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【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)建筑工程工程施工
中圖分類號:TU198文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
工程建筑的信息技術(shù)研究與開發(fā),包括工程信息化技術(shù)和括管理信息化技術(shù)。在建筑工程生產(chǎn)的過程中加強(qiáng)信息化技術(shù)的開發(fā),不僅可以提高工程建筑的生產(chǎn)效率,還可以有效提高工程的生產(chǎn)力,提高建筑企業(yè)的管理水平。從建筑企業(yè)施工應(yīng)用的需要,結(jié)合信息化技術(shù)的發(fā)展,對虛擬仿真技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于工程建筑施工中的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。
一、虛擬仿真技術(shù)概述
仿真是基礎(chǔ)學(xué)科,通過對理論和相似原理及模型、信息等相關(guān)技術(shù)作為基礎(chǔ),借助計算機(jī)設(shè)備作為工具,進(jìn)行實(shí)際的或者設(shè)想的動態(tài)的綜合實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究。有著可控性和無損壞性等優(yōu)勢,而且耗費(fèi)小,可以多次重復(fù)試驗(yàn),具有強(qiáng)大的生命力與潛力,是目前比較經(jīng)濟(jì)有效的綜合技術(shù)集成法,可以推動科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展[1]。
仿真是系統(tǒng)模型的創(chuàng)建,通過對模型的試驗(yàn)與研究,進(jìn)行各種技術(shù)的設(shè)計,系統(tǒng)的創(chuàng)建可以是機(jī)械、土木、電子等類型,也可能是社會、經(jīng)濟(jì)與管理非技術(shù)的系統(tǒng)類型。虛擬仿真技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了深入的研究也發(fā)展,并且和控制、系統(tǒng)及計算機(jī)的發(fā)展有著十分密切的關(guān)系??刂?、系統(tǒng)等工程技術(shù)的發(fā)展推動了虛擬仿真技術(shù)發(fā)展的腳步,計算機(jī)技術(shù)則為仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)的工具和表現(xiàn)方法。
仿真模型可以類似預(yù)測器,通過系統(tǒng)的運(yùn)行,為用戶提供系統(tǒng)運(yùn)行的信息與資料,使用戶更好的進(jìn)行項(xiàng)目的更改與決策實(shí)施效果分析。仿真模型就是一種訓(xùn)練器,通過系統(tǒng)的操縱,實(shí)現(xiàn)對技術(shù)人員或者管理人員的控制。尤其應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域,虛擬仿真技術(shù)能大幅度降低系統(tǒng)研制的成本,使系統(tǒng)保證安全、可靠的運(yùn)行[2]。
二、建筑工程施工中虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的意義
虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于建筑工程施工中,可能使工程施工前對工程實(shí)際的結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行了解,對多種工程施工方法進(jìn)行嘗試,計算出詳細(xì)的工況應(yīng)力,使工程設(shè)計方案進(jìn)一步優(yōu)化,對于工程施工來說具有重要意義。
1、優(yōu)化施工方案
建筑工程施工中選擇何種施工方案,如何對施工方案進(jìn)一步優(yōu)化,是工程施工中一直難以解決的問題,這是由于工程施工的鮮明特點(diǎn)決定的,工程施工具有不可重復(fù)性,所以,只是憑借工程施工經(jīng)驗(yàn),對施工方案的選擇進(jìn)行預(yù)估就具有十分明顯的局限性。
2、技術(shù)革新與引進(jìn)
建筑工程施工的虛擬仿真技術(shù)可以使施工的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)低成本的施工工藝試驗(yàn),為新工藝的創(chuàng)新提供了廣闊的發(fā)展空間,使工程設(shè)計人員更好的發(fā)揮設(shè)計的優(yōu)勢,設(shè)計出真正具有實(shí)際效果的新技術(shù),使建筑工程施工能夠?qū)夹g(shù)進(jìn)行大膽的革新,對新技術(shù)更快的引進(jìn),降低由于使用新技術(shù)為工程施工帶來的風(fēng)險。
3、工程施工及建筑市場的管理
工程施工的虛擬仿真技術(shù)可以通過預(yù)前的模擬仿真施工,對工程施工管理中管理質(zhì)量、管理安全等進(jìn)行隱患的排查與預(yù)防,強(qiáng)化管理使工程施工質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。
建筑市場需要建立規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),虛擬技術(shù)可以應(yīng)用于建筑工程的招投標(biāo)過程中,通過仿真施工對評標(biāo)起著重要的參考作用,也可以實(shí)現(xiàn)評標(biāo)的透明化與公正化。
4、安全與生產(chǎn)的培訓(xùn)
建筑工程施工過程中,通過虛擬仿真技術(shù)的直觀顯示,可以更好的應(yīng)用于工程生產(chǎn)技術(shù)流程的培訓(xùn)與安全生產(chǎn)的培訓(xùn),使施工人員更好的了解工程施工,保證施工安全。
5、虛擬仿真技術(shù)帶動建筑行業(yè)的發(fā)展
建筑工程施工行業(yè)引入虛擬仿真技術(shù),可以使建筑工程行業(yè)全面的發(fā)展與進(jìn)步,使城市規(guī)劃與市政規(guī)劃進(jìn)一步的完善,實(shí)現(xiàn)投資意圖,更好的開展市場營銷。
三、建筑工程施工中虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀
虛擬仿真技術(shù)作為新興的學(xué)科,并沒有形成體系。目前為止,對虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用與研究主要在三方面開展:
虛擬仿真技術(shù)建造理論研究,通過建造理論研究,為虛擬仿真技術(shù)提供了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。為建筑工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可視化的仿真再現(xiàn),使工程建筑實(shí)現(xiàn)更精益的建造、更敏捷的建造等研究方向。這些研究方向,組成虛擬建造核心的技術(shù)。
虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中,一般應(yīng)用于軟件研究與系統(tǒng)的開發(fā),例如:CAD技術(shù)與虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合等方面如對虛擬技術(shù)于建筑的設(shè)計、建模與仿真中的研究與應(yīng)用。我國對虛擬仿真技術(shù)建筑工程的應(yīng)用也有了很大的發(fā)展,例如:上海正大廣場,通過創(chuàng)建虛擬仿真系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了商業(yè)建筑與城市場景的虛擬和溫游,在建筑物真正建成前,就實(shí)現(xiàn)了建筑物建成后的環(huán)境虛擬顯示。對正大廣場鋼結(jié)構(gòu)的施工方案,也進(jìn)一步的選擇與優(yōu)化,通過虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,為工程施工帶來了十分重要的資料與信息經(jīng)驗(yàn)[3]。
四、虛擬仿真技術(shù)在我國建筑工程施工中應(yīng)用的展望
虛擬仿真技術(shù)可以在建筑工程行業(yè)取得重大的發(fā)展和進(jìn)步,與計算機(jī)行業(yè)的發(fā)展有著重要的聯(lián)系,可以說是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,帶動了虛擬仿真技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用。
1、虛擬仿真系統(tǒng)對于開發(fā)與應(yīng)用的硬件要求比較高,所以,有必要建造專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行虛擬系統(tǒng)的研究,這需要從國外進(jìn)口設(shè)備與軟件,需要投入大量資金。而且系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的演示效果受研究設(shè)備限制,并不適合到處移動。
2、我國對建筑工程的單項(xiàng)開發(fā),也需要國外進(jìn)口的VR軟件平臺。我國缺少建筑工程施工中的虛擬仿真系統(tǒng)集成軟件,建筑工程施工受很多條件的限制,如果開發(fā)項(xiàng)目需要提高工程成本,滿足建筑工程集成的軟件系統(tǒng),可以使單項(xiàng)的工程開發(fā)提供開發(fā)的平臺。
3、建筑企業(yè)需要引進(jìn)大量專業(yè)的軟件人才,進(jìn)行培養(yǎng),使軟件人才成長為建筑企業(yè)發(fā)展的主力,但是,專業(yè)人才的引進(jìn),需要建筑企業(yè)投入大量的資金。我國很多大型的建筑企業(yè)都有自己企業(yè)的設(shè)計研究院,這就為技術(shù)骨干的培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。而且我國建筑工程技術(shù)人員已經(jīng)掌握了一定的軟件開發(fā)能力,高等院校與技術(shù)研究院也對工程中計算機(jī)設(shè)計軟件進(jìn)行了開發(fā)與研究,為計算機(jī)集成技術(shù)進(jìn)行了深入的探索與實(shí)踐,取得了重大的成果??梢哉f,我國的建筑工程施工行業(yè)伴隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展逐漸完善,使仿真技術(shù)獲得了實(shí)際推廣的可行性。
虛擬技術(shù)中應(yīng)用了并行計算的新方法,使仿真平臺與編程技術(shù)得到更大的開發(fā)性,可以應(yīng)用于更廣闊的領(lǐng)域。
建筑企業(yè)可以和專業(yè)研究院進(jìn)行合作,對高校與科研機(jī)構(gòu)的專業(yè)人才進(jìn)行合理利用,對虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)一步的開發(fā)與應(yīng)用。當(dāng)前社會發(fā)展是高新技術(shù)的發(fā)展,也是信息技術(shù)的發(fā)展,建筑工程企業(yè)一定要對新信息和新技術(shù)進(jìn)行吸收和利用,使工程施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大的進(jìn)步與發(fā)展,使建筑工程企業(yè)早日實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的管理與施工,使建筑企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益,獲得更大的市場競爭力。
參考文獻(xiàn):
[1]張利,張希黔,陶全軍,等.虛擬建造技術(shù)及其應(yīng)用展望[J].建筑技術(shù),2013, 34(5).
Abstract: The concept of virtual simulation technology and new campus construction features are described,the application of the virtual simulation technology in the new campus construction is explored.
關(guān)鍵詞:仿真技術(shù);建筑施工;新校區(qū);高校
Key words: simulation technology;building construction;new campus;university
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)27-0131-01
1虛擬仿真技術(shù)的概念
系統(tǒng)仿真是以多種學(xué)科理論為基礎(chǔ),以計算機(jī)及其軟件為工具進(jìn)行試驗(yàn)研究的理論和方法論體系[1]。仿真技術(shù)顧名思義,是把自然界中的物理現(xiàn)象通過一定的物理和數(shù)學(xué)模型在計算機(jī)上模擬來得到實(shí)際場變量的分析,有助于預(yù)知關(guān)心的物理現(xiàn)象[2]。簡單的說,仿真技術(shù)是對系統(tǒng)模型的一種試驗(yàn)技術(shù)(是對系統(tǒng)動態(tài)模型的一種實(shí)驗(yàn)手段),在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面有較大的優(yōu)越性。
2高校新校區(qū)建筑施工的特點(diǎn)
2.1 項(xiàng)目占地規(guī)模大、現(xiàn)代化水平高高校建設(shè)新校區(qū)已成為我國高校發(fā)展的重要特征,其占地規(guī)模之大是前所未有的(少則千余畝,多則幾千畝)。新校區(qū)建設(shè),堅持現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化的技術(shù)取向。新校區(qū)建設(shè)在硬件設(shè)施、軟件平臺、應(yīng)用系統(tǒng)等全方位實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理,使學(xué)校的校園建設(shè)與管理工作實(shí)現(xiàn)真正意義上的現(xiàn)代化[4]。
2.2 項(xiàng)目建設(shè)工期緊、周期長新校區(qū)建設(shè)工程不同于一般工程,隨著招生規(guī)模的迅速擴(kuò)增以及高水平大學(xué)創(chuàng)建工作的展開,工期要求很緊,從項(xiàng)目的前期決策階段、實(shí)施階段到工程項(xiàng)目的使用階段,需要三到五年甚至更長的時間才能完成。
2.3 項(xiàng)目建設(shè)投資大、技術(shù)復(fù)雜高校的新校區(qū)建設(shè)從立項(xiàng)、可研、計劃規(guī)劃、勘探、設(shè)計、審批、招投標(biāo)等前期準(zhǔn)備工作直至施工期間的監(jiān)督、檢測、監(jiān)理審計等事項(xiàng),耗時費(fèi)資;校園占地規(guī)模大,土地征用及遷移補(bǔ)償費(fèi)用可觀;項(xiàng)目基本建設(shè)費(fèi)用及設(shè)備、工器具購置費(fèi)用大,貸款利息包袱沉重。同時由于項(xiàng)目工程量大,基本建設(shè)專業(yè)性強(qiáng),現(xiàn)代化水平高,技術(shù)難度加大,施工過程復(fù)雜。
2.4 項(xiàng)目組成多樣化、復(fù)雜化從建設(shè)項(xiàng)目組成來看,它主要包括:公共教學(xué)樓、專業(yè)教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)樓、圖書館、體育館、運(yùn)動場、餐廳、教師公寓、學(xué)生公寓以及道路建設(shè)、各種供電、供水、供氣的地下管線、景觀綠化等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等。建設(shè)項(xiàng)目從立項(xiàng)、選址定位、地質(zhì)勘探、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、工程招標(biāo)投標(biāo)、工程施工到竣工驗(yàn)收,整個過程要經(jīng)過多道程序。
2.5 項(xiàng)目建設(shè)生態(tài)化、人文化生態(tài)化、人文化是新校區(qū)建設(shè)突出的特點(diǎn)。新校區(qū)綠地面積大,綠化率高,因地制宜地栽上了各種花卉和樹木。形成自然親水空間、綠色共享空間,高低自然錯落,保證春、夏、秋三季有鮮花,四季有綠色的效果。校園環(huán)境中的休息、服務(wù)設(shè)施充分考慮了所在環(huán)境的特點(diǎn),造型別致,提高了環(huán)境的景觀效果;又充分考慮使用人的要求,分布面廣,數(shù)量眾多,便于學(xué)生尋找和隨時利用。
2.6 項(xiàng)目管理業(yè)主化、高效化為了更好地協(xié)調(diào)組織和推進(jìn)學(xué)校的新校區(qū)建設(shè)工作,各高校都成立了新校區(qū)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)組織機(jī)構(gòu),如新校區(qū)建設(shè)指揮部,或是新校區(qū)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組等,抽調(diào)高素質(zhì)、專業(yè)化的人員組成基建管理隊伍。細(xì)化內(nèi)部工作職責(zé),責(zé)任到個人,加強(qiáng)內(nèi)部管理,建立良好的約束機(jī)制,使基建管理工作健康運(yùn)轉(zhuǎn)。
3新校區(qū)建筑施工中應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)的意義
使用虛擬仿真系統(tǒng)對新校區(qū)建筑施工過程進(jìn)行模擬,在施工前了解各種構(gòu)件在實(shí)際結(jié)構(gòu)中的相對位置及相互關(guān)系,實(shí)驗(yàn)多種施工方法,計算相應(yīng)工況應(yīng)力,對方案進(jìn)行優(yōu)化,這對以下幾方面將產(chǎn)生重大意義[3][5]。
3.1 利于施工方案優(yōu)選現(xiàn)代校園建筑基本都具有鮮明的個性,建筑工程施工成為不可完全重復(fù)的過程。使用施工虛擬仿真技術(shù)將可以直觀、科學(xué)地展示不同施工方法和施工組織措施的效果,可以定量地完成方案的對比,有助于施工方案的選擇和優(yōu)化,真正實(shí)現(xiàn)最優(yōu)施工。
3.2 利于施工技術(shù)革新施工虛擬仿真技術(shù)一方面能使廣大施工技術(shù)人員低成本地試驗(yàn)施工新工藝和革新思路,有助于創(chuàng)造性的充分發(fā)揮,同時能真切展示新技術(shù)的成效,縮短建筑業(yè)新技術(shù)的引入期和推廣期,降低新技術(shù)、新工藝的實(shí)驗(yàn)風(fēng)險。
3.3 利于施工過程管理施工虛擬仿真技術(shù)能事先模擬施工全過程,能提前發(fā)現(xiàn)施工管理中質(zhì)量、安全等方面存在的隱患,因而可以采取有效的預(yù)防和強(qiáng)化措施,提高工程施工質(zhì)量和施工現(xiàn)場管理效果。
3.4 利于項(xiàng)目總體設(shè)計施工虛擬仿真技術(shù)可以考察新校區(qū)校園建筑設(shè)計是否合理,可以方便地對擬改進(jìn)部位進(jìn)行修改,從而得到滿意的設(shè)計結(jié)果。設(shè)計的仿真也有利于設(shè)計單位與業(yè)主、施工單位進(jìn)行設(shè)計交底。
3.5 利于建筑技術(shù)進(jìn)步開發(fā)施工虛擬仿真技術(shù)必然帶動虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于建筑業(yè)其它方面,帶動以下幾方面的進(jìn)步:①城市和市政規(guī)劃的優(yōu)化;②投資者的投資意圖及市場推銷;③建筑機(jī)械設(shè)計;④仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
4結(jié)語與展望
隨著仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用,施工虛擬仿真系統(tǒng)將會不斷完善和發(fā)展,對建筑工程施工技術(shù)和計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展將會起到巨大的推動作用。我國是一個發(fā)展中國家,是一個受教育大國,高校有著大量繁重的基本建設(shè)任務(wù),要充分發(fā)揮高等院??蒲袑?shí)力和人才優(yōu)勢,立足當(dāng)前、著眼長遠(yuǎn),積極開發(fā)和應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng),科學(xué)、高效地推動新校區(qū)建設(shè)工作。
參考文獻(xiàn):
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[3]趙利華,李慧民,劉慧軍,等.仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究[J].建筑技術(shù)開發(fā),2009(11).
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)仿真設(shè)計
一、系統(tǒng)仿真技術(shù)
所謂仿真就是建立系統(tǒng)的模型(數(shù)學(xué)模型、物理效應(yīng)模型或數(shù)學(xué)-物理效應(yīng)模型),并在模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究一個存在的或設(shè)計中的系統(tǒng)。這里的系統(tǒng)包括技術(shù)系統(tǒng),如土木、機(jī)械、電子、水力、聲學(xué)、熱學(xué)等,也包括社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、生物和管理系統(tǒng)等非技術(shù)系統(tǒng)。仿真技術(shù)的實(shí)質(zhì)也就是進(jìn)行建模、實(shí)驗(yàn)?,F(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展是與控制工程、系統(tǒng)工程及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)聯(lián)的。控制工程和系統(tǒng)工程的發(fā)展促進(jìn)了仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用,而計算機(jī)出現(xiàn)及計算技術(shù)的迅猛發(fā)展,則為仿真提供了強(qiáng)有力的手段和工具。因此,計算機(jī)仿真在仿真中占有越來越重要的地位。
仿真技術(shù)得以發(fā)展的主要原因是它帶來了重大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)仿真的應(yīng)用大致可分為:對已有系統(tǒng)進(jìn)行分析時采用仿真技術(shù);對尚未有的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時采用仿真技術(shù);在系統(tǒng)運(yùn)行時,利用仿真模型作為觀測器,給用戶提供有關(guān)系統(tǒng)過去的、現(xiàn)在的、甚至是未來的信息,以便用戶實(shí)時作出正確的決策;
在系統(tǒng)運(yùn)行前,利用仿真模型作為預(yù)測器,向用戶提供系統(tǒng)運(yùn)行起來后,可能產(chǎn)生什么現(xiàn)象,以便用戶修訂計劃或決策;利用仿真模型作為訓(xùn)練器,訓(xùn)練系統(tǒng)操縱人員或管理人員。在工程領(lǐng)域仿真技術(shù)可以降低系統(tǒng)的研制成本,可以提高系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、調(diào)試和訓(xùn)練過程的安全。
一般認(rèn)為,建立模型是仿真的第一步,也是十分重要的一步。傳統(tǒng)仿真技術(shù)中,一個仿真系統(tǒng)要首先建立起系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型--一次仿真模型,然后再改寫成適合計算機(jī)處理的形式-仿真模型。仿真模型可以說是系統(tǒng)二次近似模型。建立起仿真模型后,才能書寫相應(yīng)的程序。
仿真基本上是一種通過實(shí)驗(yàn)來求解的技術(shù)。通過仿真實(shí)驗(yàn)要了解系統(tǒng)中各變量之間的關(guān)系,要觀察系統(tǒng)模型變量變化的全過程,此外,為了對仿真模型進(jìn)行深入研究和結(jié)果優(yōu)化,還必須進(jìn)行多次運(yùn)行,系統(tǒng)優(yōu)化等工作,因此,良好的人機(jī)交互性是系統(tǒng)仿真的一個重要特性。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是二十世紀(jì)末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù),是由計算機(jī)硬件、軟件以及各種傳感器構(gòu)成的三維信息的人工環(huán)境--虛擬環(huán)境,用戶投入這種環(huán)境中,就可與之交互作用、相互影響。它融合了數(shù)字圖像處理、計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支,從而也大大推進(jìn)了計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。目前,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已在建筑、教育培訓(xùn)、醫(yī)療、軍事模擬、科學(xué)和金融可視化等方面獲得了應(yīng)用,漸已成為21世紀(jì)廣泛應(yīng)用的一種新技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實(shí)是高度發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)在各種領(lǐng)域的應(yīng)用過程中的結(jié)晶和反映,它具有以下主要特征:
(1)依托學(xué)科的高度綜合化;
(2)人的臨場化;
(3)系統(tǒng)或環(huán)境的大規(guī)模集成化;
(4)數(shù)據(jù)表示的多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化,數(shù)據(jù)存儲的大容量、數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚倩c數(shù)據(jù)處理的分布式和并行化。正是這些特征,使操作者沉浸其中,并通過多種媒體對感官的刺激,對所需解決的問題有了清晰和直觀的認(rèn)識,從而,也使模型的建立和驗(yàn)證更加方便。
三、系統(tǒng)仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合
傳統(tǒng)的系統(tǒng)仿真技術(shù)很少研究人的感知模型的仿真,因而無法模擬人對外界環(huán)境的感知(聽覺、視覺、觸覺)隨著多媒體技術(shù)、計算機(jī)動畫、傳感技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)模擬外界環(huán)境對人的感官刺激開始成為可能。事實(shí)證明,人類對于圖像、聲音等感官信息的理解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)字和文字等抽象信息的理解能力。將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行仿真模型的建立和實(shí)驗(yàn)的模擬,使仿真的過程和結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)圖象化、可視化,使仿真的系統(tǒng)具有了三維、實(shí)時交互、屬性提取等特征,極大地促進(jìn)了仿真技術(shù)的發(fā)展,同時也使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加具有生命力。
四、仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用
仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)近年來在機(jī)械、電子、水利、社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、生物等各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。
在結(jié)構(gòu)工程中,仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于如下幾個方面:
1.在工程結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用
工程結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的反應(yīng),其破壞特征和極限承載力是人們所關(guān)心的。當(dāng)結(jié)構(gòu)形式特殊,荷載及材料特性復(fù)雜時,人們往往求助于模型試驗(yàn)來測定其受力性能,但模型試驗(yàn)往往受到場地和設(shè)備的限制,只能做小比例模型試驗(yàn),難以完全反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。若用仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),則可以進(jìn)行足尺寸的試驗(yàn),還可以很方便地修改參數(shù)。此外,有些結(jié)構(gòu)難于進(jìn)行直接試驗(yàn),用計算機(jī)模擬仿真就更能體現(xiàn)出優(yōu)越性,如建筑物及構(gòu)筑物在地震作用下的倒塌分析,橋梁受到汽車高速碰撞的檢驗(yàn)試驗(yàn)等只有采用仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),分析才能大量進(jìn)行。又如在高速荷載作用下,結(jié)構(gòu)反應(yīng)很快,人們在真實(shí)試驗(yàn)中只能觀察到最終結(jié)果,而不能觀察試驗(yàn)的全過程。如果采用計算機(jī)模擬仿真試驗(yàn),則可觀察其破壞的全過程,便于破壞機(jī)理的研究。對于長期的徐變過程則可在模擬中加快其變化過程,讓人們清楚地看到其過程。在運(yùn)用傳統(tǒng)的有限元法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時,結(jié)構(gòu)應(yīng)力的結(jié)果通常采用內(nèi)力圖等力線的形式描繪出來,給人以直觀的印象。利用仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點(diǎn)力的大小,用不同顏色表示出不同的等力面;也可以任意變換角度,從任何點(diǎn)去觀察。還可以利用VR的交互性能,實(shí)時修改各種數(shù)據(jù),以便對各種方案及結(jié)果進(jìn)行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化,概念更易于理解。
2.在巖土工程中的應(yīng)用
巖土工程處于地下,往往難于直接觀察,而仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則可把內(nèi)部過程展現(xiàn)出來,有很大實(shí)用價值。例如,地下工程開挖經(jīng)常會塌方冒項(xiàng)。根據(jù)地質(zhì)勘察,我們可以知道斷層、裂隙和節(jié)理的走向密度,通過小型試驗(yàn),可以確定巖體本身的力學(xué)性能及巖體夾層界面的力學(xué)特性、強(qiáng)度條件,并存入計算機(jī)中。
在數(shù)值模型中,除了有限元方法外,還可采用分離單元。分離單元在平衡狀態(tài)下的性能與有限元相仿,而當(dāng)它失去平衡時,則在外力和重力作用下產(chǎn)生運(yùn)動直到獲得新的平衡為止。分析地下工程的圍巖結(jié)構(gòu),邊坡穩(wěn)定等問題時,可以把節(jié)理斷層劃分為許多離散單元。這一過程可以在顯示器和大型屏幕上顯示出來,最終可以看到塌方的區(qū)域及范圍,這就為支護(hù)設(shè)計提供了可靠依據(jù)。
3.防災(zāi)工程中的應(yīng)用
長期以來,人類一直與洪水、火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害進(jìn)行著堅持不懈的斗爭。由于自然災(zāi)害的原型重復(fù)實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的,因而仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用就更有意義。目前已有不少抗災(zāi)、防災(zāi)的模擬仿真系統(tǒng)制作成功,例如洪水泛濫淹沒區(qū)的洪水發(fā)展過程演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)預(yù)先存儲了泛濫區(qū)的地形地貌和地物,有高程數(shù)據(jù)可確定等高線,只要輸入洪水標(biāo)準(zhǔn)(如百年一遇的洪水)及預(yù)定河堤決口位置,計算機(jī)就可根據(jù)水量、流速區(qū)域面積及高程數(shù)據(jù)算出不同時刻的淹沒地區(qū),并在顯示器和大型屏幕上顯示出來。人們從屏幕上可以看到水勢從低處向高處逐漸淹沒的過程,這樣對防洪規(guī)劃以及遭遇洪水時指導(dǎo)人員疏散是很有作用的。又如在火災(zāi)方面,對森林火災(zāi)的蔓延,建筑物中火災(zāi)的傳播均已開發(fā)出相應(yīng)的模擬仿真系統(tǒng),這對消防工程起到了很好的指導(dǎo)作用。
4.在模擬施工過程中的應(yīng)用
建筑施工是復(fù)雜的大型的動態(tài)系統(tǒng),它通常包括立模、架設(shè)鋼筋、澆注、振搗、拆模、養(yǎng)護(hù)等多道工序,而這些工序中涉及的因素繁多,其間關(guān)系復(fù)雜,直接影響著混凝土澆筑的進(jìn)程。模擬施工過程是為了通過仿真手段,去發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工中存在的問題或可能出現(xiàn)的問題,這就需要對實(shí)際施工進(jìn)行仿真。而目前施工過程的模擬只是從幾何形體方面模擬施工的過程,即按樓層關(guān)系由下而上,每一層按柱、梁、板的幾何形狀加以著色來實(shí)現(xiàn)對施工過程的模擬?,F(xiàn)有的模擬只是對進(jìn)度計劃起到了一定作用,并沒有對施工過程起到真正的作用。基于以上原因,需對施工過程建立合適的模型,以達(dá)到模擬仿真的效果。例如,大型水利樞紐混凝土在運(yùn)輸澆筑系統(tǒng)的模擬仿真模型,是由運(yùn)輸子系統(tǒng)和澆注子系統(tǒng)構(gòu)成的,模型是按進(jìn)程交互的仿真策略建立的,按這種條件建立的模型能與仿真程序間保持緊密的對應(yīng)關(guān)系,程序所要模仿的行為比較直觀、清晰。程序流程直接與模型結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)狀態(tài)相對應(yīng)。
另外,仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域內(nèi),還可應(yīng)用在建筑系統(tǒng)工程管理、建筑信息管理、建筑物及構(gòu)筑物的空氣流場、空氣品質(zhì)分析等方面。
我國是一個發(fā)展中國家,有著大量繁重的基本建設(shè)任務(wù),特別是在十五計劃綱要中,提出進(jìn)一步加強(qiáng)水利交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和西部大開發(fā)戰(zhàn)略。這一大好形勢,為結(jié)構(gòu)工程高新技術(shù)的信息化和集成化,為結(jié)構(gòu)工程學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為結(jié)構(gòu)工程高新技術(shù)之一,開創(chuàng)了結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的新紀(jì)元,其技術(shù)潛力巨大、應(yīng)用前景十分廣闊。
參考文獻(xiàn)
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(5)張叢哲、張躍.計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù).計算機(jī)世界,1998,(5)D版:5。
【關(guān)鍵詞】:城市規(guī)劃;計算機(jī)仿真技術(shù);靜態(tài)渲染圖;動畫
【 abstract 】 : with the rapid development of science and technology, modern society gradually into the information age, computer technology in all areas of application in our country is becoming more and more widely. In recent years, computer technology and simulation technology, combining to form a kind of activity analysis system, reveals the law of motion of the system dynamic process and the computer simulation technology and its application in urban planning has increasingly become the hot topic of concern.
【 key words 】 : urban planning; The computer simulation technology; Static rendering; The animation
中圖分類號: TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
仿真技術(shù)最早應(yīng)用于高能武器、航海模擬以及航天器等軍事方面。然而伴隨國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,這門技術(shù)迅速被推廣應(yīng)用到各個領(lǐng)域。尤其是在城市規(guī)劃中,可以利用計算機(jī)仿真技術(shù),創(chuàng)建城市真實(shí)數(shù)字化模型的三維可視環(huán)境,令設(shè)計者有種處身虛擬環(huán)境的錯覺,因此,可以更好地將周邊環(huán)境與規(guī)劃設(shè)計二者相互協(xié)調(diào)配合。
一、計算機(jī)仿真技術(shù)簡介與原理
1、計算機(jī)仿真技術(shù)是一門通過專用軟件來整合聲音、動畫以及圖像的綜合性信息技術(shù)。其實(shí)現(xiàn)過程是,首先將三維的現(xiàn)實(shí)物體或環(huán)境通過計算機(jī)仿真模擬成多維的表現(xiàn)形式,然后將此表現(xiàn)形式通過數(shù)字媒介傳播給媒體瀏覽者。因此當(dāng)媒體瀏覽者在觀賞時就會產(chǎn)生一種身臨其境的“虛擬”錯覺【1】。
2、計算機(jī)仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)包括建立模型、模型轉(zhuǎn)換以及模型仿真實(shí)驗(yàn)三部分。建立模型是指建立一個容易被計算機(jī)處理并能反應(yīng)所研究對象實(shí)質(zhì)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)時間關(guān)系可以將系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分為連續(xù)時間動態(tài)模型、離散時間動態(tài)模型、混合時間動態(tài)模型以及靜態(tài)模型等。
所謂的模型轉(zhuǎn)換是指利用適當(dāng)?shù)乃惴ㄒ约坝嬎銠C(jī)語言將數(shù)學(xué)模型抽象出來的數(shù)學(xué)表達(dá)式轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能夠處理的形式,而這種形式所表現(xiàn)的就是“仿真模型”的內(nèi)容。
所謂的模型仿真實(shí)驗(yàn)是指按照預(yù)先設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案來運(yùn)行被載入計算機(jī)中的仿真模型,從而得到一系列的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果【2】。
二、城市規(guī)劃中對計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用
計算機(jī)仿真技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用主要包括在靜態(tài)渲染圖、固定路線的動畫、交互式動態(tài)的景觀仿真、復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。
1、靜態(tài)渲染圖在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。靜態(tài)渲染圖的操作步驟是,首先,要給建筑物體建立一個三維幾何模型;其次,對模型表面的材料質(zhì)感加以設(shè)定,同時還要選定場景中合適的照明和采光等;最后,通過計算機(jī)在一個合適觀察角度將三維幾何模型渲染成單幅的靜態(tài)圖像,并將此靜態(tài)圖像顯示在計算機(jī)顯示器上或者直接打印出來。在靜態(tài)渲染圖形成的過程中,可以將所渲染的圖形與現(xiàn)場拍攝的相片加以合成,或者在圖形中添加一些不一定存在的花、草、樹、人等圖像,以便使得建筑和背景之間的關(guān)系表現(xiàn)的更加充分逼真。同時,對建筑物體建立三維幾何模型時,還可以通過采取計算機(jī)輔助設(shè)計或輔助制圖來配合工作,從而減少設(shè)計者的工作量。此外,由于靜態(tài)渲染圖的視點(diǎn)被加以固定,所以為了減少創(chuàng)建模型的工作量,設(shè)計者可以盡量省略或簡化那些被遮擋而不可視的物體【3】。
2、固定路徑的動畫在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。由于靜態(tài)渲染圖的視點(diǎn)被固定,所以在實(shí)際應(yīng)用中只適合于表示一個或者幾個建筑物體。而對于復(fù)雜多量的建筑物群,靜態(tài)渲染圖往往只能靠俯視來表達(dá)全景。依靠這種方法,顯然不能將復(fù)雜的室內(nèi)景觀或者大范圍的城市景觀充分展現(xiàn)在人們面前。由此,人們選擇將多幅靜態(tài)渲染圖同時串聯(lián)在一起,使之在計算機(jī)熒屏上連續(xù)播放,就形成了一種計算機(jī)的動畫模式。這種情境下,不僅可以讓觀察者在場景中有運(yùn)動的感覺,還能讓場景中的物體如車輛、水等也能夠運(yùn)動。與靜態(tài)渲染圖相比,在制作動畫時,需要適當(dāng)添加選擇合適的視點(diǎn)以及設(shè)置合適的觀察路徑等。其原理是,首先通過計算機(jī)將關(guān)鍵的幀計算出來;然后以此關(guān)鍵幀作為基礎(chǔ),運(yùn)用算法令中間的畫面自動填補(bǔ)空缺,從而產(chǎn)生出動畫數(shù)據(jù);最后,根據(jù)得到的動畫數(shù)據(jù)來播放動畫畫面。由于固定路徑的動畫涉及到結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、數(shù)量比較大的建筑物群,因此建立三維幾何模型的工作量同樣也極其龐大,所以對于一些遮擋而不可見的物體同樣也可忽略不計【4】。
3、交互式動態(tài)的仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。對于某些結(jié)構(gòu)和空間過于復(fù)雜的建筑或城市景觀,動畫和觀察路徑已經(jīng)不能夠加以完整表達(dá)。這時,人們可以應(yīng)用交互式實(shí)時動態(tài)的景觀仿真技術(shù)來完成目標(biāo)。交互是指觀察者能夠任意靈活調(diào)整并控制所觀察的視點(diǎn)、方向以及位置等。而實(shí)時動態(tài)是指計算機(jī)能夠依照觀察者任意選擇的視角以及位置而立即生出渲染圖。采用交互式動態(tài)仿真技術(shù),其中觀察者的自由度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動畫,因此,需要向計算機(jī)中輸入大量的物體,在無形中就加大了建立集合模型的工作量,并使得計算機(jī)的計算量以及圖形數(shù)據(jù)處理量呈幾何倍增。所以,動態(tài)交互式仿真技術(shù)一方面對計算機(jī)硬件性能的要求非常高,另一方面還需要大量的幾何形體輸入。
目前簡化三維幾何模型、降低計算量和建模工作量來實(shí)現(xiàn)交互式動態(tài)仿真效果的方式主要有縱向拉伸和基于圖像的環(huán)視仿真兩種【5】。
縱向拉升,又被稱為二維半或者準(zhǔn)三維模型,它是將復(fù)雜的地形進(jìn)行縱向拉升或者把建筑的平面圖轉(zhuǎn)化成立體體塊并保證其垂直方向不變。通過這種三維的簡化模型,只需采用建筑物的平面圖及其相應(yīng)高度或者復(fù)雜地面若干關(guān)鍵點(diǎn)的三維坐標(biāo),就可以讓計算機(jī)軟件依據(jù)已知數(shù)據(jù)自發(fā)生成立體簡化幾何模型,并且可以保證其仿真效果與全三維模型相同。
基于圖像的環(huán)視仿真是指,基于某一固定點(diǎn),對其周圍的景觀環(huán)繞360°加以攝影,并將這些不連續(xù)的圖像用計算機(jī)整合在一起,形成一個閉合的360°全景,最后通過熒屏顯示出來。設(shè)計時,可以先將所要設(shè)計的建筑或物體制成一個靜態(tài)渲染圖,然后將其嵌入所攝的圖像之內(nèi),便可實(shí)現(xiàn)場景與規(guī)劃和設(shè)計的建筑或物體相互融合。
4、復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。在實(shí)現(xiàn)交互式動態(tài)仿真時,人依靠鼠標(biāo)或者操縱桿來完成觀察角度、位置以及方向的調(diào)整。這里還有許多種控制觀察的方法來提高觀察者與景觀兩者間的交互性,如可以讓觀察者戴上過濾眼鏡觀察水平方向兩相鄰視點(diǎn)的圖像,還可以讓觀察者戴上傳感頭盔來感應(yīng)改變觀察視覺角度而產(chǎn)生的渲染圖,或者可以讓觀察者戴上傳感手套來向計算機(jī)傳達(dá)設(shè)計指令,亦或者可以讓觀察者穿上傳感鞋來實(shí)現(xiàn)人在場景中步行的模擬等等。
三、城市規(guī)劃中對計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用的意義
1、在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機(jī)仿真技術(shù),能夠使方案設(shè)計及審批效率得到提高。通過在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機(jī)仿真技術(shù),可以讓設(shè)計者在審查過程中通過模擬穿行和觀察計劃方案,隨時將視點(diǎn)停留在重點(diǎn)地段,對該方案以及周圍環(huán)境間的關(guān)系進(jìn)行多方向探討審查,從而保證設(shè)計的合理性。同時,利用計算機(jī)仿真技術(shù)生成三維幾何模型,符合方案規(guī)劃審批的要求,大大提高了審批的效率。
2、在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機(jī)仿真技術(shù),可以從多角度對城市建設(shè)發(fā)展的問題加以分析。利用仿真技術(shù),可以結(jié)合城市發(fā)展建設(shè)的現(xiàn)狀,對城市的不同地區(qū)以及不同發(fā)展階段加以合理的規(guī)劃和設(shè)計,并形成跟蹤模型,從而避免由于規(guī)劃失誤而造成的城市建設(shè)的缺憾【6】。
3、在城市規(guī)劃中應(yīng)用計算機(jī)仿真技術(shù),可以有效實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃信息的準(zhǔn)確定位和管理公開。利用計算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的三維幾何模型,可以有效對城市空間信息加以分析,并對城市管理工作加以準(zhǔn)確定位。同時,還能將這種規(guī)劃的三維幾何模型到網(wǎng)上,實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃政務(wù)工作的公開展示。
結(jié)束語:通過在城市規(guī)劃中應(yīng)用靜態(tài)渲染圖、固定路徑的動畫、交互式動態(tài)的仿真以及復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真等計算機(jī)仿真技術(shù),創(chuàng)建城市真實(shí)數(shù)字化模型的三維可視環(huán)境,令設(shè)計者身臨其境,從而很大一定程度提高了設(shè)計審批的效率,同時還可以從多角度對城市建設(shè)發(fā)展方向加以分析,并能實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的政務(wù)公開,從而起到宣傳展示規(guī)劃方案的效果。
參考文獻(xiàn)
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Abstract: Decorative construction technology is the core of professional courses in decorative art design. It has rich content and strong practicality. The traditional teaching methods are limited by various conditions, students can not master the construction process and characteristics of decoration engineering. So the virtual simulation technology is applied to the teaching and practice of decoration construction technology. It effectively solves the deficiency of traditional teaching methods, improves the students' learning effectiveness and efficiency, cultivates the students' ability of innovation and practice and effectively guarantees the curriculum teaching quality of the decoration construction technology.
P鍵詞:虛擬仿真;裝飾施工技術(shù);教學(xué)應(yīng)用
Key words: virtual simulation;decoration construction technology;teaching application
中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)13-0211-02
0 引言
近幾年,虛擬仿真作為一種新型媒介,已廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。目前很多高職院校都在探索研究將虛擬仿真技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)有效的相結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量,國家教育部在《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》中也提出在教學(xué)中要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真技術(shù)已在城市規(guī)劃、機(jī)械工程、旅游等多個專業(yè)教學(xué)上開始應(yīng)用于實(shí)踐,并取得一定成效,但在建筑裝飾施工技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用還在初級的探索階段。本文以裝飾藝術(shù)設(shè)計專業(yè)為研究對象,將傳統(tǒng)教學(xué)與虛擬仿真教學(xué)相融合,以解決《裝飾施工技術(shù)》課程施工工藝?yán)碚摻虒W(xué)枯燥、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備更新慢,校外實(shí)訓(xùn)基地受工期影響、存在安全隱患等問題,以此提高該專業(yè)教育教學(xué)現(xiàn)代化、信息化水平,從而培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)技能型人才。
1 《裝飾施工技術(shù)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀
高職院校裝飾藝術(shù)設(shè)計專業(yè)開始的《裝飾施工技術(shù)》課程,多采用傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)和到校外實(shí)訓(xùn)基地參觀相結(jié)合的教學(xué)模式,但這種教學(xué)模式因理論教學(xué)單一化、外出參觀存在危險性、交通安全因素等限制,并不能產(chǎn)生良好的教學(xué)效果,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.1 學(xué)生興趣難以持久
《裝飾施工技術(shù)》課程是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程,具有涉及面廣、知識更新快的特點(diǎn),但教師往往采用傳統(tǒng)教學(xué)模式,如對照施工圖、節(jié)點(diǎn)詳圖進(jìn)行講解,而學(xué)生缺少對圖紙的理解能力和對三維空間想象能力,導(dǎo)致學(xué)生很難理解現(xiàn)場施工的全過程,學(xué)習(xí)起來難度較大,久而久之對本門課失去了學(xué)習(xí)興趣。
1.2 實(shí)踐課程安排不方便
教師授課一般按教學(xué)大綱制定的進(jìn)度完成,校外實(shí)訓(xùn)場地施工進(jìn)程和教學(xué)時間相沖突,常常出現(xiàn)工期和上課時間無法同步的情況。裝飾施工工藝流程講究完整性和連續(xù)性,學(xué)生沒有足夠的時間到施工現(xiàn)場將整個施工流程完整學(xué)習(xí),只能根據(jù)教學(xué)進(jìn)度的安排接受片段學(xué)習(xí),無法感受施工全過程,對施工工藝還停留在了解層面。其次,校外實(shí)訓(xùn)場地接待學(xué)生觀摩人數(shù)非要有限,如家裝工程現(xiàn)場場地較小,沒有辦法接待50人次的教學(xué)班,而且施工現(xiàn)場存在不定的完全隱患,學(xué)生工程現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)不足和安全意識的相對薄弱,出于學(xué)生安全考慮,很多工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人不愿意接待學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)。
1.3 實(shí)訓(xùn)室建設(shè)要求較高
現(xiàn)在目前高職院校都大投入的建設(shè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室,裝飾藝術(shù)設(shè)計專業(yè)多建立材料實(shí)訓(xùn)室和構(gòu)造實(shí)訓(xùn)室,對于施工實(shí)訓(xùn)室的建立多是購買一些常用裝飾施工機(jī)具和設(shè)備,但由于建筑材料日新月異,裝飾機(jī)具和設(shè)備也要隨著更新淘汰,學(xué)校投入經(jīng)費(fèi)有限,校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備往往跟不上技術(shù)發(fā)展,使校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室不能發(fā)揮很好的作用。
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