隨著社會的飛速發展，信息技術在各領域的應用更加廣泛，與此同時，教育領域也發生了前所未有的變革，教育方式、教育手段及工具都出現了質的變化。建筑專業以培養具有豐富理論知識與實際操作能力的建筑類人才為目標，其涉及的學科內容十分繁雜。傳統的建筑專業教學以理論教學為主，多通過開展理論課程來幫助學生扎實掌握建筑設計、施工制造及工程項目管理等知識，實踐教學課程比例則相對較少，且多以實體模型和現場實習為主。隨著社會的發展，這一教學模式已逐漸難以滿足日益增長的教學需求，將人工智能、云計算、大數據等新興前沿技術引入建筑專業實踐教學成為必然。

　　建筑學涉及風景園林、土木工程、室內設計及生態學等多個專業的內容，是一門實踐性極強的學科，注重學生設計思維、實際操作能力的培養，但建筑專業實體教學環境建設受到場地資源的限制，工期長、成本高，存在一定的安全風險，這些因素一直是建筑專業實驗教學中難以逾越的障礙。隨著線上教學模式的發展，人們對建筑專業實驗教學的需求逐漸發生變化，構建更加智能化、自主化、強交互性的實驗教學平臺成為該專業教學工作的重要任務之一，虛擬仿真技術的引入便可幫助人們有效解決這一問題。可以說，構建虛擬仿真實驗教學平臺是推動建筑教育現代化、智能化，提高建筑類專業教學質量的關鍵途徑。

　　對建筑專業教學而言，構建虛擬仿真實驗教學平臺具有突出優勢，具體表現如下。一是降低成本與風險。虛擬仿真實驗教學平臺主要利用虛擬現實技術(Virtual Reality，簡稱VR)、增強現實技術(Augmented Reality，簡稱AR)等構建一個現實與虛擬空間高度融合的虛擬仿真教學環境，學生可以在模擬環境中完成建筑規劃與設計、工程項目施工及流程管理等學習任務，無需真正參與建筑工程建造與施工，如此可以減少實際建材消耗，有效降低建筑專業實踐教學成本，減少可能發生的安全隱患。二是增強互動體驗感。在實驗教學中，學生可沉浸式體驗虛擬環境，通過不同視角審視建筑工程項目設計效果，從而對其空間布局、色彩、光影效果等進行優化，這一環境甚至可模擬不同氣候條件下的建筑表現，為學生提供更全面的指導，大大增強學生與建筑設計的互動性與直觀性。三是突破教學時空限制。傳統的實體模型與現場實習對師生學習時間與空間的限制較多，學生難以自由選擇教學地點與時間;構建虛擬仿真實驗教學平臺后，學生可以根據自己的意愿、時間安排等隨時進行學習，虛擬環境下的教學活動再也不受時空的約束。這一平臺的引入也大大提高了教育資源的均衡分配性，即便是教育資源不太豐富的地方，高校也可通過構建平臺來為學生提供服務。四是培養學生的創新能力。學生可在虛擬環境中大膽嘗試一些獨特、新穎的設計理念與方案，即便效果不理想，也可通過數次調整優化來使其更加接近預想，可見虛擬仿真實驗教學平臺可為建筑類專業學生的實踐學習提供更多的試錯機會，培養學生創造力與問題解決能力。

　　目前，虛擬仿真實驗教學平臺已在很多高校中獲得了大力推廣，如清華、北大等高校均建設了國家級虛擬仿真實驗室;華南理工大學建立了建筑全生命周期管理虛擬仿真(BIM)中心，利用計算機技術完成建筑工程的建造實驗教學，可幫助學生完成常規實驗教學中難以完成的任務，是對虛擬仿真、數據采集及性能模擬等項目的有效強化和內容擴展，充分體現了華南理工大學建筑專業的特色和技術優勢。但對大部分高校而言，構建建筑專業虛擬仿真實驗教學平臺面臨較大的阻礙與困境，結合其他高校平臺建設的普遍經驗，可發現困境主要表現為以下幾點。

　　一是技術與成本較高。開發高質量的虛擬仿真實驗平臺并不是一件簡單的事，不僅需要成熟的軟件技術和硬件設施，而且需要高昂的成本投入，且信息技術更新十分迅速，高校需不斷投入資源以保持平臺技術的先進性與兼容性，這對普通高校而言具有一定挑戰。二是平臺內容開發難度較大。為滿足建筑專業學生學習需求，虛擬仿真實驗平臺建設要高度還原各種真實建筑場景，這便需要將建筑結構設計、建材屬性、不同施工方案與過程等更具體的細節引入系統，這對開發者技術能力要求較高，如此復雜的內容也會導致平臺建設周期更長。三是師資培訓缺乏。受到平臺技術先進性的影響，教師也需不斷進行學習以確保自身及時掌握新的技術工具，從而改善教學方法，以指導學生更好地完成虛擬實驗項目。但一些高校很難及時跟進技術發展，導致師資培訓存在滯后。四是學生接受度與學習效果評估錯位。部分學生的學習能力較差，對虛擬仿真實驗的接受程度也較差，且如何準確評估學生在虛擬實驗項目中的教學效果也較難。五是平臺資源的整合與共享難度較大。為豐富平臺教學內容，部分高校會對虛擬實驗資源進行跨學科、跨校乃至跨行業的整合與共享，但這一共享機制還未成熟，導致該平臺很難被廣泛應用于各高校建筑專業教學過程。

　　在構建虛擬仿真實驗教學平臺時，高校應重視以下要點。第一，平臺構建的關鍵技術整合。虛擬仿真實驗教學平臺的構建包括模型搭建、模塊設計、資源引入與整合，以及平臺建設等內容，需要利用多種信息技術手段方可實現。如利用三維建模及云計算、大數據分析、建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)等技術，可對虛擬環境的控制系統、場景模型進行設計，引入有關建筑材料、設備等虛擬物品的相關數據，確保虛擬環境中此類物品的參數及性能指標與現實中相一致，再參考現實中不同建筑工程項目案例，構建虛擬環境下的工程案例，模擬真實的工作流程、環境條件及可能發生的應急處理情景等。利用VR、AR、機器學習等技術可開發設置高度逼真的互動環節，滿足學生對不同實驗教學場景的需求。此外，平臺還應利用接口協議實現CAD、PS、ID等多種建筑設計軟件的接入，確保這一平臺的兼容性與靈活性，力求打造一個高度逼真、功能豐富、強交互性的虛擬教學環境。

　　第二，課程體系與內容設計。建筑專業教學課程體系設計應遵循教學大綱，合理設計基礎理論與實踐教學的課程比例，如將理論與實驗教學課程占比調整為1:1，讓學生在學習理論的同時也能參與實驗教學，從而加深學生對課程內容的理解。以建筑工程項目設計與施工管理等教學課程為例，教師也應結合每堂課的理論教學內容來制定相應的虛擬仿真實驗項目，以確保學生更好地融會貫通理論知識與實踐技能。

　　第三，教師技能培訓。虛擬仿真實驗教學平臺對教師專業技能要求較高，為確保虛擬仿真實驗教學能夠成功實施，高校需要聘請對虛擬仿真實驗教學理解更深的人員開展專業教學，或對本校教師進行技術培訓，提升教師在虛擬實驗教學環境下的教學指導能力與教學效果，培養建筑專業人才。培訓內容應涵蓋關于虛擬仿真實驗教學理念的理解、虛擬仿真實驗平臺的基本操作技能、虛擬仿真實驗教學策略與方法、教師如何利用平臺創建新的虛擬實驗場景用于教學，以及如何整合多媒體教學資源、如何集成虛擬仿真實驗平臺與學校現有教學管理系統等內容。

　　第四，建立教學評價體系。引入虛擬仿真實驗教學項目后，高校應構建更加科學合理的教學評價體系，如構建多維度評價指標，制定定量或定性評價方案，建立定期評估機制，實時分析平臺反饋結果等方法，可對學生理論知識掌握情況進行評估，并對學生在虛擬實驗中的學習成果進行評估，從而激勵、敦促學生更好地提升創新思維、問題解決能力及團隊合作能力。

　　總之，構建虛擬仿真實驗教學平臺是順應時代發展的必然選擇，能夠推動建筑學科、行業實現創新發展與深刻變革。利用這一平臺，高校能夠培養出實踐能力更強、更加適應未來行業發展需求的專業人才。但實際應用中，高校仍需不斷克服技術、經濟、政策、師資培訓等多個方面的挑戰，方可確保虛擬仿真實驗教學平臺真正發揮作用。隨著現代信息技術水平的不斷進步，社會教育理念也在持續更新，建筑專業中虛擬仿真實驗教學平臺的構建將發揮越來越突出的作用，帶領中國建筑專業教育與行業發展實現升級。

        （作者李志超系廣西城市職業大學工程師）