基于虚拟现实技术的工程造价课程改革

摘要：2016年被称之为VR元年，是虚拟现实技术大发展和开始成熟的一年，将会给建筑类专业教学方式带来很大的变革，工程造价专业的教学也势必会受到虚拟现实技术的影响，《建筑工程计价》课程的改革可以有效的改变传统的教学方式，提高学生的学习积极性和趣味性。

关键字： 虚拟现实；工程造价行业；建筑工程计价；教学

【中图分类号】TU72-4；

1 引言

2016年4月1号，淘宝推出了全新的购物方式buy+，正式将虚拟现实技术推到了风口浪尖，也代表着虚拟现实技术也日臻成熟，VR（虚拟现实）技术，是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境。VR（虚拟现实）技术主要通过计算机模拟环境生成动态的、实时的三维立体逼真图像同时能使其具有一切人所具有的感知。同时辅以触觉系统、音频系统级可视化现实设备等，完成人与虚拟环境进行硬件的交互、从而产生沉浸感。淘宝开始推广buy+，可见VR的硬件、软件技术已经达到了一定的成熟度，到了实际大规模应用的水平。这正式将VR技术引入到《建筑工程计价》课程提供了基础条件。

传统的教学方式，特别是在工程造价专业内，更多的是依赖与二维的图纸、书面的资料、图片及视频等工具，来展现工程的具体内容，伴随着VR（虚拟现实）技术的发展，虚拟现实特有的存在感、交互性、自主性、多感知性等特点，若将虚拟现实技术用于工程造价专业的教学当中，可以很好的把教学情境与教学目标结合起来。于此同时，任课教师能较直观的展现工程中的各个细部做法，学生也可以体会到逼真的工程环境内，使之对工程本身有着深刻的记忆。对于高职院校培养技术技能型的人才，具有巨大的势。因此，笔者认为对VR（虚拟现实）技术在教学中的应用改革研究是十分有必要的。

2 VR在《建筑工程计价》课程中的应用

《建筑工程计价》是高职学院工程造价专业的核心课程，主要培养学生的工程量清单、招标控制价和工程量清单报价的编制能力，施工图预算和工程结算等的编制能力。《建筑工程计价》作为专业的核心课程，是在《建筑识图与构造》、《建筑材料识别与应用》、《施工与管理》、《建筑结构基础》等专业基础课基础上来展开学习的，因此对学生的基本要求是有一定的识图能力，熟悉建筑基本构造，理解建筑各部分组成部分的作用；学生还需熟悉常规的建筑、装饰工程的施工与管理等到；

建筑工程计价课程，需要学生在掌握基础课程的基础上来学习的，比如前面的识图课程，就要求学生需要比较扎实的识图能力，还需要有较好的空间想象能力，才能把二维平面的图纸想象出建筑物的模型，这对刚刚学了建筑识图的同学来说还是有一定的难度。但随着VR（虚拟现实）技术引入课堂教学，就使对该部分的图纸的认识变的直观， VR（虚拟现实）技术则可以做到不受时间、空间、任务等限制，在课堂上创造出所需的建筑物的三维立体情境，供学生一个立体的、直观的感性建筑，从而使教学问题变得具体形象，二维图纸的抽象难以理解变为具体直观，有助于提高学生的学习兴趣及主动性。比如在建筑工程图纸中带型基础与独立基础之间的搭接，真正的理解图纸理解搭接部分的图形，比如在做一些古建筑或者仿古建筑时候，现实生活中已很少见，因此我们上课时候就会发现自己讲的感觉很抽象，但要是用虚拟现实技术给造出一个“古建筑”来，在讲一些专业术语和构件就显得比较直观和理解了。

《建筑工程计价》课程也要求学生对各种建筑材料的基本物理性质、材料的力学基本性质及耐久性等要有了解，各种常规材料的材质、规格、型号等等都需要了解，但在校学生由于缺少机会，能接触到各种材料，然上课也不可能带很多的实物来展示，更有甚者有些材料就不适于携带，因此多数的学生对材料更多的停留在理论的基础上。比如天然石材，大理石或者花岗岩，虽然学生能明白花岗岩和大理石之间的概念区别，但真给拿出一块石材，还是不能区分，通过虚拟现实技术的应用，将会彻底改变目前的这种教学效果，虚拟现实技术不仅能直观的展现各种材料的外观，还可以产生各种材料的触感，比如花岗岩，就可以在虚拟现实中收集成百的花岗岩石材，让学生来增加理解及记忆。

虚拟现实还可以进行各种工况的模拟，包括建筑工程工艺上的三维模拟，各种材料、结构及施工方案之间的模拟，学生能够获得身临其境的操作环境，可以实时的获得各种过程中想要的数据，还可以进行虚拟漫游技术，通过虚拟的场景来完成所学知识模型的一个构建。

《建筑工程计价》是通过识图、了解材料、施工工艺等基础上，开始进行工程量和价格的计算。我们在实际教学中，通过VR技术，场景展现每个工程量是如何施工、如何计算、如何考虑相关因素等到。比如我在挖土的时候，让同学们身临其境的去工地挖土现场，从场地平整，开挖放线，挖掘机械进场、放坡系数的取值和考虑因素、工作面的取值等，我想通过这样一个过程，能保证每个愿意学的同学都能牢记土方工程量的计算问题。其他亦是如此。

单价的计算也是如此，我可以通过虚拟现实，从原材料的生产、采购、运输、仓储、加工、使用整个过程中，让你了解我的价格的组成，使同学们能知其然和所以然。

虚拟现实有着各样的优势，但目前也还存在着一些问题：比如现在硬件设备已经达到一定的成熟度了，但还有很多功能不完善的地方，如设备比较笨重；使用后会头晕等到；软件的开发也还没大面积推广，可使用的软件还不够多；硬件设备的单价相对来说还较高，对大面积的使用还存在着一定的困难；能熟练使用虚拟现实技术的人员还不多等。

3 总结

虽然虚拟现实技术有着这样那样的不足，但应用VR技术得到的好处是显而易见的。技术的发展总有个过程，但到目前VR技术已经具备了一定的实际应用的能力了，因此，将虚拟现实技术应用到工程造价专业教学中会有着积极的效果和作用，不仅能提高学生的学习效果，同时使学生在无安全威胁的情况下有着一定的“现场工作”的工作经验，同时也是节省成本的一种有效的途径。虚拟现实技术的应用将会给高职院校的教育带来非常大的影响。

参考文献：

1. 虚拟现实技术及其在高校化工教学中的应用 鞠露 《化工管理》 2016年01月

2. 基于桌面虚拟现实技术的课程资源构建研究 林志维 硕士论文 2014年

3. 数字化虚拟现实技术时代的建筑设计教学模式变革 李艳菊 《生态经济》2012年4期

4. 虚拟现实在教育中的应用 史铁君 硕士论文 2008年