關(guān)鍵詞：BIM;VR;教學實踐

　　當今社會，隨著科學技術(shù)進步、經(jīng)濟飛速發(fā)展，在國家大力推動產(chǎn)業(yè)升級、調(diào)整結(jié)構(gòu)的大背景下，傳統(tǒng)建筑業(yè)弊端凸顯，我國建筑業(yè)終將打破傳統(tǒng)，逐漸向工業(yè)化、信息化、智能化方向發(fā)展。在此大環(huán)境下，高職院校建筑類專業(yè)如何調(diào)整人才培養(yǎng)模式，以適應(yīng)當今信息化智能化社會，是目前急需解決的問題。

　　一、傳統(tǒng)高職院校建筑類專業(yè)教學模式特征及缺陷

　　高職院校建筑類專業(yè)的傳統(tǒng)教學模式多以黑板配合多媒體的方式，向?qū)W生灌輸理論知識，學生被動吸收，實踐教學占比并不樂觀。研究表明，高職院校的學生文化基礎(chǔ)薄弱，對純理論的知識興致不高，但是高職院校的學生具有較強的動手能力，喜歡新鮮的事物，對新事物具有很強的適應(yīng)性。傳統(tǒng)教學模式并未成功地立足高職院校學生特點，將學生學習知識的方式由被動轉(zhuǎn)換為主動，究其原因有以下幾點：首先，師資隊伍建設(shè)未能跟上當下建筑行業(yè)發(fā)展的步伐。高職院校建筑類專業(yè)教師大多缺乏一線設(shè)計、施工實踐經(jīng)驗;多數(shù)高職院校也未能對建筑類專業(yè)教師定期進行一線設(shè)計、施工培訓。在實際教學環(huán)節(jié)中，教師只能重理論輕實踐。其次，實踐教學條件落后。大多數(shù)高職院校對建筑類專業(yè)實訓室、實訓設(shè)備、軟件的投入遠遠不足，校外實訓基地不能滿足眾多學生的實踐需求，有待進一步提升改造。第三，教學方式較為落后。多數(shù)高職院校教學手段仍停留在黑板、多媒體等被動灌輸式的教學方式，未能將建筑信息模型(BIM)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)、三維仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)移動教學平臺等信息化技術(shù)有效地引入到教學中，激發(fā)學生學習的興趣，將對知識的獲取逐漸從被動式轉(zhuǎn)換為主動式，從而達到提高教學質(zhì)量的目的。

　　二、BIM技術(shù)

　　BIM技術(shù)即建筑信息模型(Build-ingInformationModeling)，它基于三維數(shù)字，將建設(shè)工程全壽命周期中的各個環(huán)節(jié)(主要包括可行性研究、初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工圖設(shè)計、招投標、施工、竣工移交、運營等)集合在一起，形成該建設(shè)工程的數(shù)字化三維模型。

　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)日趨成熟，在建筑業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，越來越多的高校意識到BIM技術(shù)對未來建筑業(yè)的意義，逐漸將BIM技術(shù)引入到教學當中。有研究表明，美國將BIM技術(shù)引入到教學中的高校數(shù)量已占全部高校數(shù)量的70%，而97%的高校也會將BIM納入其課程中。BIM技術(shù)可以將抽象的教學內(nèi)容以三維信息模型這種立體可視化的形式向?qū)W生展示，從而實現(xiàn)二維圖形與三維模型的實時關(guān)聯(lián)對應(yīng)，有助于學生理解復雜的建筑空間，對學生空間思維、建設(shè)工程全壽命周期的認識等方面的培養(yǎng)極為有利，為后面的課程學習打下夯實的基礎(chǔ)。

　　三、VR技術(shù)

　　虛擬現(xiàn)實(virtual Reality)簡稱VR，是一種模擬體驗虛擬世界的交互式仿真系統(tǒng)，它可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界(virtual World)，利用計算機系統(tǒng)生成的交互式三維環(huán)境，可以使參與者感受到景物或模型十分逼真地存在，同時可以對參與者的運動和操作做出實時準確的響應(yīng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種綜合性極強的高新信息技術(shù)，在最近十幾年得到了飛速的發(fā)展，在建筑、工業(yè)、軍事、能源、醫(yī)學、藝術(shù)、教育培訓、城市規(guī)劃等很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。由于其特有的仿真特性，如，沉浸感、時實交互性、想象力和三維圖形等，它正在成為解決工程問題的一種重要方法，也是實現(xiàn)計算機輔助教學的一個重要手段。

　　四、BIM+VR模式

　　BIM技術(shù)是利用計算機與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將建筑平面圖紙轉(zhuǎn)成可視化的多維度數(shù)據(jù)模型。它是所有建筑信息數(shù)據(jù)的集成模型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用。BIM不但可以完成建筑全生命周期內(nèi)所有信息數(shù)據(jù)的處理、共享與傳遞工作，更具備三維可視化的特點，非專業(yè)人士也更容易看懂建筑、讀懂建筑。BIM模型可以達到模擬的效果，但與VR相比，在視覺效果上還有很大差距，VR能彌補視覺表現(xiàn)真實度的短板。VR目前的發(fā)展主要在硬件設(shè)備的研究上，缺乏豐富的內(nèi)容資源使得VR難以表現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的真正價值，VR內(nèi)容的模型建立與內(nèi)容調(diào)整上更需投入大量成本，新技術(shù)存在落地難的困境。而BIM本身就具有了模型與數(shù)據(jù)信息，可為VR提供極好的內(nèi)容與落地應(yīng)用的真實場景。

　　BIM已在建造方式上改變了傳統(tǒng)的施工方法，VR的誕生給人們帶來了不一樣的感知交互體驗，兩者的結(jié)合勢必會提高相互領(lǐng)域間的技術(shù)層次。

　　五、BIM+VR模式在高職院校建筑類專業(yè)教學中的應(yīng)用

　　(一)建筑工程技術(shù)專業(yè)

　　1、建筑結(jié)構(gòu)。當今建筑設(shè)計與之前20年的相比，設(shè)計風格日趨多樣化，中規(guī)中矩的建筑盒子也變成了造型復雜或者異形曲面的建筑形式。例如，國家體育場(鳥巢)、中央電視臺新址大樓、瑪麗蓮·夢露大廈、銀河SOHO等建筑。建筑結(jié)構(gòu)亦會隨建筑形式的變化而變化。造型復雜或者異型曲面的建筑形式，建筑結(jié)構(gòu)較中規(guī)中矩的建筑盒子要復雜很多，如此復雜多樣的建筑結(jié)構(gòu)，往往需要經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、計算、分析。只有通過大量的實驗數(shù)據(jù)，才能分析出結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗剪能力等性能。如此龐大的實驗數(shù)據(jù)、復雜多樣的建筑結(jié)構(gòu)，對于高職院校的學生來說，學習起來無疑困難重重，會嚴重打擊學生的學習積極性。

　　現(xiàn)如今，建筑行業(yè)在分析復雜多樣的結(jié)構(gòu)時，多借助BIM技術(shù)和VR技術(shù)進行分析。在建筑結(jié)構(gòu)課程中如果將BIM技術(shù)和VR技術(shù)相結(jié)合，在為學生講解復雜多樣的建筑結(jié)構(gòu)時，會使課堂更加生動。BIM技術(shù)可分析大量的實驗數(shù)據(jù)，通過分析可以確定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及抗剪能力，當遇到結(jié)構(gòu)不適應(yīng)建筑形式時，通過BIM可以修改模型，直到找到最佳方案。BIM建立的模型可采用交互的形式在VR設(shè)備中展示，學生們通過頭盔、3D眼鏡等設(shè)備可直觀地觀察模型，可使課堂中講解的模型更加形象，使學生更易理解復雜的建筑結(jié)構(gòu)、建筑形式，使教學效果更好。

　　2、建筑施工技術(shù)。建筑施工技術(shù)是系統(tǒng)介紹建筑工程中施工技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本施工方法的科學，涉及多種復雜的實踐工程，如土方工程、地基處理及樁基工程、結(jié)構(gòu)工程、砌筑工程、安裝工程等。建筑施工技術(shù)在教學過程中，需要多個實踐環(huán)節(jié)，由于涉及到學生的人身安全，很多工地并不愿意接納學生到工地參觀、實踐學習。傳統(tǒng)的建筑施工技術(shù)課程主要通過圖片、ppt等形式向?qū)W生介紹建筑施工技術(shù)，這種形式學生動手能力較少，很難全面掌握多種建筑施工工藝;有些有條件的高職院校會安排學生到實訓場進行某項工種施工實訓，由于場地、實驗耗材等多種因素的影響，學生實訓只能進行某一項或者某兩三項施工工藝實訓，其他施工知識主要依靠傳統(tǒng)教學方式。針對此種情況，在建筑施工技術(shù)課程中不妨通過BIM+VR形式克服，對于不能到實訓場、施工工地實踐的施工工藝可以通過BIM技術(shù)進行仿真模擬，再通過VR技術(shù)呈現(xiàn)模擬的場景、施工工藝，通過觀察發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的問題，通過BIM技術(shù)進行修改，直至找到最優(yōu)方案。

　　推薦閱讀：《石家莊學院學報》是由河北省教育廳主管、石家莊學院主辦的綜合性學術(shù)刊物。本刊注重學術(shù)性、理論性、探索性。