現(xiàn)代信息技術(shù)水平的迅猛發(fā)展催生了諸多新興技術(shù)，這些技術(shù)并被應(yīng)用于日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，虛擬仿真技術(shù)便是當(dāng)前一種十分先進(jìn)的技術(shù)手段，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、醫(yī)療、航空航天等多個(gè)行業(yè)。虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用正在成為一種熱門(mén)趨勢(shì)，學(xué)校利用該技術(shù)構(gòu)建了更加直觀、生動(dòng)的教學(xué)平臺(tái)，為學(xué)生提供沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生更好地理解抽象的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域及其相關(guān)專業(yè)而言，構(gòu)建基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)平臺(tái)不僅有助于提高教學(xué)質(zhì)量，還有助于增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

　　當(dāng)前建筑行業(yè)對(duì)工作人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的依賴度較高，因此建筑設(shè)計(jì)及相關(guān)專業(yè)的教學(xué)十分重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，但若學(xué)生直接參與建筑工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)施工，安全風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)對(duì)較大，而學(xué)校建設(shè)實(shí)體實(shí)驗(yàn)室也并不可行，不僅資金投入需求巨大，且設(shè)備更新?lián)Q代較快，長(zhǎng)期來(lái)看并不經(jīng)濟(jì)?；诖?，利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建一個(gè)能夠提供豐富實(shí)踐機(jī)會(huì)的教學(xué)平臺(tái)成為了一種高度可行的方案，很多學(xué)校只需最開(kāi)始一次性完成大部分投資，建設(shè)一個(gè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，后續(xù)便可通過(guò)簡(jiǎn)單的維護(hù)升級(jí)實(shí)現(xiàn)持續(xù)運(yùn)行，學(xué)生可借助虛擬仿真平臺(tái)，在保證安全的前提下熟悉各種工況及其實(shí)際操作流程。

　　目前高校構(gòu)建基于虛擬仿真技術(shù)的建筑實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)主要分為以下三個(gè)步驟。

　　第一，設(shè)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)。該實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)主要由前端展示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)管理層構(gòu)成。其中前端展示層將用戶與平臺(tái)連接起來(lái)，通過(guò)交互界面設(shè)計(jì)為用戶提供交互體驗(yàn)。要想體驗(yàn)良好，交互界面的設(shè)計(jì)就應(yīng)具備直觀性、互動(dòng)性及自適應(yīng)性等特性，便于教師、學(xué)生快速上手，支持鍵盤(pán)、鼠標(biāo)及觸摸屏、VR設(shè)備等多種互動(dòng)工具，并適應(yīng)手機(jī)、電腦、平板等不同終端設(shè)備，以滿足不同用戶的使用需求。業(yè)務(wù)邏輯層是平臺(tái)的核心功能，將前端展示層與數(shù)據(jù)管理層連接，為用戶提供具體的功能模塊及相應(yīng)的工具與服務(wù)，如建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、施工管理等模塊，以滿足不同的教學(xué)任務(wù)需求。數(shù)據(jù)管理層用于存儲(chǔ)并管理平臺(tái)上所有的信息數(shù)據(jù)，包括模型資源庫(kù)、案例資料庫(kù)、用戶信息庫(kù)等，其收錄了大量建筑構(gòu)建、材質(zhì)紋理、光影效果等三維模型文件，以及來(lái)自國(guó)內(nèi)外的優(yōu)秀建筑案例，為教師與學(xué)生學(xué)習(xí)提供了參考資料;用戶信息庫(kù)則可用于個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃和資源推薦服務(wù)支持，同時(shí)用戶信息庫(kù)也能為平臺(tái)管理、眾多登錄角色的功能權(quán)限控制提供支持，可有效保障平臺(tái)的信息數(shù)據(jù)安全，并提升平臺(tái)的易用性與管理效率。

　　第二，開(kāi)發(fā)功能模塊。設(shè)計(jì)好平臺(tái)架構(gòu)后，需要開(kāi)發(fā)具體的功能模塊，這些模塊應(yīng)與教學(xué)任務(wù)高度適配，可幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。如建筑設(shè)計(jì)模塊，集成GIS技術(shù)、BIM技術(shù)等多種技術(shù)，可提供從概念構(gòu)思到詳細(xì)設(shè)計(jì)的完整流程。學(xué)生可在虛擬環(huán)境中觀察系統(tǒng)提供的真實(shí)地形地貌數(shù)據(jù)，并綜合考慮成本運(yùn)算、區(qū)域未來(lái)發(fā)展規(guī)劃等多種因素選擇合適的工程項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)，并利用參數(shù)化建模工具設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)與空間布局，再通過(guò)內(nèi)置材料數(shù)據(jù)庫(kù)選取合適的建筑材料，最終由專家模擬評(píng)審抉擇出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊可為學(xué)生提供全面的力學(xué)分析工具，幫助學(xué)生深入了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。這一模塊通常內(nèi)置多種常用結(jié)構(gòu)類型，如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)，提供力學(xué)分析工具，指導(dǎo)學(xué)生如何正確設(shè)置建筑荷載、繪制建筑剪力圖與彎矩圖等，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的理解。施工模擬模塊則允許用戶按照真實(shí)施工順序逐步完成各個(gè)工序的操作演練，用于教學(xué)時(shí)，系統(tǒng)可通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式，向?qū)W生虛擬展示不同施工步驟的具體操作方法。學(xué)生可以學(xué)習(xí)如何制定施工計(jì)劃，為不同任務(wù)合理分配時(shí)間和人力、資金等資源，以有效增加學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。另外平臺(tái)還設(shè)有專門(mén)的安全管理模塊，向?qū)W生傳授常見(jiàn)事故的預(yù)防措施及應(yīng)急響應(yīng)策略，并通過(guò)打造沉浸式虛擬環(huán)境，讓學(xué)生通過(guò)演練正確掌握事故處理方法。

　　第三，平臺(tái)部署與推廣。平臺(tái)建設(shè)完成后，學(xué)校需要正式上線運(yùn)行該平臺(tái)，并將其推廣給更多高校師生及社會(huì)企業(yè)使用，以不斷吸收行業(yè)意見(jiàn)，完善平臺(tái)功能設(shè)計(jì)，使其更貼合實(shí)踐教學(xué)需求。首先高校在上線該平臺(tái)前，應(yīng)通過(guò)增加光纖電纜鋪設(shè)、購(gòu)入新設(shè)備等方式，為虛擬仿真建筑實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供可靠的技術(shù)支持。高校還應(yīng)為教師、學(xué)生等提供培訓(xùn)，幫助其盡快熟悉平臺(tái)的各項(xiàng)功能和具體操作流程。其次，平臺(tái)上線后，建筑專業(yè)教師應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)目標(biāo)，合理安排實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程，并靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容難度，確保學(xué)生對(duì)理論與實(shí)踐知識(shí)都掌握到位，并幫助每位學(xué)生都能找到適合自己的學(xué)習(xí)路徑與資源，從而充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其實(shí)際問(wèn)題解決能力。另外高校還可與社會(huì)企業(yè)合作，允許建筑企業(yè)進(jìn)入平臺(tái)，為企業(yè)提供員工培訓(xùn)和新產(chǎn)品、新技術(shù)測(cè)試等工作，這樣不僅能提升校企合作親密度，為學(xué)生提供更多參與建筑工程項(xiàng)目的渠道與機(jī)會(huì)，也能為高校聽(tīng)取用戶反饋，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行更新迭代提供參考，如此也可降低學(xué)校在后續(xù)維護(hù)升級(jí)方面的資金壓力，實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化。

　　總之，基于虛擬仿真技術(shù)搭建的建筑實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)作用凸顯，通過(guò)設(shè)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)、開(kāi)發(fā)功能模塊、推廣平臺(tái)應(yīng)用等步驟，該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以在現(xiàn)有建筑專業(yè)教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)價(jià)值最大化。未來(lái)隨著更多技術(shù)的逐漸完善，基于虛擬仿真技術(shù)的建筑實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)必將為建筑領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展注入更多活力，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展真正實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。(作者周維系渭南師范學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院講師)