虛擬仿真技術對園林實訓教學的應用

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【內容摘要】隨著我國城市規(guī)模不斷擴大，各大城市對園林建設提出更加嚴格的要求。為了培養(yǎng)出合格的園林人才，在開展園林實訓教學時，要積極進行教學改革，提高學生的實踐能力。充分發(fā)揮出虛擬仿真技術的優(yōu)勢，結合園林實訓教學的情況，明確教學目標，將虛擬仿真技術與園林實訓教學有機結合，創(chuàng)新教學模式和教學方法，給學生帶來良好的學習體驗。

【關鍵詞】園林工程;實訓教學;虛擬仿真技術;教學創(chuàng)新

虛擬現實技術主要是利用計算機技術模擬三維空間打造虛擬而逼真的世界，使人們有身臨其境之感。隨著數字技術的不斷發(fā)展，虛擬現實技術與教學的融合日益緊密。在開展園林實訓教學時，可充分利用虛擬現實技術的功能，提高學生的實踐能力，轉變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，達到預期的教學效果。

一、虛擬仿真技術在園林實訓教學中的優(yōu)勢

園林教學包含的內容和知識點眾多，學生在學習這門課程時，需充分運用各種材料打造相應的景觀，通過對地形進行改造，打造相應的建筑，對園林場景進行合理布置，還需結合完善的美學知識與歷史文化內容，創(chuàng)造出多種多樣的空間，給人們帶來不同的感受。園林設計師要具備豐富的想象力，能夠充分結合用戶的需求進行設計，因此，在園林教學中融入虛擬現實技術，挖掘其技術優(yōu)勢，創(chuàng)造真實的實訓情境，從而達到實訓的教學目的。當學生置身于虛擬仿真技術所營造的虛擬環(huán)境之中，進一步了解園林景觀內容。該技術能夠營造出不同形態(tài)的植物、造型各異的亭子、經典的古典園林空間和小區(qū)環(huán)境。學生無需通過實地參觀的方式就能有身臨其境之感。教師可充分發(fā)揮出虛擬仿真平臺的優(yōu)勢，使學生能夠充分了解實訓的內容和相關理論知識。然后，教師可在平臺中為學生發(fā)布實訓的目的和內容，使學生了解實訓的注意事項。學生可充分結合相應的理論知識進行在線練習，然后參與到技能在線測試之中。通過虛擬仿真實訓平臺，教師可與學生之間隨時進行交流，學生遇到問題后可隨時向教師咨詢。通過虛擬仿真技術可以調動學生主觀能動性，使學生在虛擬場景中對內容進行可視化編輯和調整，展示出不同的場景效果，激發(fā)學生的創(chuàng)造思維，使學生具備創(chuàng)新能力。

二、虛擬仿真技術在園林實訓教學中的應用條件

(一)明確硬件設備。由于虛擬仿真是一項先進的技術，為了發(fā)揮出這一技術的作用，要為其配備先進的硬件設備。需確保用戶充分沉浸在虛擬場景之中，給用戶帶來全新的感官體驗，要建立專門的虛擬仿真實訓室，搭配專業(yè)的仿真設備。常用的硬件設備有計算機、虛擬現實頭盔和雙目全方位顯示器、各類液晶光閘眼鏡、虛擬現實顯示系統(tǒng)、專業(yè)的聲音設備、交互設備等。(二)明確軟件技術。在構建虛擬仿真實訓平臺時，要明確所需軟件和技術。一是要打造專業(yè)的虛擬仿真實訓教學管理系統(tǒng)。要確保教師和學生隨時能夠登錄到后臺之中。在該系統(tǒng)中，主要包括個人信息、教學管理、教學資源庫和仿真實訓等內容。二是提供虛擬仿真實訓識圖與構造軟件。該軟件主要是用于展示各種細節(jié)，如建筑小品、植物具體種類。對于學生而言，由于二維圖紙所展示出的相關內容具有一定的抽象性，不容易理解，因此，采用該軟件可以減少學生在學習過程中所遇到的困難，培養(yǎng)學生的空間想象力，使學生能夠通過三維模型展示自己的構思。三是虛擬仿真園林規(guī)劃與設計軟件。在園林實訓教學中，要應用具備完善繪圖功能的軟件，同時，要確保軟件具有良好的兼容性。(三)建立數字庫。要實現實訓平臺的功能，教師要參與到平臺數字庫系統(tǒng)的建設之中。根據實訓課程及學生具體學習進度要求，建立高效的實訓體系，確保數字庫中的素材內完善。由專業(yè)的軟件技術人員為平臺及數字庫建設提供技術指導。構建分類數據庫系統(tǒng)，確保用戶可隨時提取相應的素材。

三、園林實訓教學中虛擬仿真技術的具體應用

由于園林實訓教學具有一定的專業(yè)性和實踐性，對學生的實踐能力和創(chuàng)新能力提出較高的要求，因此，在應用虛擬仿真技術的過程中，要確保虛擬仿真系統(tǒng)具有一定的專業(yè)特色，符合園林實訓的實際情況，可為學生打造交互式學習體驗，并確保教師能夠及時完成教學內容，對學生進行全方位的實訓。教師要將虛擬仿真技術與教材的內容緊密結合，指導學生利用專門的技術軟件進行操作。在開發(fā)虛擬仿真實訓系統(tǒng)的過程中，要確保系統(tǒng)具有一定的實用性和開放性，使系統(tǒng)的功能獲得進一步延展，滿足學生的多元化訓練需求。(一)園林設計實訓。設計實訓課程對學生綜合能力有重要影響，為此教師要提高對該環(huán)節(jié)的重視，要求學生掌握設計理念、方法及技巧，提高操作技能。在傳統(tǒng)的設計教學中，學生通常不能從多個方面了解園林設計的具體情況，缺乏明確而真實的體驗。教師利用虛擬仿真實訓平臺為學生展示經典案例，使學生能夠沉浸在逼真的園林場景之中，感受到園林設計的精華，并從多個角度體驗設計案例，了解園林的空間與色彩，在設計中所使用的材料，以及園林的質感。比如，在進行景觀建筑小品實訓教學時，學生在初步了解設計案例后，可利用虛擬實訓平臺展示出自己的設計成果。學生通過專有的三維立體模型就能感受到設計的效果，對設計有更加直觀的了解，使學生對設計充滿積極性和主動性，并及時發(fā)現在設計中存在的不足，隨時進行調整。比如，在開展居住區(qū)景觀設計實訓教學時，教師可利用系統(tǒng)中的居住區(qū)場地模塊輔助教學，引導學生將自己的設計構想進行充分展示，從而達到實訓的目的。學生在操作的過程中既能夠對地形進行改造，還能根據自己的想法設置建筑小品模型，增強動手能力。并進一步分析園林規(guī)劃設計的合理性，對設計方案進行優(yōu)化，在潛移默化之間提高學生的設計能力。(二)園林工程實訓。園林工程是綜合的系統(tǒng)性工程項目，在學習過程中要進行綜合訓練。由于園林工程的某些施工內容具有一定的危險性，不適合初學者進行訓練，因此，可選擇專業(yè)的虛擬仿真實訓系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠為學生打造三維施工模擬場景，使學生能夠在模擬環(huán)境下進行操作。在場景中，可為學生提供相應的工作角色，學生只需在系統(tǒng)中進行訓練，就能感受到施工現場的真實氛圍，還能及時發(fā)現問題，解決問題。學生通過大量的操作后，就能逐漸掌握施工相關技術和技能，解決學生無法到施工現場鍛煉的問題。在虛擬實訓場景中，學生可充分感受到樂趣。教師要為學生進行示范，使學生能夠了解到具體的實訓操作內容與要求，明確操作任務。然后，學生要反復進行操作，不斷練習，掌握具體的施工流程與相關技術，通過通關的方式驗證實訓效果。當學生順利通關后，就意味著學生已經順利完成實訓作業(yè)，系統(tǒng)會根據學生的操作情況為其進行打分，需確保分數超過設定值，才能繼續(xù)完成下一個任務。由于園林工程實訓教學十分專業(yè)，涉及內容眾多，教師要根據實訓的具體內容，對學生展開針對性訓練。比如，在進行駁岸施工實訓教學時，教師要確保學生順利通過測量放線的關卡，才能實現晉級。學生要采用一系列工具模型完成通關任務，然后才能進行挖槽、基礎夯實等內容的操作。系統(tǒng)會根據學生的表現為其打分，教師可以了解學生的實訓情況，及時找到問題，并予以針對性的指導。平臺可充分反映出學生的具體問題，使學生做到心中有數，這樣學生能夠通過反復訓練和操作提高自身能力。教師也可根據學生的實際反饋了解實訓平臺中存在的問題，對相應的模塊功能進行改進。教師也可以在模塊中添加相應的新技術，只需確保其與實際施工程序一致，符合行業(yè)的規(guī)范和要求，組織學生進行鍛煉。(三)專業(yè)基礎實訓。在園林實訓教學中包含大量的基礎課程，比如制圖和識圖。由于基礎課程的內容比較枯燥，雖然教師可采用多媒體技術輔助教學，但依然不能保證學生掌握扎實的基礎知識，甚至還會導致學生對基礎課程學習缺乏興趣。現有的多媒體教學所展示出的形體直線圖方向比較單一，不能提供多元化的觀察角度，也不能及時進行修改和編輯，影響教學效果。將虛擬仿真實訓平臺與專業(yè)基礎課程相結合，為學生展示出不同的教學模塊，使學生獲得針對性的訓練。學生可掌握基本的繪圖知識、投影知識等相關內容，也可利用實訓平臺多角度觀察相應的模型，并對模型進行調整。學生可對不同模型的形狀進行調整和變換，通過多個角度進行觀察，還可將其進行拆分和剖切，根據實際情況生成相應的二維圖紙。目前，實訓數據庫中包含眾多的建筑模型，可結合相應的需求點擊查看，就能對建筑構造的相關要求和制圖規(guī)范有所了解。由于模型和圖紙的界面可以互相轉換，可通過對比的方式使學生掌握制圖的相關要求，提高學生的空間思維能力與實踐操作能力。

四、虛擬仿真實訓教學應注意的問題

(一)加強虛擬仿真系統(tǒng)設計與人才培養(yǎng)。積極打造虛擬仿真實訓教學系統(tǒng)，引進、培養(yǎng)優(yōu)質的人才，為虛擬仿真實訓教學的開展奠定堅實的基礎。教師要具備先進的教學理念，不斷提高自身教學能力，掌握虛擬仿真實訓教學的思想，主動應用虛擬仿真實訓系統(tǒng)為學生締造逼真的實訓場景。可依托學校的信息管理中心，培養(yǎng)虛擬仿真教學系統(tǒng)開發(fā)人員，不斷優(yōu)化教學系統(tǒng)的功能。學校要加強與相關企業(yè)的合作，共同培養(yǎng)虛擬仿真實訓教學人員，高度重視教學軟件開發(fā)與設計人員的培養(yǎng)。通過這種方式，不僅可以進一步發(fā)揮出虛擬仿真系統(tǒng)的作用，還能優(yōu)化教學過程。(二)明確虛擬仿真實訓操作與現場操作的區(qū)別。虛擬仿真實訓的關鍵就在于虛擬仿真，利用專門的技術模擬真實的場景與工作過程，使學生不必來到真實現場即可感受到逼真的工作氛圍。然而，虛擬仿真實訓并不能真正對現場操作進行百分之百還原，比如，其操作的靈活性還有待進一步提升。在虛擬仿真實訓系統(tǒng)中，需對參數進行合理調節(jié)，學生置身于虛擬的場景之中，可以反復訓練，其與實際生產的參數嚴格準確控制并不完全相同。在訓練的過程中，只有對學生進行正確的指導，才能使學生充分適應真正的現場操作。(三)打造網絡化虛擬仿真實訓教學系統(tǒng)。在互聯網中包含許多資源，要充分發(fā)揮出網絡資源的作用，將虛擬仿真教學與網絡有機結合，提高實訓教學的有效性。要進一步拓展教學覆蓋范圍，利用專門的工具開展網絡虛擬實訓。建立專門的遠程服務中心，打造網絡虛擬仿真實訓教學系統(tǒng)，保證資源得到共享，而這也是虛擬仿真教學未來的發(fā)展趨勢。

五、結語

綜上所述，由于我國對園林人才的需求量不斷增加，因此，要進一步完善園林專業(yè)實訓教學，對教學進行改進和創(chuàng)新，應用先進的虛擬仿真技術輔助教學，并完善實訓教學系統(tǒng)，使之更好地服務于學生專業(yè)學習和實踐，在此過程中能夠增強創(chuàng)新意識及操作水平，提高整體就業(yè)能力。

【參考文獻】

［1］靳紀軍，李雪琴，劉冬冬，郭衛(wèi)萍，馬少華．虛擬仿真技術在實訓教學中的應用研究［J］．電腦知識與技術，2020，16(23):141～142，148

［2］于志民，唐佳樂．虛擬仿真技術在園林工程課程教學中的應用［J］．綠色科技，2020，11:246～247，252

［3］陳艷莉．虛擬仿真技術在風景園林實驗教學中的應用研究［J］．藝術科技，2019，32(9):17～18，21

［4］董遠林．建筑虛擬仿真在實踐教學中的應用［J］．科技視界，2012，32:82

作者：莊建偉