Digital Transformation Model for Building Construction Curriculum in Architecture

Öz

The architecture-construction sector has been undergoing a great transformation, especially in the last ten years, with the effect of Industry 4.0 and current technologies. In the continuation of these developments, the concept of Construction 4.0 was formed and it is in a position to guide the sector. Current research shows that digital technologies will play an increasingly active role in the architecture-construction industry. The expectation of the industry from professionals is that they have the appropriate competence, knowledge and skills for this digital transformation. In this context, architectural education is expected to respond to current digitalization requirements. Within the scope of this study, a digital transformation model was developed by using virtual reality (VR), augmented reality (AR) and building information modeling (BIM) applications in building courses, and this model applied to the courses Building Technologies, Building Construction Project and Construction Management &Economics in the academic years of 2020-2021 and 2021-2022. This model refers to the reconsideration of the building-construction curriculum in the digital transformation process in a holistic way, rather than using only a software for a course.Thus, it is aimed to perceive the building design and implementation decisions in the second, third and fourth dimensions and to establish a cost-time link. As a result, this model offers a learning environment based on the integration of BIM with VR-AR by increasing the interaction and experience level of students. In addition, as a result of practicing the model with students, it was observed that the difficulties in designing building elements and understanding details in construction courses were overcome.

Anahtar Kelimeler

• Virtual reality
• Augmented reality
• Building Information Modelling
• Architectural education
• Building construction courses

Mimarlıkta Yapı Dersleri Müfredatı Dijital Dönüşüm Modeli

Öz

Mimarlık-inşaat sektörü, Endüstri 4.0 ve güncel teknolojilerin etkisiyle özellikle son on yıldır büyük bir dönüşüm yaşamaktadır. Bu gelişmelerin devamında İnşaat 4.0 kavramı oluşmuş olup, sektörü yönlendirici bir konumdadır. Güncel araştırmalar, mimarlık-inşaat sektöründe dijital teknolojilerinin giderek daha etkin bir rolü olacağını göstermektedir. Sektörün profesyonellerden beklentisi de bu dijital dönüşüme uygun yetkinlik, bilgi ve becerilere sahip olmasıdır. Bu bağlamda, mimarlık eğitiminin de güncel dijitalleşme gereklerine cevap vermesi beklenmektedir. Bu çalışma kapsamında, yapı derslerinde sanal gerçeklik (SG), arttırılmış gerçeklik (AG) ve yapı bilgi modelleme (YBM) uygulamaları kullanılarak dijital dönüşüm modeli geliştirilmiş ve 2020-2021 ve 2021-2022 akademik yıllarında Yapı Teknolojileri, Yapı Uygulama Projesi ve Yapım Yönetimi ve Ekonomisi derslerinde uygulanmıştır. Bu model, sadece bir yazılımın kullanılması ve bir dersin planlanmasından ziyade yapı müfredatının bütüncül bir şekilde dijital dönüşüm sürecinde yeniden ele alınmasını ifade etmektedir. Böylece yapı tasarımı ve uygulama kararlarının iki, üç ve dördüncü boyutlarda algılanması ve maliyet-süre bağının kurulması hedeflenmiştir. Sonuç olarak, bu model, öğrencilerin etkileşim ve deneyim seviyesini arttırarak YBM’nin SG-AG ile entegrasyonuna dayalı bir öğrenme ortamı sunmaktadır. Ayrıca modelin öğrencilerle pratik edilmesi sonucunda, yapı derslerindeki yapı elemanı tasarlama ve detay kavramadaki zorlukların aşılmasını sağladığı gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Sanal gerçeklik
• Artırılmış gerçeklik
• Yapı bilgi modelleme
• Mimarlık eğitimi
• Yapı dersleri

Kaynakça

1. Arashpour, M., Sagoo, A., Wingrove, D., Maqsood, T. ve Wakefield, R. (2015). Single capstone or multiple cornerstones? Distributed model of capstone subjects in construction education, 8th International Structural Engineering and Construction Conference: Implementing Innovative Ideas in Structural Engineering and Project Management, ISEC Press.
2. Arashpour, M. ve Aranda-Mena, G. (2017). Curriculum renewal in architecture, engineering, and construction education: visualizing building information modeling via augmented reality, Proceedings of International Structural Engineering and Construction, Vol. 4 No. 1, doi: 10.14455/ ISEC.res.2017.54.
3. Bloom, B. (1956). Bloom’s taxonomy.
4. Coates, P., Arayici, Y., Koskela, L., Kagioglou, M., Usher, C., ve O'Reilly, K. (2010). The limitations of BIM in the architectural process, ICSU 2010, China. 15-17 Dec.
5. Dalgarno, B. ve Lee, M.J.W. (2010). What are the learning affordances of 3-D virtual environments?, British Journal of Educational Technology, Vol. 41 No. 1, pp. 10-32, doi: 10.1111/j.1467- 8535.2009.01038.x.
6. Diao, P. ve Shih, N. (2019). Trends and research issues of augmented reality studies in architectural and civil engineering education – a review of academic journal publications, Applied Sciences, Vol. 9 No. 9, p. 1840, doi: 10.3390/app9091840.
7. Duit, R. (1996). The constructivist view in science education–what it has to offer and what should not be expected from it. Investigaçôes em ensino de ciências, 1(1), 40-75.
8. ECSO (2021). Digitalisation in the Construction Sector Analytical Report, European Construction Sector Observatory, available at: https://ec.europa.eu/docsroom/documents/45547.

9. Emre, İ.E., Selçuk, M., Budak, V.Ö, Bütün M. ve Şimşek, İ. (2019). Eğitim Amaçlı Sanal Gerçeklik Uygulamalarında Kullanılan Cihazların Daldırma Açısından İncelenmesi. Bilişim Teknolojileri Dergisi. 2, 119-129.
10. Horne, M. ve Thompson, E.M. (2008). The role of virtual reality in built environment education, Journal for Education in the Built Environment, Vol. 3 No. 1, pp. 5-24, doi: 10.11120/ jebe.2008.03010005.
11. Kızılyaprak, H.N., Altun, M. C. (2019). Türkiye’deki Mimari Teknoloji Eğitimine Yönelik Bir Analiz. Mimarlık ve Yaşam Dergisi, 4(1), 39-53. doi: 10.26835/my.491641.
12. Kurt, S. (2011). Use of constructivist approach in architectural education. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 15, 3980-3988. Mala, K. ve Singh, N. (2017). Constructivist approach: a way of learning. GHG Journal of Sixth Thought Vol. 4 No.2 McKinsey Raporu (2020), The Next Normal in Construction, available at: https://www.mckinsey.com/∼/media/McKinsey/Industries/Capital%20Projects%20and%20Infrastructure/Our%20Insights/The%20next%20normal%20in%20construction/The-next-normal-in-construction. pdf
13. Milgram, P. and Kishino, F. (1994). A taxonomy of mixed reality visual displays, IEICE Transactions on Information and Systems, Vol. 77 No. 12, pp. 1321-1329.
14. Sawhney, A., Riley, M. and Irizarry, J. (2020). Construction 4.0: An Innovation Platform for the Built Environment, Routledge, London, ISBN 9780367027308.
15. Seyman Güray, T ve Kısmet, B. (2021). Applicability of a Digitalization Model based on Augmented Reality for Building Construction Education in Architecture. Construction Innovation: Information, Process, Management. https://doi.org/10.1108/CI-07-2021-0136
16. Wang, P., Wu, P., Wang, J., Chi, H.A. ve Wang, X. (2018). A critical review of the use of virtual reality in construction engineering education and training, International Journal of Environmental Research and Public Health, Vol. 15 No. 6, doi: 10.3390/ijerph15061204.