赵黎黎

摘 要：大数据、互联网的发展冲击着传统的环境设计专业教育模式。一方面，单一的课堂教学已经不能满足学生学习以及市场的需求;另一方面，互联网的发展给环境设计专业教育提供了更广阔的学习平台、更加丰富的学习资源和更有效的学习渠道。我们可以通过虚拟现实技术和互联网建设仿真实验项目来达到更新教学手段、增强学生学习自主性的目的。

关键词：“互联网+”;仿真实验;施工;工艺

一、大数据、“互联网+”背景下环境设计专业教学模式存在的问题

环境设计专业是一门涉及建筑设计、城市规划、景观设计以及人文科学等多个领域的综合性学科专业，同时也是实践性较强的专业。在大数据、“互联网+”的大背景下，环境设计专业在教育教学方面也正处于一个转型阶段，目前的环境设计专业的教学中存在以下问题。

（一）教学方法滞后

授课手段单一，教师在教学过程中主要采用静态的图像、视频展示等教学手段，缺少互动式的教学方式。

（二）学生学习的主动性差

目前，我校学生普遍存在学习主动性较差的问题，学习往往处于被动的状态，很少会自己通过网络或者其他学习平台进行自主学习。

（三）教学资源缺乏

大数据、“互联网+”的大背景下，许多教学资源、教学平台层出不穷，高校也在积极构建信息化的教学平台。但这些教学平台在实际运用中却遇到了教学资源缺乏、资源交叉互访不足等问题。

（四）教师对于新技术、新的教学手段缺乏足够的认识

大数据、“互联网+”时代的发展不仅要求学生要有较强的自主学习能力，同样也要求教师能顺应时代的发展、技术的发展，不断更新专业知识、参与更多的专业实践，同时也要不断更新教学手段。

二、“施工工艺设计”课程的教学模式

环境设计专业是融合理论教学与实践教学，且实践教学所占比重较大。“施工工艺设计”是我校环境设计专业重要的专业核心课程之一，课程最初构想为：学生通过教师讲授、工地现场考察学习施工操作;学院提供一间教室展示施工过程中的每道工序和各工种施工的细节表现，并能有实践操作空间让学生进行各工种施工操作。但是由于各种因素（施工项目工地不足、实践操作的空间不足、材料费用过高、安全隐患等），能给学生实践操作的机会相对较少。针对以上的传统教学模式，该项目提出了改革传统实践教学方法、以技术驱动教学变革、利用仿真实验的形式为学生提供虚拟的场景来完成相应的课程实践操作。

三、“室内施工水电工程虚拟仿真实验”项目建设概述

虚拟现实技术采用“虚拟现实”等技术理念和技术手段，基于真实的实验环境、真实的实验设备、真实的实验任务和实验流程构建虚拟仿真实验系统，从而很好地解决我们实践教学中的所遇到的实践操作问题，比如实践操作空间不足、实践操作材料费用过高、安全隐患问题等。

（一）“室内施工水电工程虚拟仿真实验”项目建设的目标

“室内施工水电工程虚拟仿真实验”项目依托长江师范学院美术学院环境设计专业的专业课程“施工工艺设计”以及市级教改项目“虚拟现实技术在环境设计专业中的运用”进行开发和开展实验教学工作。项目提出利用虚拟仿真技术，将理论、实际操作、虚拟仿真系统结合在一起的教学方式，构建虚拟仿真教学系统与实践操作平台等，给学生提供进行虚拟仿真的实验条件，让学生在虚拟环境中学习施工工艺，并进行虚拟操作。

通过引入室内施工水电工程虚拟仿真实验系统，在理论教学和实践教学之间搭建一座桥梁，解决了“施工工艺设计”课程相关理论知识与实践操作的融合问题，提升了课程理论学习与实践操作的效率与效果，优化了学生的实践学习体验。学生通过完成教学项目，能有效调动学习的积极性，既掌握实践技能，又掌握相关理论知识，提高学生解决施工实际问题的综合能力。

室内施工水电工程虚拟仿真实验系统提供了教、学、练、评等教学功能，学生可以通过系统进行虚拟仿真实训学习、实践操作，同时系统能给予学生实践操作项目评价，让学生在虚拟的系统中获得与实际操作同等的学习、操作效果。

（二）“室内施工水电工程虚拟仿真实验”的方法与步骤要求

在室内施工水电工程虚拟仿真实验项目中，学生必须通过实际的虚拟仿真操作，掌握“施工工艺设计”的以下知识点：了解室内装修隐蔽工程（水路、电路）基本布局结构;熟悉室内装修水路基本布局方式;熟悉室内装修电路基本布局方式;熟悉掌握室内装修水路、电路验收标准等知识。虚拟仿真实验的具体操作步骤如下。

（1）估算线管用量。根据设计设计，估算水路冷热水线管、水龙头、电线、插座开关面板用量。

（2）水路放线。根据设计方案观察室内情况放线，画出水路定位线。

（3）水路开槽。根据设计要求在墙面进行管线开槽，管线开槽必须是平行线与垂直线。平行走线的管路一律控制在60～90厘米高（从地面算起），有水龙头的管路必须垂直。

（4）管线切割。根据设计需求，将冷热水管切割至可用尺寸，备用。

（5）水路安装。管道又分冷水管与热水管专用。其中，暗藏管道杜绝使用镀锌铁管。确定水域位置与使用功能，排放安装好所有的水龙头及用水位置。

（6）水路验收。试压是管道检查渗漏的方法之一，先用堵头将所有内丝堵死。用压力表打压（6～8kg）试水，打压之后检查所有管道所有接头。

（7）防水处理。水路管道安装之后，用水泥沙子混合封好卫生间所有线槽。等线槽和地面干后，再次清洗地面与墙面，墙地面水分干了即可做防水，墻面防水最好做80cm以上高。如果厨卫墙背面有家具的墙面，必须做满墙。

（8）电路放线定位。根据设计图纸，弹好平行与垂直线，确定好布线的位置。

（9）电路开槽。放好开关插座底盒。插座距地面40厘米开槽，挂式空调插座距地面2.2米开槽，开关距地面1.2～1.4米开槽。开关插座底合安装要弹水平线开槽。

（10）电路布线。根据设计布线，强弱电线管的暗盒要分开。强电与弱电的要求布线在最底限度下相隔30厘米，空调插座专用6平米以上的电线分组，电器插座专用4平米分组，开关2.5平米以上专用分组。空调线组距地面2米以上走线。电器线组地面走线，开关及照明灯线组墙顶面走线，开关插座底合安装时必须水平垂直。

（三）“室内施工水电工程虚拟仿真实验”的教学流程设置

教学—教师进行施工工艺相关理论教学，并在虚拟仿真系统中进行虚拟操作演示，让学生更直观地了解和学习室内装修水路、电路铺设的操作流程、施工工艺以及规范。

实践操作—学生通过安装、启动室内装修隐蔽工程虚拟仿真实验系统，学生可以选择观看演示过程或者虚拟操作等程序。虚拟仿真系统能够模拟真实的实践环节、实践流程、实践任务、实践设备等，让学生能以第一视角的体验与交互模式对虚拟安装流程进行实践操作：放线定位、墙体开槽、布线、验收等流程。

评价系统—系统将通过对学生的操作（是否按照实验步骤操作、是否符合操作规范、是否符合施工流程）等进行等级评价。在条件允许的情况下，学生还可以进入实训基地或设计公司进行真实的施工操作。教师将学生真实操作流程与虚拟仿真系统中的操作进行综合性评价，具体如图1所示。

（四）“室内施工水电工程虚拟仿真实验”项目的优势

（1）虚拟仿真系统创造了与实际操作相似的环境，可以模拟逼真的室内施工操作流程，沉浸式体验施工环境，使学生能够获得生动直观的感性认识，增进对理论知识的理解与掌握。

（2）操作性强，直观性强，学生学习兴趣高。采用虚拟仿真技术，模拟真实操作环境，室内装修水电工程的操作技术要求、操作流程等都能在虛拟的三维现实环境下，实现协同模拟操作，能达到良好的教学和实践效果。

（3）节省成本。虚拟仿真系统能够控制学生实践操作的成本，同一套虚拟仿真系统可以多人同时、多次使用，实现在更短的时间和成本内培养更高素质人才的目标。

（4）增加安全可靠性。学生到施工现场实践存在一系列安全问题，虚拟仿真系统在体验过程中不会带来人身伤害和环境危害，体验者可以通过虚拟仿真熟练掌握知识原理和操作流程。

四、结语

大数据、“互联网+”带来了全新的教育理念，教学方法有了更多的形式，教学资源也在不断更新。在这种信息化背景下，结合环境艺术设计专业特点，建立虚拟仿真实验项目不但更新了教学模式，提高了学生学习的主动性，有利于学生的自主学习，同时也让教师的自我能力得到提升。虚拟仿真系统使教学资源更生动、教学活动更丰富、实践操作更安全，充分体现了大数据、“互联网+”背景下的教育信息化的发展方向。

参考文献：

[1]魏薇.“互联网+”背景下高校环境艺术设计专业教学创新模式研究[J].信阳农林学院学报，2018（1）.

[2]党亮云基于大数据分析的环境设计专业教学体系更新[J].艺术科技，2019（2）.