虛擬技術(shù)在園林測(cè)量教學(xué)中的應(yīng)用研究

袁剛

[摘要]將虛擬技術(shù)應(yīng)用于《園林測(cè)量》教學(xué)，可以有效的克服《園林測(cè)量》教學(xué)中存在的問(wèn)題，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)掌握測(cè)量新技術(shù)和新設(shè)備，增加實(shí)踐教學(xué)的手段，促進(jìn)《園林測(cè)量》課程教學(xué)質(zhì)量的提高。

[關(guān)鍵詞]虛擬技術(shù) 園林測(cè)量 實(shí)踐教學(xué)

引言

把虛擬技術(shù)引入到高校教學(xué)中，形象生動(dòng)地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，有效地營(yíng)造一個(gè)跟隨技術(shù)發(fā)展的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高學(xué)生掌握知識(shí)，技能的效率，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

1、虛擬技術(shù)及其特點(diǎn)

“虛擬技術(shù)”（Digital Technology）是一項(xiàng)與電子計(jì)算機(jī)相伴相生的科學(xué)技術(shù)，它是指借助一定的設(shè)備將各種信息，包括圖、文、聲、像等，轉(zhuǎn)化為電子計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)字“0”和“1”后進(jìn)行運(yùn)算、加工、存儲(chǔ)、傳送、傳播、還原的技術(shù)。圖、文、聲、像數(shù)字化以后，傳輸更為便利。現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)從自媒體時(shí)代進(jìn)入到碎片時(shí)代，人與外界的每一次交互，幾乎都要借助于工具。如何在園林測(cè)量教學(xué)中把人們的時(shí)間、注意力和心智吸引過(guò)來(lái)，成為新時(shí)代園林測(cè)量教學(xué)中的重要研究目標(biāo)。

2、測(cè)量在園林建設(shè)中的應(yīng)用

測(cè)量是設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的根本保證，它貫穿園林工程建設(shè)的各個(gè)階段。

2.1規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

通過(guò)測(cè)量工作繪制成的地形圖、平面圖和斷面圖獲得該地區(qū)的高低起伏、坡向和坡度變化情況及道路、水系、房屋、管線、植被等地物的分布情況，以合理地進(jìn)行山、水、植物、路和園林建筑的綜合規(guī)劃與設(shè)計(jì)，把規(guī)劃設(shè)計(jì)的結(jié)果標(biāo)繪到地形圖上，成為規(guī)劃設(shè)計(jì)圖。

2.2施工階段

把圖上已設(shè)計(jì)好的各項(xiàng)園林工程的位置，準(zhǔn)確地標(biāo)定在實(shí)地上，以便工程施工。

2.3運(yùn)營(yíng)管理階段

當(dāng)園林工程施工完畢后，有時(shí)還要測(cè)繪竣工圖和進(jìn)行一些測(cè)量工作，滿足園林工程使用期間的管理、維修、改建、擴(kuò)建的需要。

3、《園林測(cè)量》課程特點(diǎn)與教學(xué)中存在的問(wèn)題

3.1《園林測(cè)量》是園林類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，要求學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)測(cè)量技術(shù)理論，還要學(xué)習(xí)掌握測(cè)量?jī)x器設(shè)備的構(gòu)造和使用，能正確的完成相關(guān)的測(cè)量任務(wù)。

3.2測(cè)量?jī)x器的構(gòu)造、使用及測(cè)量技能，學(xué)生必須經(jīng)過(guò)一定的教學(xué)和實(shí)踐課程才能掌握。受到學(xué)院專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂調(diào)整的影響，《園林測(cè)量》課時(shí)量有所減少，加之天氣和場(chǎng)地的影響，造成了課程學(xué)時(shí)無(wú)法完全滿足教學(xué)的需要。

4、虛擬技術(shù)在《園林測(cè)量》教學(xué)中的應(yīng)用

4.1虛擬儀器

把教學(xué)中使用的測(cè)量?jī)x器：光學(xué)水準(zhǔn)儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、RTK等進(jìn)行三維還原，利用三維動(dòng)畫軟件對(duì)儀器進(jìn)行建模，通過(guò)虛擬技術(shù)的處理，學(xué)生不但能夠看到儀器的整體，也能詳細(xì)了解儀器各部件的組成。讓學(xué)生能夠從三維角度進(jìn)行觀察，并通過(guò)虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的拆裝及檢校。

4.2虛擬儀器操作

對(duì)于課程中需要接觸到的全站儀。初學(xué)階段可以利用全站儀模擬器對(duì)距離測(cè)量、角度測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量、放樣、自動(dòng)建站、數(shù)據(jù)傳輸?shù)认嚓P(guān)功能使用及按鍵操作進(jìn)行訓(xùn)練，到實(shí)際接觸儀器時(shí)就能比較快的上手。

在測(cè)量領(lǐng)域中RTK技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，它是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，極大地提高了工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量外業(yè)作業(yè)效率。但由于儀器價(jià)格不菲，對(duì)操作要求比較高，儀器控制界面較為復(fù)雜。學(xué)生前期操作有比較大的難度，利用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的模擬操作，從基站架設(shè)、移動(dòng)站架設(shè)，網(wǎng)絡(luò)模式設(shè)置，電臺(tái)模式測(cè)置，工程建立，數(shù)據(jù)生成導(dǎo)出等相關(guān)功能進(jìn)行仿真操作，學(xué)生通過(guò)仿真實(shí)踐指導(dǎo)，達(dá)到了實(shí)踐教學(xué)的最佳效果。

4.3虛擬實(shí)際測(cè)量過(guò)程

《園林測(cè)量》課程主要以室外實(shí)踐為主，為了更多的變換實(shí)訓(xùn)環(huán)境，更好的重現(xiàn)實(shí)際工作場(chǎng)景，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)把現(xiàn)實(shí)在電腦中重現(xiàn)，采用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的模擬操作，測(cè)量時(shí)可以在場(chǎng)景中自由漫游行走，從不同角度觀察測(cè)量實(shí)際中的細(xì)節(jié)，讓學(xué)生對(duì)于儀器操作過(guò)程和實(shí)際測(cè)量方法有更加直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)課程中容易出錯(cuò)的地方及操作難點(diǎn)，通過(guò)動(dòng)作演示，操作指導(dǎo)，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握更加深刻，達(dá)到最佳效果。

5、結(jié)束語(yǔ)

虛擬技術(shù)使《園林測(cè)量》課程的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段都發(fā)生了巨大的變化，同時(shí)也改變了學(xué)生的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式和思維方式，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，適應(yīng)了現(xiàn)代高職人才培養(yǎng)教育的發(fā)展，使《園林測(cè)量》課程的教學(xué)提高到一個(gè)新的層次。