風(fēng)景園林虛擬仿真實驗室建設(shè)意義及管理

彭熒

摘 要： 立足于風(fēng)景園林專業(yè)，增加學(xué)生的實踐操作能力及激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并降低實驗操作消耗人力物力成本，進(jìn)而探討虛擬仿真實驗室平臺建設(shè)必要性，分析開展虛擬仿真實驗室建立的作用和管理，為更好地提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多綜合能力強(qiáng)的人才服務(wù)。

關(guān)鍵詞： 風(fēng)景園林;虛擬仿真實驗室;建設(shè)管理

中圖分類號：G482? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

風(fēng)景園林學(xué)是規(guī)劃、設(shè)計、保護(hù)、建設(shè)和管理戶外自然和人工境域的一門學(xué)科。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)缺乏靈活、生動性，受到時間、空間局限、而虛擬仿真實驗室將各類數(shù)據(jù)信息變?yōu)榭梢暬C合利用計算機(jī)圖形、人工智能、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等來模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官，讓學(xué)生進(jìn)入一個虛擬環(huán)境生成逼真的場景進(jìn)行學(xué)習(xí)和實踐，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，將知識體系化繁為簡。[1]

1 國內(nèi)外虛擬仿真實驗室發(fā)展情況

最早提出虛擬實驗室這一概念的是1989年美國弗吉尼亞大學(xué)的威廉奧爾夫教授。隨著虛擬仿真實驗技術(shù)的發(fā)展以及高校對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，[2]我國自 20世紀(jì)90年代末期，高校虛擬仿真實驗教學(xué)開始逐步發(fā)展，許多學(xué)科增設(shè)了一些虛擬實驗教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)效果和學(xué)生的反響良好，因此將虛擬仿真技術(shù)與傳統(tǒng)實驗課程相結(jié)合也成為實驗教學(xué)改革的新趨勢。[3]

2 風(fēng)景園林教學(xué)虛擬仿真實驗室建設(shè)的必要性

風(fēng)景園林專業(yè)的學(xué)習(xí)需要從實地觀察與操作中積累寶貴的經(jīng)驗，這個過程耗費時間長，且需要的資源條件高，一般高校的實驗條件很難滿足，因此發(fā)展風(fēng)景園林虛擬仿真實驗教學(xué)有其必要性。[4]

2.1 認(rèn)知不足限制了學(xué)生專業(yè)能力

傳統(tǒng)實驗教學(xué)的把二維設(shè)計圖紙的繪制與表達(dá)放在首位，但對三維的空間的建構(gòu)設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)性要素涉及較少，致使創(chuàng)意缺少立體的表現(xiàn)形式，強(qiáng)化空間構(gòu)成與建構(gòu)等方面的融合成為目前需要解決的難題。[3]目前，學(xué)生對風(fēng)景園林設(shè)計的空間尺度感、景觀的營造效果應(yīng)用能力的不足，成為了風(fēng)景園林專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的瓶頸。虛擬仿真實驗針對這種問題進(jìn)行改進(jìn)，將二維設(shè)計方案向三維場景有序性的、系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，并增加了交互性，使學(xué)生的思維得到極大的拓展。

2.2 激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

風(fēng)景園林專業(yè)實踐性強(qiáng)、記憶量大，要求學(xué)生不斷觀摩景觀園林實景，記憶枯燥的知識點，常規(guī)的實驗教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。而建立虛擬仿真實驗平臺，學(xué)生就可以進(jìn)行預(yù)習(xí)預(yù)練，直觀的完成園林植物配置和景觀的構(gòu)建，加強(qiáng)了學(xué)生在景觀工程配置的細(xì)節(jié)處理，鍛煉學(xué)生的操作技能，讓學(xué)生在真實實驗中集中精力觀察、思考、解決實驗問題，提高了學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新、探索能力。

2.3 延展教學(xué)時間及資源

虛擬仿真實驗課程擁有“立體直觀”、“使用方便”、“無損耗”、“易擴(kuò)展”等優(yōu)點，比如國外園林風(fēng)景名勝及古建筑，學(xué)生無法現(xiàn)場觀摩，就可以基于此實驗平臺，通過三維場景表達(dá)，學(xué)生足不出戶就可以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，不受時間和空間的影響，這樣不僅克服實地資源的困難，課時制約，使教學(xué)時間更自由，也大大降低了認(rèn)知實習(xí)的成本。實驗過程的可以不斷重復(fù)且可控，也避免了戶外認(rèn)知實驗教學(xué)中存在的風(fēng)險性和不確定性。

3 風(fēng)景園林教學(xué)虛擬仿真實驗室建設(shè)管理方法的研究

3.1 管理體制

風(fēng)景園林教學(xué)虛擬仿真實驗室的建設(shè)及持續(xù)發(fā)展離不開科學(xué)、合理的管理體制。建立科學(xué)合理的管理體系需要與學(xué)校發(fā)展的實際情況結(jié)合，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、各主管負(fù)責(zé)人及實驗室的支持和配合下，有計劃有步驟的實施，不斷更新完善管理體系。

3.2 制度保障

為保障虛擬仿真實驗室的教學(xué)的高效進(jìn)行，建立健全各項規(guī)章制度是實驗室管理不可或缺，建立制定健全的“風(fēng)景園林學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)中心工作規(guī)程”、“風(fēng)景園林學(xué)虛擬仿真實驗技術(shù)隊伍建設(shè)辦法”、“風(fēng)景園林學(xué)虛擬仿真項目培養(yǎng)與考核辦法”、“風(fēng)景園林學(xué)虛擬仿真實驗教學(xué)中心信息管理辦法”等制度。

3.3 虛擬仿真實驗室的師資隊伍建設(shè)

人才引進(jìn)虛擬仿真相關(guān)專業(yè)教師，擴(kuò)大師資隊伍，優(yōu)化教師隊伍結(jié)構(gòu)，構(gòu)建專業(yè)梯隊，落實制定科學(xué)、規(guī)范的師資建設(shè)規(guī)劃，完善質(zhì)量監(jiān)控體系，提供培訓(xùn)平臺，鼓勵和支持實驗室專業(yè)人員參加相關(guān)技能培訓(xùn)，出國進(jìn)修或者交流合作，更新教師的知識結(jié)構(gòu)，促進(jìn)教師不斷進(jìn)行自培，開闊學(xué)術(shù)視野。

3.4 交流機(jī)制

創(chuàng)建能夠?qū)崿F(xiàn)充分交流的平臺，針對實驗教學(xué)的理念、實驗教學(xué)的內(nèi)容、實驗教學(xué)的模式等進(jìn)行有效溝通與交流，發(fā)掘 新的合作開發(fā)渠道，讓虛擬仿真實驗室的教學(xué)資源共享成為現(xiàn)實，并將其示范輻射作用發(fā)揮至最大，根據(jù)高職院校的實際情 況與特點進(jìn)行虛擬仿真實驗室建設(shè)與管理方面的培訓(xùn)活動，創(chuàng)建交流與合作的新機(jī)制，將共享資源的愿望變?yōu)楝F(xiàn)實。

4 結(jié)語

創(chuàng)建虛擬實驗室利用虛擬仿真技術(shù)教學(xué)屬于少投入、高產(chǎn)出，不僅可以融合多學(xué)科并結(jié)合科技前沿，有效的整合利于教學(xué)資源，改善實驗教學(xué)資源的巨額消耗，避免了實驗器材缺乏、教學(xué)手段單一的問題，同時保證了教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效果，推動了實驗教學(xué)的改革及創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]周艷芳.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校景觀設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用探究[J].藝術(shù)教育，2017（Z5）：208-209.

[2]李平，李晶杰，徐進(jìn).開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)提高高校實驗教學(xué)信息化水平[J].實驗室研究與探索，2013，32（11）：5-8.

[3]何麗波，馮燁，胥應(yīng)龍，等.風(fēng)景園林工程課程教學(xué)中虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用探索[J].中國園藝文摘，2016，（7）：218-220.

[4]李彥雪.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)下風(fēng)景園林專業(yè)教學(xué)改革的研究[J].黑龍江教育，2018，（6）：56-57.