研究虚拟仿真系统的建设与教学实践范文

摘要:根据教育部印发《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》，要求职业院校要充分利用现代信息技术，开发虚拟车间、虚拟实验室。近年来，各大高职院校积极探索虚拟仿真技术并将其应用在实践教学中。建筑装饰专业是一门实践性很强的学科，将其应用在实训过程中，可以提高教学质量。本文主要分析了高职建筑装饰专业实训教学存在的问题，并根据这些问题，建设建筑装饰专业实训虚拟仿真系统，改善高职院校实训教学环境，降低学生的学习难度，从而提高实践教学效果。

关键词:高职院校;建筑装饰专业;虚拟仿真系统;教学实践

1建筑装饰专业实训教学存在的问题

1.1理论和实践教学分开进行由于高职院校的资金、教学基础设施设备有限，学校的实训室设备无法满足整个专业课程学生的实训要求，所以建筑装饰专业无法实现理实一体化教学，而是采用先理论和实训的方式，将两者分开教学。一般是建筑装饰专业的理论教学教授相关知识，再统一安排到学校的实训室进行学习。建筑装饰专业的主要课程有《建筑装饰制图和绘图》《建筑装饰设计基础》《建筑装饰材料与构造》《计算机图形处理》《建筑装饰工程计量和计价》《建筑美术基础》《建筑装饰施工与管理》等内容，这些课程内容专业性和实践性比较强，学生在学习理论知识的时候很容易感到枯燥，从而丧失学习的兴趣，降低教师教学的效果。

1.2高职院校实训基地教学设施设备跟不上建筑装饰行业的发展要求随着建筑行业的发展，极大地促进了建筑相关行业的发展，建筑装饰行业市场每年以20%的速度在增长，成为人们生活中必不可少的一部分。然而由于高职院校的建筑装饰专业课程内容具有滞后性，学校课程内容无法及时跟上社会发展要求，学校实训室的教学设备设施无法满足现有的教学需求。另外一方面，学校受到教学资源、资金、人力的限制，学校无法及时更新教学设备，所以一些操作课无法进行。

1.3高职院校建筑装饰专业实训基建设不完善建筑装饰项目无法跟上建筑装饰专业的教学要求，学校安排学生实训比较困难。随着建筑行业的快速发展，学习建筑装饰专业的学生人数越来越多。由于学生数量多，参与到实际建筑装饰项目工地存在一定的安全隐患，所以学校无法组织安排学生到现场参观。在实习过程中，大多数教师只是带学生走一下过程，无法深入到建筑装饰工程各个环节，所以给学生的学习带来一定的难度。

2建筑装饰专业虚拟仿真系统实的建设

2.1搭建虚拟仿真系统实训室虚拟仿真又称虚拟现实，是利用虚拟的技术仿照一个真实系统的技术。通过计算机、网络技术创建一个虚拟、交互式的三维动态场景，让人置身这个环境中立即有身临其境的感觉，并实现亲自操作，实现与虚拟环境的交互。建设建筑装饰专业虚拟仿真系统实训室，高职院校要转变以教师为中心教学模式，打造以学生为本的教学模式，实现理实一体化教学，帮助学生提高实践能力，提高学校信息化水平，为社会培养更多优秀的建筑装饰行业人才。

2.2打造以就业为导向的课程体系建筑装饰专业就业方向比较多，学生毕业以后可以在建筑公司、装饰公司、建筑设计单位、房地产企业、建筑装饰监理单位从事建筑装饰设计、施工、管理、监理等工作。根据建筑装饰行业对该岗位的专业知识和专业能力的需求，学校按照建筑装饰行业的内容，模拟企业的实际工作情景，项目虚拟工程，工程生产产经等环境，构建专业的虚拟仿真系统教学体系。根据建筑装饰岗位要求，模拟建筑装饰工程各个环节。比如在建筑装饰工程设计阶段，虚拟仿真技术可以根据施工数据资料建立三维仿真模型。学生的设计方案出来以后，将数据导入到三维仿真软件中，生成三维模型，模型生成以后，学生可以找到自己设计中存在的问题，并不断完善自己的设计方案。在实际工作中，学生就能避免发生类似错误。其次，高职院校为了解决经费问题，通过校企合作方式建立实训室。为了让学校课程内容符合各样发展要求。学校还可以联合企业、行业专家共同编制符合建筑装饰工程项目的实训教材，避免学生课堂内容与实际脱节，学生毕业以后无法胜任岗位工作要求。

2.3实施理实一体化教学将建筑装饰专业教学内容和虚拟仿真系统教学实践结合起来，实施理论和实际一体化教学，在教学过程中，教师要充分发挥虚拟仿真系统的优势，提高建筑装饰专业教学的实践效果。具体操作方法如下:根据建筑装饰专业的理论知识内容，有选择性地进行虚拟现实实践教学，从设计思路、实践目标、虚拟环境等方面的内容进行引导，让学生在虚拟现实环境中正确有序开展各项实践活动，强化虚拟现实教学效果。在教学前，教师通过多媒体技术，向学生展现虚拟现实教学环境中的场景，让学生掌握室内设计虚拟现实环境的各种操作，从而有序完成实践教学目标。在虚拟仿真系统教学过程中，教师根据岗位对人才的技能要求，针对性地进行实训。通过虚拟仿真系统，教师可以模拟真实的建筑装饰项 目，让学生在这个项目中担任监理工程师。如果学生没有按照要求对整个项目施工质量进行严格把关，在项目验收过程中会出现很多质量问题。

2.4建筑装饰专业虚拟仿真实训系统设计为了满足建筑装饰专业实践教学要求，建筑装饰专业虚拟仿真实训系统必须按照建筑装饰施工工艺流程，开发一套符合建筑装饰项目技术性、工艺性、交互性、智能性等为一体的虚拟仿真实训系统。按照建筑装饰工程施工流程，仿真实训系统分为施工准备、门窗安装、线路安装、消防安装、木龙骨顶棚施工、面板安装、成品楼梯装饰、室内固定隔断装饰、固定柜安装等模块内容进行设计。在上述模块的基础上，设计出每一个模块内容的虚拟仿真实训子系统脚本，每一个脚本设置相应的仿真流程、任务目标、模型等内容。在3DMax系统上，采用Quest3D三维可视化技术，可以将整个教学过程进行可视化，提高实践教学的实效性。

2.5实施项目教学建筑装饰专业传统教学模式是根据教材大纲的章节进行单独授课，各个课程之间的联系性不紧密。虚拟仿真系统以实际项目内容进行授课，每一个模块包含了其他课程的知识，各个课程之间相互交叉。因此，根据建筑装饰虚拟仿真系统的教学模式，需要及时调整课程教学内容和制定人才培养方案。将建筑装饰专业的施工工艺、建筑装饰工程绘图与制图、建筑装饰设计、建筑装饰工程监理、工程造价等内容进行整合，研发出符合项目教学的课程内容。根据建筑装饰工程的实际内容，编制《建筑装饰施工综合技术》。课程主要内容是装饰工程的施工组织、各个工种的施工技术以及门窗安装、线路安装、消防安装、木龙骨顶棚施工、面板安装等施工工艺，让学生掌握装饰施工技术和施工流程，从而培育具有装饰设计、施工管理的人才。

2.6建设双师型教师所谓“双师型”教师指教师不仅具有教师资格，而且还具备执业资格，也就是教师必须具备教育教学能力，而且还具有丰富的工作经验。双师型教师是高职院校教师队伍建设的重点。当前大多数高职院校的教师具备丰富的理论知识，但是缺乏社会实践经验，教师对市场需求变化不敏感，所以导致教师知识体系更新速度慢。当今建筑装饰行业发展迅速，高职院校的教师应该紧跟社会发展需求，关注建筑装饰行业发展变化，全面提升综合素质。因此，高职院校要加强双师型教师队伍的建设。一方面学校建筑装饰专业要增加具有企业工作经验的教师，组织安排教师到企业定岗时间，积累实际工作经验。通过顶岗实习，老师对建筑装饰行业发展了解更全面，在设置实训课程内容的时候，及时调整教学方案，不至于和社会脱节，培养出符合企业和社会发展的人才。另外一方面学校通过公开招聘的方式，聘请行业技术人才或者能工巧匠到学校担任兼职讲师或者教授，他们有着丰富的工作经验，对行业发展了如指掌，在他们的带领下，可以不断提高学校教师的实践能力。通过这样的方式，可以增加学校的双师型教师的比例，打造一批高素质、高水平的教师队伍。

3虚拟仿真系统教学实践分析

3.1改善工程管理类课程的教学方式建筑装饰专业虚拟仿真系统模拟整个工程施工全过程，让学生对整个项目流程有一定的认知。通过全过程的仿真模拟，让学生身临其境去感受和体验建筑施工管理内容，将原来的理论知识转化为工作实践知识，提高了理论教学的实效性。以建筑装饰工程项目管理岗位为例，通过虚拟仿真系统，学生可以了解项目管理的内容，以及在管理过程中出现的常见问题，这些问题如何预防?让学生通过实训课程真正掌握工作所需的管理知识和经验。

3.2降低实践教学的难度建筑装饰工程施工工艺复杂、各种工艺交叉进行，一定程度上增加了学生的学习难度。传统教学中教师会使用施工平面图或者施工方案进行教学，但是由于学生缺乏对项目的了解，学生必须发挥想象空间，将平面图纸转化为三维空间模型，才能对项目有比较感官的认识，这对学生的空间想象力要求比较高。虚拟仿真系统具有直观性、可视化、可出图性等优点，建筑装饰专业课程采用虚拟仿真系统进行教学，将施工工艺用3D仿真技术进行模拟各个施工环节，培养学生的空间思维能力，从而降低实践教学的难度。

3.3改善高职院校实训环境高职院校受到资金、场地、人力等资源限制，无法建设大规模的建筑装饰项目实训基地，无法实现理实一体化教学。通过虚拟仿真技术，可以改善高职院校建筑装饰专业的实训环境。通过虚拟仿真技术，模拟建筑装饰工程设计、建设、管理各个环节，让学生在一个虚拟的真实环境下进行学习，将理论知识和实践内容结合起来，培养学生的建筑装饰专业知识，提高学生专业技能，打造现代化高端建筑装饰行业的高素质人才。

4结束语

将虚拟仿真技术应用在建筑装饰实训教学系统中，利用虚拟仿真系统的交互性、虚拟性、感知性，给学生营造一个真实的建筑装饰工程环节，提高建筑装饰课程教学的实效性，降低实训教学的难度，培养学生的空间思维能力，为社会培育更多建筑装饰人才。

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作者：马国强 单位：三门峡职业技术学院