虛擬技術在智能建筑專業實踐教學應用

時間:2022-10-27 10:36:25

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虛擬技術在智能建筑專業實踐教學應用

[摘要]《智能建筑》專業課程教學十分抽象,課堂之上教師無法將內容予以生動化、形象化呈現,以致于教學成果并不理想。基于此,本文以虛擬現實技術作為支撐點,充分發揮虛擬現實技術的特點與優勢,將《智能建筑專業課程內容更為直觀的體現,豐富教學方法與模式,從而達到提升教學成效的目標。

[關鍵詞]虛擬現實技術;智能建筑;教學方法

《智能建筑》專業課程內容豐富,涉及了建筑結構、設備管理以及服務等多方面,其集中了現代建筑、現代控制網絡等于一體的教學總體。之前,《智能建筑》專業課程的教學方式比較單一,教師僅僅憑借黑板、粉筆、教材進行課堂教學,缺乏靈活性、生動性,總是一成不變,教學成果十分不理想,而且也與教學目標不符。隨著信息技術的發展,虛擬現實技術應運而生,慢慢的成為了教師展開教學的一種手段,也為人機交互界面的創新性發展創造了平臺,尤其是各類工程數據信息的可視化。虛擬現實技術集數字圖像處理、多媒體與計算機圖形等技術于一體,極大程度上豐富了教學方法。而《智能建筑》專業課程教學引入虛擬現實技術,可以把抽象、復雜的教學內容變得更為直觀、簡單、形象,幫助學生更深入的了解與內化知識點,從而切實提升教學成果。

1虛擬現實技術分析

信息技術的發展,催生了虛擬現實技術,其是以計算機為根基而設計的一種高技術模擬系統。如今,現代教育與信息技術的深入結合,虛擬現實技術為教育教學帶來的巨大幫助,也產生了積極的影響與價值?!吨悄芙ㄖ穼I課程教學引入虛擬現實技術,可以搭設逼真的實驗環境與實現對象,使學生的學習變得更開放、更自主,通過逼真的實驗可以切實提升教學效率與質量。

2《智能建筑》專業課程中虛擬現實技術的重要性

計算機是一種極為高效的信息傳播設施,如今已經受到教育教學的熱捧,把虛擬現實技術以數字媒體的形式應用于課堂教學之上,可以創新教育思維,為教學注入新鮮血液?!吨悄芙ㄖ穼I課程教學引入虛擬現實技術,能夠打破空間、時間的制約,使得學生更容易從物體內容展開觀察,借助虛擬現實技術,為學生帶來更為直觀的體驗,也能為學生打造全新學習環境,以及開放性教育系統。虛擬現實技術能幫助學生搭建不同的假設模型,實現虛擬與虛物的實化,選用虛擬系統有利于直觀的分析假設所形成的結果或者是效果。同時學生學生也能置身于虛擬場景之內,然后自主控制人機交互,由視覺、聽覺與觸覺等獲取來自外界的反應,進行協作形式的教學。引導學生在相應的情境之內自主摸索汲取知識,切實深化學生的學習動力。此外,虛擬現實技術可以直觀的演示比較復雜、抽象的自然現象,從多方位、多層次、多視角呈現課程內容,根據需求搭建虛擬情境,引導學生自主展開模擬實驗,可以拓展、延伸教學內容。最為重要的是,《智慧建筑》專業課程的許多內容都能于虛擬實驗室之內完成,有效解決了設備缺失、實訓條件不利、教學經費不足等問題,從多方面給予教學提供優越條件。

3《智能建筑》專業課程教學中虛擬現實技術的應用策略

虛擬現實技術是指借助計算機技術與軟件、硬件等模擬一個真實的環境,學生和“模擬環境”之間進行交互實現教學、學習。

3.1構設虛擬場景

應用虛擬現實技術能夠搭設逼真的虛擬智能工程環境,其能提供相對真實的場景感,而且學生能自由的進入每一個工程角落,有利于其更為全面的了解工程情況,從而喚醒學生學習興趣,激發求知欲望,使學生對知識形成一種感性認知。

3.2構設虛擬實驗室

虛擬現實技術能構設不同的虛擬實驗室,比如工程設計、綜合布線、設備維修等等。而虛擬現實技術具備的交互性,可以讓學生于虛擬環境之內進行角色扮演,集中精神參與學習活動,對學生技能的提升裨益無窮。比如,設備安裝技能等的訓練,通過虛擬實驗室訓練,不僅沒有危險性,而且學生還能夠進行反復訓練,一直到把握技能為止。經過熟練的操作,學生不會害怕陌生或破壞許多真實的實驗工具,如鉆床、報警器與焊接機等等,尤其是還能節約時間、節省財力,實驗效果更為突出[4]。如某校以學校作為模型構建了“虛擬安防演示系統”,學生能自由挑選工程對象,分別對其進行視頻監控系統設計、入侵報警系統設計和出入口控制系統設計。由此學生就會全身心的投入工程環境之內,認真分析、研究各種現實情況,比如攝像機能夠模擬監控的不同角度,用戶能于虛擬場景之內對是否存在死角進行判定,從而得出自己的設計是否科學、合理。

3.3構設綜合性網絡實驗平臺

虛擬實驗室若可以打造成為開放性的網絡平臺,那么學生就不會受時間、空間的限制,自由的切入虛擬智能建筑環境,帶著一種身臨其境的感覺去認知實習,或者是進行實驗,由此就可以有效升華教學質量,培養與發展學生實踐能力。而構設一個綜合性的,覆蓋各個專業的虛擬網絡實驗室比較復雜,而且難度頗大,前期必須選擇某一門專業課程試點,如果成功再拓展其他專業課程,等到每一門專業課程的虛擬實驗室構設之后,將崗位作為支撐搭建綜合網絡游戲平臺,同時設置不同難度的關卡,引導學生以闖關的形式一步步走向成功,從而獲取相應的學分或者是證書等,通過娛樂的形式激發學生興趣,從而切實深化教學效果。

4總結

虛擬現實技術是一種輔助教學手段,其優勢突出。基于MOOC時代背景下,虛擬現實技術的引入為《智能建筑》專業課程教學注入了新血液、新活力。但是如何恰當的應用虛擬現實技術,仍然需要廣大教學總結實踐經驗,不斷的摸索、創新,及時的更新、研發新的教學理念與教學方式,以促進學生的全面性發展。

參考文獻

[1]周艷芳.虛擬現實技術在高校景觀設計教學中的應用探究[J].藝術教育,2017(Z5):208-209.

[2]黃莉.基于CDIO的計算機圖形圖像類通識課程的建設與實踐研究[J].廣州城市職業學院學報,2014,8(04):79-82.

[3]丁建.虛擬現實技術在工程建筑中的應用[J].中國新技術新產品,2015(20):34.

[4]聶昕.淺析虛擬現實建筑設計的定位和發展走向[J].商業文化(學術版),2009(01):93.

作者:孟彬 紀昕洋 冷淼 胡高山 單位:沈陽城市建設學院