原创《虚拟仿真技术在《建筑装饰构造设计》课程教学中的应用探析》
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向耘郎 张 静 （九江职业技术学院 332007）
摘 要：《建筑装饰构造设计》是重要专业课,因其实践性强,在传统的“以教促学”模式下,教师讲授过于单一,学生授知更觉抽象、乏味,教学效果不甚理想.虚拟仿真技术能够通过虚拟现实技术实现计算机辅助教学目标,特别是在仿真环境下来满足装饰构造设计的“自主学习”,让学生从动手操作中获得视、听、触觉等感官的综合体验,更易提升教学质量和效率.
关键词：虚拟仿真技术；装饰构造设计；教学应用
课题名称：基于虚拟现实技术的《建筑装饰构造设计》多媒体课件的开发与应用
课题编号：JXJG-14-45-9
现代信息技术特别是虚拟仿真技术的成熟与发展,使其在《建筑装饰构造设计》课程教学中得以发挥其可视化、互动性、沉浸式学习优势,将抽象、枯燥、乏味的构造设计课程,以动态化、虚拟化、场景化呈现.比如在虚拟三维空间环境下,对于架空木地板的结构、干挂石材等施工要点及过程,以及不同施工选材的加工、制作过程等,都能够通过形象直观的方式让学生接受和理解并掌握,弥补了传统教学的局限和不足.
一、虚拟仿真技术在《建筑装饰构造设计》中的应用作用
虚拟仿真技术作为现代教育技术的一种表现形式,其在整合知识体系,营造真实、生动学习环境下具有独特优势.其作用主要表现在四方面.
1.进一步增强了不同教学内容的系统性关联
《建筑装饰构造设计》属于专业课,但对教学实践性要求较高,学生在学习过程中,要了解不同材料的选择、不同构造设计的要点,以及施工工艺的差异性.因此,从课程教学内容上,知识点分散,缺失系统性整合,加之传统课程讲授又过于突出原理与工艺,学生在学习时感到枯燥,难以把握学习重点.借助于虚拟仿真技术,通过将课程内容进行系统性关联,可以直观的呈现不同知识点的特征,增进学生的理解.比如对于木地板的安装,从木质条件、颜色分类上,有柚木、檀木、樱花木、花梨木、枫木等等,其颜色也要不同的变化,利用虚拟仿真的多感知优势,让学生来加深对材料特性的识别.另外,在铺装要领上,空铺、实铺、粘贴方式的选择,也可以通过虚拟仿真手段来呈现,较之传统教学,更能从差异性学习中了解不同施工工艺做法,提升装饰构造设计的真实性.
2.进一步增强了课程教学实践性应用
虚拟仿真技术能够为学生提供逼真、生动的学习环境,便于将课程理论装饰转换为动手实践实用技术,特别是从视听触觉等感官,让学生从虚拟体验中来亲身经历,感受装饰构造知识的交互性、应用性.在教学成本上,虚拟仿真可以避免传统场地实践教学中对设施、设备、材料等条件的限制,且可以从虚拟实验中对不同材料的特性进行反复操作,而无需承担设备维修、折旧、材料损耗等费用,为装饰构造实践教学节约了大量成本.在风险规避上,藉由虚拟仿真环境来进行操作实践,可以避免真实施工现场可能带来的工具使用不当的人身伤害风险.比如人造石、天然石的特性差异,我们可以通过虚拟仿真实验直接来完成,而无需进行真实切割,避免粉尘、噪音等对人体健康的影响.虚拟仿真技术打破教学时空局限,可以从虚拟环境下来观察各类装饰构造材料及设计工艺方法.比如对于传统一个装饰工程,在实操环节可能耗时几个月,但利用虚拟仿真环境,可以在一节课内完成整个构造及施工过程.
3.进一步增强了学科领域知识的前沿性
从虚拟仿真技术中,可以走出设备、工具、材料局限,利用软件来生成不同的教学设备,由此来促进学生沉浸于交互性学习氛围中,更真实、全面的了解装饰构造设计的不同内容.比如在玻璃装饰仿真教学中,对于玻璃材质及应用领域较广,如玻璃家具、玻璃幕墙、彩绘玻璃、隔热玻璃、特种玻璃、空心玻璃砖、槽型玻璃等等材料,还有一些陶瓷玻璃、憎水玻璃、LED玻璃等新型材料,这些新材料也为装饰构造设计提供了更多新颖化选择.
4.进一步增强了学生对装饰构造设计的创新性
从学科专业发展及实践教学目标来看,建筑装饰构造设计需要学生能够从设计思路上组织和使用材料,而虚拟仿真环境,可以让学生快速掌握和应用新的装饰方案,来构筑不同的设计效果.比如在传统装饰构造设计前,需要结合房屋结构、外形等进行准确、细致的量化,加之不同设计图纸方案的选择、对比,需要历经长期实践来完成.而对于虚拟仿真环境下的装饰设计,学生可以根据自己的构思来“虚拟”房屋空间,并从不同要素的组合、搭配、选择、应用中来观察设计效果,大大提升设计效率.
二、虚拟仿真技术在《建筑装饰构造设计》中的教学应用
虚拟仿真技术利用浸入感、互动性、想象性学习模式,突破单一多媒体教学中的局限性,让学生主动参与到课程教学实践中,来利用虚拟环境完成对建筑装饰部位、装饰构造、工艺设计流程等内容的全面认知和学习,提升了学生的参与热情,也让教学实效性更突出.
1.虚拟仿真让装饰构造过程更具体、更可视
从建筑装饰构造设计教学内容来看,由于课程涵盖的知识点多且分散,在进行实践教学时,学生难以有效完成对相关知识点的可视整合和应用.比如对于室内装饰中的各个构造节点的教学,如何从多层次、多视角上来进行宏观、微观展示,让课程知识化抽象为具体,化虚为实.借助于虚拟仿真技术,通过软件教学模型等来仿真真实学习材料,让学生从视觉、触觉等感知中来进行对比、辨析.比如在虚拟的室内装饰工程环境下,教师带领学生对室内空间任何一个构造节点,通过相关配套模型的组合与展示,让课堂教学更加生动、真实.再如,对于构造课程中轻钢龙骨吊装与吊顶设计,由于不同金属龙骨类型繁多,在结构设计上相对复杂,学生难以通过实物来认知,语言讲解又难以讲明.虚拟仿真环境下可以从不同角度来观察轻钢龙骨的结构特点,并允许学生自己进行亲手演练操作,来完成不同吊装过程与吊顶节点的设计,帮助学生掌握相关知识与技能.
2.虚拟仿真让教学资源得到最大化统合和应用
《建筑装饰构造设计》学科技术含量高,各类施工工艺、方法实践性强、新颖性突出.在平时的实践教学中,因课时、场地、教学资源的局限,很多实操内容无法进行有效操练,基本上以动画演示、实地录像观看为主.虚拟仿真技术可以实现计算机仿真实践环境,来对不同构造设计进行模拟,解决了教学资源不足,降低了教学成本,也让学生能够从构造实验中体会到设计的真谛.比如利用虚拟仿真技术来构造各类墙面装饰效果,地面装饰效果、顶棚装饰效果、门窗装饰效果等等,而无需考虑真实的场地空间、材料等内容,让学生足不出户就能够完成对不同装饰面及结构的学习与实践,增强对构造设计的深度认知.
3.虚拟仿真让实习基地实习更安全、更有效
实习环节是《建筑装饰构造设计》课程的重要内容,利用实地实习教学,可以让学生从真实环境中来了解学科发展及特点.但对于实地实习,耗时、耗力,还存在诸多安全隐患.因此,在实习基地学习中,多采用播放施工视频方式,未能让学生从实践参与中来感知教学.利用虚拟仿真技术,可以改变实习基地学习模式,特别是通过构建虚拟的实训室、实训基地,让学生能够结合实践学习目标和任务,进行全面的实训.比如对各装饰构造面节点的衔接及施工,对新材料、新工艺的操作与处理,对于不理想的虚拟设计效果进行反复修改和实践训练.比如墙面软包设计中,需要对各材料的用量进行准确计算,这些材料在使用后将无法再次利用.但对于虚拟仿真实训基地,可以在虚拟现实下,开展防潮、防腐、防火工艺处理,而无需担心材料费、误操作带来的资源浪费,提升了实训教学质量.
三、结语
虚拟仿真技术作为《建筑装饰构造设计》课程辅助教学工具,其通过近于真实的学习环境,扩宽了学生对学科知识、学科技能的学习视野,特别是在沉浸式学习、多维交互性操作实践中,更能够发挥虚拟仿真的软件优势,突破教学难点、重点,让学生快速提升构造设计水平,增强创新实践能力.
参考文献：
[1]王美.虚拟现实技术在室内装饰设计中的应用[J].信息技术与信息化,2015（10）：203-204.
[2]郑好.虚拟技术在家居软装设计行业的应用与发展前景[J].美术教育研究,2016（23）：84-85.
[3]魏媛媛.室内设计中数字虚拟技术的应用[J].工程建设与设计,2017（06）：217-218.
建筑装饰论文参考资料：
综上而言,本文是关于建筑装饰方面的大学硕士和本科毕业论文以及《建筑装饰构造设计》和虚拟仿真技术和课程教学相关建筑装饰论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
