学单元。并且根据教学应用需求分别按认知教学、基础教学、强化教学、实训教学、岗位实习五步教学法进行设计。下面就“高层框剪结构单元”的教学为例,来探讨一下VR技术在建筑识图教学中的具体应用。
(一)场景认知,教师创设仿真情境,学生自主探索漫游
用VR技术创建一个高层框剪结构的教学综合楼的三维场景模型后,将实际工程项目的整套工程图纸,通过三维建筑模型的搭建,转化为虚拟的教学环境。将VR技术引入之后,学生跟随老师的知识引导,观察教学综合楼的三维实体模型,并通过“第三人称漫游”的自主操作方式,逐层熟悉教学场景。学生可以从地下层开始,认知整个建筑实体中每个楼层中不同类型的建筑构件的几何形状、构造位置等基本知识。
(二)概念原理,教师引导传递认知,学生内隐知识外化
进入“构造认知”教学应用,对于在之前观察到的建筑构件,可以逐一对理论知识点进行讲解和描述。对于建筑构件中相近的名词称谓,如檐沟、天沟、明沟,泛水、散水等,加以辨识和明确,避免出现认识的偏差;对于平时不容易看到的建筑构件,如基础、承台等,加以交互展现,方便学生加深印象。
(三)互动讲解,教师层次化教学协作,引导启发学生创新
在“图纸分析”教学应用方面,学生可以身临其境地进入实体工程。一方面表现为学生通过三维动画的互动讲解和对比讲解,学习每张图纸的形成原理以及每张图纸的图线标注,可以了解图纸与实体场景的对应位置;另一方面学生可以通过构件在轴网上的分布情况了解构件所在位置。
在该教学模式下,建立了“以学生为中心”的情景教学模式,学生可以自主获取识图知识,发挥了学生的创新精神,对传统教学模式进行了改进和创新。
(四)要点强化,教师重点难点应用举例,学生举一反三自我评价
在“综合构造”教学应用中,学生可以从三维视角直观感受局部场景的综合构造和内部配筋情况,强化结构平法中基础、柱、梁、板、楼梯的配筋构造。在这一应用中,学生可以自主进行知识的学习和技能的锻炼,达到自身识图水平的提高。之后学生还可以进行自我评价,以此查漏补缺,查找自身学习的差距,更好地反映学生的学习效果。
(五)实训练习,教师布置趣味任务,学生主动完成自我评价
在最后一个“识图建模”教学应用中,学生通过对照施工图纸的设计要求,结合在“图纸分析”和“一榀框架”教学应用中所掌握的知识技能,完成每个楼层的综合性实训练习,模拟实操任务。老师可以根据学生的成绩汇总,确定学生达到教学目标的程度,分析出整体薄弱点,并及时做出教学上的修改或调整。
四、结论
通过VR技术的应用,让学生在课堂学习过程中有身临其境之感,从根本上突破了传统刻板的教学模式,使建筑识图教学进入了一个更为生动直观的层面。下一阶段,建筑专业教学将会呈现多维度、多层次的改革,,VR技术在建筑工程测量、室内装饰装潢工程、设备安装工程等方面的应用也是需要我们去进一步研究的。
参考文献:
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