研究虛擬仿真系統(tǒng)的建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐范文

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摘要:根據(jù)教育部印發(fā)《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》，要求職業(yè)院校要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開(kāi)發(fā)虛擬車(chē)間、虛擬實(shí)驗(yàn)室。近年來(lái)，各大高職院校積極探索虛擬仿真技術(shù)并將其應(yīng)用在實(shí)踐教學(xué)中。建筑裝飾專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，將其應(yīng)用在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，可以提高教學(xué)質(zhì)量。本文主要分析了高職建筑裝飾專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的問(wèn)題，并根據(jù)這些問(wèn)題，建設(shè)建筑裝飾專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)虛擬仿真系統(tǒng)，改善高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，從而提高實(shí)踐教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:高職院校;建筑裝飾專(zhuān)業(yè);虛擬仿真系統(tǒng);教學(xué)實(shí)踐

1建筑裝飾專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1理論和實(shí)踐教學(xué)分開(kāi)進(jìn)行由于高職院校的資金、教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備有限，學(xué)校的實(shí)訓(xùn)室設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足整個(gè)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)生的實(shí)訓(xùn)要求，所以建筑裝飾專(zhuān)業(yè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)，而是采用先理論和實(shí)訓(xùn)的方式，將兩者分開(kāi)教學(xué)。一般是建筑裝飾專(zhuān)業(yè)的理論教學(xué)教授相關(guān)知識(shí)，再統(tǒng)一安排到學(xué)校的實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)。建筑裝飾專(zhuān)業(yè)的主要課程有《建筑裝飾制圖和繪圖》《建筑裝飾設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《建筑裝飾材料與構(gòu)造》《計(jì)算機(jī)圖形處理》《建筑裝飾工程計(jì)量和計(jì)價(jià)》《建筑美術(shù)基礎(chǔ)》《建筑裝飾施工與管理》等內(nèi)容，這些課程內(nèi)容專(zhuān)業(yè)性和實(shí)踐性比較強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的時(shí)候很容易感到枯燥，從而喪失學(xué)習(xí)的興趣，降低教師教學(xué)的效果。

1.2高職院校實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)設(shè)施設(shè)備跟不上建筑裝飾行業(yè)的發(fā)展要求隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，極大地促進(jìn)了建筑相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，建筑裝飾行業(yè)市場(chǎng)每年以20%的速度在增長(zhǎng)，成為人們生活中必不可少的一部分。然而由于高職院校的建筑裝飾專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容具有滯后性，學(xué)校課程內(nèi)容無(wú)法及時(shí)跟上社會(huì)發(fā)展要求，學(xué)校實(shí)訓(xùn)室的教學(xué)設(shè)備設(shè)施無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有的教學(xué)需求。另外一方面，學(xué)校受到教學(xué)資源、資金、人力的限制，學(xué)校無(wú)法及時(shí)更新教學(xué)設(shè)備，所以一些操作課無(wú)法進(jìn)行。

1.3高職院校建筑裝飾專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)基建設(shè)不完善建筑裝飾項(xiàng)目無(wú)法跟上建筑裝飾專(zhuān)業(yè)的教學(xué)要求，學(xué)校安排學(xué)生實(shí)訓(xùn)比較困難。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，學(xué)習(xí)建筑裝飾專(zhuān)業(yè)的學(xué)生人數(shù)越來(lái)越多。由于學(xué)生數(shù)量多，參與到實(shí)際建筑裝飾項(xiàng)目工地存在一定的安全隱患，所以學(xué)校無(wú)法組織安排學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)參觀。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，大多數(shù)教師只是帶學(xué)生走一下過(guò)程，無(wú)法深入到建筑裝飾工程各個(gè)環(huán)節(jié)，所以給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的難度。

2建筑裝飾專(zhuān)業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)實(shí)的建設(shè)

2.1搭建虛擬仿真系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室虛擬仿真又稱(chēng)虛擬現(xiàn)實(shí)，是利用虛擬的技術(shù)仿照一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)虛擬、交互式的三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，讓人置身這個(gè)環(huán)境中立即有身臨其境的感覺(jué)，并實(shí)現(xiàn)親自操作，實(shí)現(xiàn)與虛擬環(huán)境的交互。建設(shè)建筑裝飾專(zhuān)業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室，高職院校要轉(zhuǎn)變以教師為中心教學(xué)模式，打造以學(xué)生為本的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)，幫助學(xué)生提高實(shí)踐能力，提高學(xué)校信息化水平，為社會(huì)培養(yǎng)更多優(yōu)秀的建筑裝飾行業(yè)人才。

2.2打造以就業(yè)為導(dǎo)向的課程體系建筑裝飾專(zhuān)業(yè)就業(yè)方向比較多，學(xué)生畢業(yè)以后可以在建筑公司、裝飾公司、建筑設(shè)計(jì)單位、房地產(chǎn)企業(yè)、建筑裝飾監(jiān)理單位從事建筑裝飾設(shè)計(jì)、施工、管理、監(jiān)理等工作。根據(jù)建筑裝飾行業(yè)對(duì)該崗位的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)能力的需求，學(xué)校按照建筑裝飾行業(yè)的內(nèi)容，模擬企業(yè)的實(shí)際工作情景，項(xiàng)目虛擬工程，工程生產(chǎn)產(chǎn)經(jīng)等環(huán)境，構(gòu)建專(zhuān)業(yè)的虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)體系。根據(jù)建筑裝飾崗位要求，模擬建筑裝飾工程各個(gè)環(huán)節(jié)。比如在建筑裝飾工程設(shè)計(jì)階段，虛擬仿真技術(shù)可以根據(jù)施工數(shù)據(jù)資料建立三維仿真模型。學(xué)生的設(shè)計(jì)方案出來(lái)以后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到三維仿真軟件中，生成三維模型，模型生成以后，學(xué)生可以找到自己設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并不斷完善自己的設(shè)計(jì)方案。在實(shí)際工作中，學(xué)生就能避免發(fā)生類(lèi)似錯(cuò)誤。其次，高職院校為了解決經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，通過(guò)校企合作方式建立實(shí)訓(xùn)室。為了讓學(xué)校課程內(nèi)容符合各樣發(fā)展要求。學(xué)校還可以聯(lián)合企業(yè)、行業(yè)專(zhuān)家共同編制符合建筑裝飾工程項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)教材，避免學(xué)生課堂內(nèi)容與實(shí)際脫節(jié)，學(xué)生畢業(yè)以后無(wú)法勝任崗位工作要求。

2.3實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)將建筑裝飾專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容和虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，實(shí)施理論和實(shí)際一體化教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中，教師要充分發(fā)揮虛擬仿真系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，提高建筑裝飾專(zhuān)業(yè)教學(xué)的實(shí)踐效果。具體操作方法如下:根據(jù)建筑裝飾專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)內(nèi)容，有選擇性地進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)踐教學(xué)，從設(shè)計(jì)思路、實(shí)踐目標(biāo)、虛擬環(huán)境等方面的內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中正確有序開(kāi)展各項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，強(qiáng)化虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)效果。在教學(xué)前，教師通過(guò)多媒體技術(shù)，向?qū)W生展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)環(huán)境中的場(chǎng)景，讓學(xué)生掌握室內(nèi)設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的各種操作，從而有序完成實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)。在虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，教師根據(jù)崗位對(duì)人才的技能要求，針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)，教師可以模擬真實(shí)的建筑裝飾項(xiàng) 目，讓學(xué)生在這個(gè)項(xiàng)目中擔(dān)任監(jiān)理工程師。如果學(xué)生沒(méi)有按照要求對(duì)整個(gè)項(xiàng)目施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，在項(xiàng)目驗(yàn)收過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多質(zhì)量問(wèn)題。

2.4建筑裝飾專(zhuān)業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了滿(mǎn)足建筑裝飾專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)要求，建筑裝飾專(zhuān)業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)必須按照建筑裝飾施工工藝流程，開(kāi)發(fā)一套符合建筑裝飾項(xiàng)目技術(shù)性、工藝性、交互性、智能性等為一體的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。按照建筑裝飾工程施工流程，仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)分為施工準(zhǔn)備、門(mén)窗安裝、線(xiàn)路安裝、消防安裝、木龍骨頂棚施工、面板安裝、成品樓梯裝飾、室內(nèi)固定隔斷裝飾、固定柜安裝等模塊內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。在上述模塊的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出每一個(gè)模塊內(nèi)容的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)子系統(tǒng)腳本，每一個(gè)腳本設(shè)置相應(yīng)的仿真流程、任務(wù)目標(biāo)、模型等內(nèi)容。在3DMax系統(tǒng)上，采用Quest3D三維可視化技術(shù)，可以將整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行可視化，提高實(shí)踐教學(xué)的實(shí)效性。

2.5實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)建筑裝飾專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式是根據(jù)教材大綱的章節(jié)進(jìn)行單獨(dú)授課，各個(gè)課程之間的聯(lián)系性不緊密。虛擬仿真系統(tǒng)以實(shí)際項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行授課，每一個(gè)模塊包含了其他課程的知識(shí)，各個(gè)課程之間相互交叉。因此，根據(jù)建筑裝飾虛擬仿真系統(tǒng)的教學(xué)模式，需要及時(shí)調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容和制定人才培養(yǎng)方案。將建筑裝飾專(zhuān)業(yè)的施工工藝、建筑裝飾工程繪圖與制圖、建筑裝飾設(shè)計(jì)、建筑裝飾工程監(jiān)理、工程造價(jià)等內(nèi)容進(jìn)行整合，研發(fā)出符合項(xiàng)目教學(xué)的課程內(nèi)容。根據(jù)建筑裝飾工程的實(shí)際內(nèi)容，編制《建筑裝飾施工綜合技術(shù)》。課程主要內(nèi)容是裝飾工程的施工組織、各個(gè)工種的施工技術(shù)以及門(mén)窗安裝、線(xiàn)路安裝、消防安裝、木龍骨頂棚施工、面板安裝等施工工藝，讓學(xué)生掌握裝飾施工技術(shù)和施工流程，從而培育具有裝飾設(shè)計(jì)、施工管理的人才。

2.6建設(shè)雙師型教師所謂“雙師型”教師指教師不僅具有教師資格，而且還具備執(zhí)業(yè)資格，也就是教師必須具備教育教學(xué)能力，而且還具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。雙師型教師是高職院校教師隊(duì)伍建設(shè)的重點(diǎn)。當(dāng)前大多數(shù)高職院校的教師具備豐富的理論知識(shí)，但是缺乏社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教師對(duì)市場(chǎng)需求變化不敏感，所以導(dǎo)致教師知識(shí)體系更新速度慢。當(dāng)今建筑裝飾行業(yè)發(fā)展迅速，高職院校的教師應(yīng)該緊跟社會(huì)發(fā)展需求，關(guān)注建筑裝飾行業(yè)發(fā)展變化，全面提升綜合素質(zhì)。因此，高職院校要加強(qiáng)雙師型教師隊(duì)伍的建設(shè)。一方面學(xué)校建筑裝飾專(zhuān)業(yè)要增加具有企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的教師，組織安排教師到企業(yè)定崗時(shí)間，積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)頂崗實(shí)習(xí)，老師對(duì)建筑裝飾行業(yè)發(fā)展了解更全面，在設(shè)置實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容的時(shí)候，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，不至于和社會(huì)脫節(jié)，培養(yǎng)出符合企業(yè)和社會(huì)發(fā)展的人才。另外一方面學(xué)校通過(guò)公開(kāi)招聘的方式，聘請(qǐng)行業(yè)技術(shù)人才或者能工巧匠到學(xué)校擔(dān)任兼職講師或者教授，他們有著豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)行業(yè)發(fā)展了如指掌，在他們的帶領(lǐng)下，可以不斷提高學(xué)校教師的實(shí)踐能力。通過(guò)這樣的方式，可以增加學(xué)校的雙師型教師的比例，打造一批高素質(zhì)、高水平的教師隊(duì)伍。

3虛擬仿真系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐分析

3.1改善工程管理類(lèi)課程的教學(xué)方式建筑裝飾專(zhuān)業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)模擬整個(gè)工程施工全過(guò)程，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)項(xiàng)目流程有一定的認(rèn)知。通過(guò)全過(guò)程的仿真模擬，讓學(xué)生身臨其境去感受和體驗(yàn)建筑施工管理內(nèi)容，將原來(lái)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為工作實(shí)踐知識(shí)，提高了理論教學(xué)的實(shí)效性。以建筑裝飾工程項(xiàng)目管理崗位為例，通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)，學(xué)生可以了解項(xiàng)目管理的內(nèi)容，以及在管理過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題，這些問(wèn)題如何預(yù)防?讓學(xué)生通過(guò)實(shí)訓(xùn)課程真正掌握工作所需的管理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

3.2降低實(shí)踐教學(xué)的難度建筑裝飾工程施工工藝復(fù)雜、各種工藝交叉進(jìn)行，一定程度上增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。傳統(tǒng)教學(xué)中教師會(huì)使用施工平面圖或者施工方案進(jìn)行教學(xué)，但是由于學(xué)生缺乏對(duì)項(xiàng)目的了解，學(xué)生必須發(fā)揮想象空間，將平面圖紙轉(zhuǎn)化為三維空間模型，才能對(duì)項(xiàng)目有比較感官的認(rèn)識(shí)，這對(duì)學(xué)生的空間想象力要求比較高。虛擬仿真系統(tǒng)具有直觀性、可視化、可出圖性等優(yōu)點(diǎn)，建筑裝飾專(zhuān)業(yè)課程采用虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，將施工工藝用3D仿真技術(shù)進(jìn)行模擬各個(gè)施工環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，從而降低實(shí)踐教學(xué)的難度。

3.3改善高職院校實(shí)訓(xùn)環(huán)境高職院校受到資金、場(chǎng)地、人力等資源限制，無(wú)法建設(shè)大規(guī)模的建筑裝飾項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)基地，無(wú)法實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，可以改善高職院校建筑裝飾專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，模擬建筑裝飾工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理各個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在一個(gè)虛擬的真實(shí)環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，將理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的建筑裝飾專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能，打造現(xiàn)代化高端建筑裝飾行業(yè)的高素質(zhì)人才。

4結(jié)束語(yǔ)

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在建筑裝飾實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)中，利用虛擬仿真系統(tǒng)的交互性、虛擬性、感知性，給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)真實(shí)的建筑裝飾工程環(huán)節(jié)，提高建筑裝飾課程教學(xué)的實(shí)效性，降低實(shí)訓(xùn)教學(xué)的難度，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，為社會(huì)培育更多建筑裝飾人才。

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作者：馬國(guó)強(qiáng) 單位：三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院