虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

張津?qū)帲?源，馬 驍，朱 驍，王文潔，2，3

[1.中國(guó)石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)，新疆克拉瑪依，834000；2.新疆克拉瑪依市青少年科技活動(dòng)中心，新疆克拉瑪依，834000；3.新疆極客未來(lái)教育科技有限公司，新疆克拉瑪依，834000]

一、引言

實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分，是深化課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生獲取、掌握知識(shí)的重要途徑。隨著高校實(shí)踐育人工作的落實(shí)，國(guó)內(nèi)高校實(shí)踐育人工作內(nèi)容與形式不斷豐富，取得了很大成績(jī)，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。然而，實(shí)踐育人特別是實(shí)踐教學(xué)依然是高校人才培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，特別是基礎(chǔ)學(xué)科專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)方案明顯滯后，與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的要求還有差距。[1]隨著信息化、數(shù)字化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的逐步推進(jìn)，實(shí)踐教學(xué)模式也隨之改變。人工智能、大數(shù)據(jù)等高新科技與傳統(tǒng)實(shí)踐類(lèi)教學(xué)相結(jié)合[2]，是打造“新工科”，培育實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才的重要途徑。

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程是理論課程與實(shí)踐課程的結(jié)合。[3]課堂上的理論知識(shí)需要配合地質(zhì)實(shí)例講解才能使學(xué)生清楚明白，而實(shí)踐教學(xué)需要在學(xué)生掌握理論知識(shí)的前提下才能強(qiáng)化學(xué)生的地質(zhì)認(rèn)識(shí)。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程中理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相輔相成。隨著科技的發(fā)展，多種教學(xué)產(chǎn)品和技術(shù)手段被應(yīng)用于傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)科。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所建立的戶(hù)外虛擬環(huán)境與野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和觀察對(duì)象具有共性，即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可還原真實(shí)的野外構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象。因此，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打造數(shù)字化野外地質(zhì)場(chǎng)景，建立信息化和數(shù)字化多元教學(xué)平臺(tái)，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融合起來(lái)，是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的新教學(xué)方案。

二、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)與需求

地質(zhì)學(xué)是一門(mén)注重實(shí)踐的學(xué)科。在地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生需要進(jìn)行大量的實(shí)踐操作和野外地質(zhì)考察來(lái)滿足理論教學(xué)中無(wú)法滿足的直觀認(rèn)識(shí)需要，培養(yǎng)空間想象能力，通過(guò)地質(zhì)實(shí)踐提高學(xué)生的觀察思考能力、邏輯思維能力、實(shí)踐操作能力和項(xiàng)目組織能力。因此，在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，實(shí)踐學(xué)習(xí)是必不可少的重要環(huán)節(jié)。[4]目前，國(guó)內(nèi)外高校構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)方式為開(kāi)展野外地質(zhì)踏勘，集中組織學(xué)生到野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地開(kāi)展地層接觸關(guān)系、褶皺形態(tài)、節(jié)理分布、斷層結(jié)構(gòu)、同沉積構(gòu)造等野外構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象的觀察與描述。野外地質(zhì)踏勘是實(shí)踐與理論相結(jié)合的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。這種實(shí)踐教學(xué)方式在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛認(rèn)可，成為傳統(tǒng)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分。[5]當(dāng)前，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿科技逐步取得技術(shù)性突破。對(duì)高校而言，如何借助高新技術(shù)突破傳統(tǒng)教學(xué)模式，引入前沿科技教學(xué)手段，成為當(dāng)前構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)改革的重要議題。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的可行性分析

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是通過(guò)對(duì)客觀世界的數(shù)字化處理，建立人與虛擬環(huán)境相交互的數(shù)字模型，實(shí)時(shí)傳遞給用戶(hù)一種逼真的、不受生理?xiàng)l件和時(shí)空限制的感官信息，以獲得在多種環(huán)境下相對(duì)真實(shí)的感官體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)教學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了嘗試，特別是在實(shí)踐教學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作和情境教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果。[6]構(gòu)造地質(zhì)學(xué)野外實(shí)踐教學(xué)具有綜合性和靈活性[7]，教師可運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建數(shù)字化場(chǎng)景，制訂野外環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的教學(xué)方案。野外地質(zhì)實(shí)踐是通過(guò)對(duì)典型地質(zhì)現(xiàn)象的野外觀察和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，提高學(xué)生對(duì)構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象的判斷能力、觀察能力和空間想象能力，幫助學(xué)生將課堂上所講述的理論地質(zhì)特點(diǎn)與野外地質(zhì)現(xiàn)象融合起來(lái)，觀察實(shí)際的構(gòu)造特征，強(qiáng)化地質(zhì)認(rèn)識(shí)，切實(shí)提高構(gòu)造地質(zhì)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用能力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)中，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。

一是將實(shí)際的構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行還原，錄制出具有代表性的、與理論知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的野外地質(zhì)影像。通過(guò)錄制虛擬場(chǎng)景中的野外實(shí)際地質(zhì)影像，可以展現(xiàn)出典型的地質(zhì)特點(diǎn)；通過(guò)觀察高清地質(zhì)影像，可以描繪地質(zhì)圖件。虛擬地質(zhì)場(chǎng)景中的縮放功能可以對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象細(xì)微的變化進(jìn)行識(shí)別，展現(xiàn)出真實(shí)的地質(zhì)特點(diǎn)。

二是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立一套多個(gè)虛擬地質(zhì)場(chǎng)景的集合體，搭建出完整的虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地。在實(shí)際的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地有多個(gè)觀察點(diǎn)，教師在每個(gè)觀察點(diǎn)可以給學(xué)生講解不同的構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象，形成一個(gè)實(shí)習(xí)體系。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以加載多個(gè)虛擬場(chǎng)景，與野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地的多個(gè)觀察點(diǎn)具有匹配性。在虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地中，按照野外踏勘行進(jìn)路線切換不同場(chǎng)景，可以完成一整套構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)任務(wù)。

因此，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景，重塑典型野外地質(zhì)現(xiàn)象，數(shù)字化地質(zhì)信息，建立一套野外地質(zhì)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)方案，具有可行性。

四、虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地的設(shè)計(jì)與構(gòu)建

虛擬地質(zhì)場(chǎng)景的搭建應(yīng)建立在野外地質(zhì)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上。因此，選取典型的野外地質(zhì)剖面，進(jìn)行系統(tǒng)的地質(zhì)踏勘是構(gòu)建虛擬地質(zhì)場(chǎng)景的前提。中國(guó)石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)以新疆分布的宏偉山系、大型盆地作為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的天然課堂，發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)建立了多個(gè)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地。在野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地中，選取北天山大龍口剖面開(kāi)展了系統(tǒng)的野外踏勘工作。

大龍口剖面位于北天山東段，博格達(dá)山北麓，準(zhǔn)噶爾盆地南緣。受新生代北天山向北強(qiáng)烈擠壓隆升作用的影響，大龍口地區(qū)發(fā)生抬升剝蝕，露出了較為齊全的沉積地層，發(fā)育了多種典型的構(gòu)造變形樣式，如大龍口剖面中部發(fā)育多種復(fù)雜褶皺組成的大型背斜構(gòu)造，稱(chēng)為大龍口背斜，大龍口背斜北側(cè)發(fā)育大型的逆沖斷裂帶，背斜南部發(fā)育以古土壤為界線的不整合面。諸多典型的構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象使大龍口剖面成為教科書(shū)級(jí)別的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地，每年接待地質(zhì)實(shí)習(xí)團(tuán)隊(duì)十次以上，多家高校和地質(zhì)相關(guān)單位在此均有踏勘實(shí)習(xí)記錄。

中國(guó)石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)位于中國(guó)西部地區(qū)，將新疆天山造山帶作為實(shí)例，具有極大的地質(zhì)教學(xué)優(yōu)勢(shì)。校區(qū)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)利用無(wú)人機(jī)和單反相機(jī)等設(shè)備，趕赴天山造山帶東部地區(qū)，針對(duì)大龍口剖面典型構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行野外地質(zhì)信息的高清拍攝和錄制，經(jīng)過(guò)后期數(shù)字化處理和建模，打造虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地，作為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)野外虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)性方案。

經(jīng)過(guò)多次野外地質(zhì)剖面的詳細(xì)踏勘及地質(zhì)場(chǎng)景的有效錄制，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)分別采集了8組具有代表性的構(gòu)造地質(zhì)場(chǎng)景，錄制內(nèi)容涵蓋了地層界線識(shí)別標(biāo)志、巖層組合關(guān)系、不整合面特征、差異風(fēng)化現(xiàn)象、古土壤風(fēng)化殼特征、倒轉(zhuǎn)褶皺特征、褶皺組合樣式、背斜構(gòu)造、節(jié)理組合樣式、逆斷層構(gòu)造等多個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，形成了從老地層至新地層的野外地質(zhì)踏勘路線。完成地質(zhì)影像采集后，教學(xué)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用數(shù)字化處理與拼接軟件將采集的高清影像資料構(gòu)建成多個(gè)虛擬地質(zhì)場(chǎng)景。按照野外地質(zhì)踏勘路線設(shè)定場(chǎng)景順序，建立一個(gè)完整的虛擬野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)基地。利用云技術(shù)將虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地共享至網(wǎng)絡(luò)，在課程群建立云連接，搭建一個(gè)可多人、多地、線上觀察的虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)造地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)課堂。虛擬野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)基地具有知識(shí)點(diǎn)覆蓋全面、構(gòu)造現(xiàn)象典型、野外踏勘路線完整、地質(zhì)影像清晰等眾多特點(diǎn)，可有效支撐實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用及效果

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建的虛擬野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)基地，在構(gòu)造地質(zhì)等實(shí)踐教學(xué)中得到了充分的運(yùn)用。同時(shí)，虛擬野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)基地也在理論教學(xué)中進(jìn)行了應(yīng)用嘗試，達(dá)到了預(yù)期效果。

(一)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的實(shí)踐教學(xué)分為室內(nèi)構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)和野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)兩個(gè)實(shí)踐教學(xué)階段，這兩個(gè)實(shí)踐教學(xué)階段都嘗試?yán)昧颂摂M野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)基地。

1.室內(nèi)構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)

室內(nèi)構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)需要將理論課程中所涉及的典型構(gòu)造特征進(jìn)行分析，繪制相關(guān)地質(zhì)圖件，包括沉積巖層的原生構(gòu)造、節(jié)理、褶皺、斷層等內(nèi)容。根據(jù)典型的構(gòu)造特征，講解研究方法和技術(shù)。在教學(xué)過(guò)程中，教師提取虛擬野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)基地中典型的構(gòu)造現(xiàn)象，進(jìn)行觀察和分析，使學(xué)生抓住構(gòu)造特點(diǎn)和細(xì)節(jié)，同時(shí)使他們獲得了直觀的、具有空間感的深刻認(rèn)識(shí)，加深了其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。學(xué)生利用虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景觀察大龍口剖面典型的褶皺構(gòu)造，繪制大龍口剖面素描圖，對(duì)褶皺構(gòu)造的特點(diǎn)進(jìn)行描述。通過(guò)虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景中錄制的斷層構(gòu)造開(kāi)展地質(zhì)觀察和構(gòu)造分析，學(xué)生掌握了斷層構(gòu)造發(fā)育區(qū)的空間特征、構(gòu)造幾何形態(tài)和斷層組合關(guān)系，利用高清影像，開(kāi)展地質(zhì)圖件的繪制工作，大大提高了圖件繪制的準(zhǔn)確度。

2.野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)

野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)前期教師需要提前講解地質(zhì)實(shí)習(xí)基地中主要的構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象，以便學(xué)生在野外踏勘時(shí)有效地抓住知識(shí)點(diǎn)。教師可以運(yùn)用虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景開(kāi)展野外踏勘前期的講解，使學(xué)生在野外地質(zhì)實(shí)踐前對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象有初步認(rèn)識(shí)，熟悉實(shí)踐教學(xué)路線。在踏勘前期講解過(guò)程中，利用虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景展示野外實(shí)習(xí)內(nèi)容，組織學(xué)生提前進(jìn)行預(yù)習(xí)，特別是針對(duì)復(fù)雜的大龍口褶皺和斷層，這幾種構(gòu)造現(xiàn)象需學(xué)生在踏勘前復(fù)習(xí)理論知識(shí)點(diǎn)，厘清褶皺和斷層的構(gòu)造要素，才能在開(kāi)展野外實(shí)習(xí)中真正掌握實(shí)習(xí)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目的。同時(shí)，在野外地質(zhì)實(shí)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可訪問(wèn)虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地的線上功能，利用手機(jī)或電腦配合實(shí)際的地質(zhì)觀察，利用在線評(píng)論功能，進(jìn)行互動(dòng)交流，利用信息備注功能在每個(gè)虛擬地質(zhì)場(chǎng)景中添加個(gè)性化注解，對(duì)每個(gè)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行描述，將所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用。

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生加深了對(duì)構(gòu)造特征的認(rèn)識(shí)，全方位掌握了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手能力，為學(xué)生建立空間想象能力提供了新的訓(xùn)練方案。

(二)理論教學(xué)應(yīng)用

1.虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景的應(yīng)用

在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論課程教學(xué)中，教師主要按照教學(xué)大綱講解構(gòu)造地質(zhì)知識(shí)點(diǎn)。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論教學(xué)需要緊密結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)現(xiàn)象。在理論教學(xué)過(guò)程中，野外地質(zhì)圖片和構(gòu)造地質(zhì)模式圖是課程的主要素材。學(xué)生觀察地質(zhì)圖片和模式圖往往無(wú)法有效建立起空間感，缺乏對(duì)構(gòu)造地質(zhì)特點(diǎn)的直觀認(rèn)識(shí)，這是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論教學(xué)的短板。因此，虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景可以在理論教學(xué)中發(fā)揮重要作用。虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景指對(duì)具有典型構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象的野外剖面利用全景魚(yú)眼鏡頭和無(wú)人機(jī)攝像設(shè)備全方位拍攝，經(jīng)全景圖像拼貼數(shù)字化處理，重點(diǎn)突出構(gòu)造變形特點(diǎn)，建立一個(gè)可浸入式觀察的虛擬場(chǎng)景模型，上傳至云端，實(shí)現(xiàn)可多人在線觀察的虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景。學(xué)生在課上和課后均可以利用虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景對(duì)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論課程中講到的內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的觀察和分析，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合，有效掌握知識(shí)點(diǎn)。

2.虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地的應(yīng)用

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)搭建的虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地可以直接運(yùn)用到理論課程中，將構(gòu)造地質(zhì)知識(shí)點(diǎn)與相對(duì)應(yīng)的虛擬構(gòu)造場(chǎng)景進(jìn)行配合講解以達(dá)到良好的教學(xué)效果。例如，教師在講解褶皺構(gòu)造章節(jié)時(shí)，結(jié)合虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景，利用實(shí)際的大龍口褶皺構(gòu)造來(lái)分析褶皺要素、形態(tài)及組合形式，使學(xué)生深刻掌握構(gòu)造地質(zhì)相關(guān)概念，獲得直觀認(rèn)識(shí)。在講解斷層構(gòu)造章節(jié)時(shí)，利用虛擬地質(zhì)場(chǎng)景中大龍口背斜北側(cè)斷層進(jìn)行具體分析，使學(xué)生清楚地觀察到斷層的幾何要素、結(jié)構(gòu)樣式及組合關(guān)系，直觀認(rèn)識(shí)斷層兩側(cè)巖層的位移關(guān)系。

(三)應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)造地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，學(xué)生在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)課程中獲得了良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并得到了積極的正面評(píng)價(jià)。

中國(guó)石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)一學(xué)期的教學(xué)嘗試，資源勘查工程專(zhuān)業(yè)49名學(xué)生對(duì)虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地的利用率達(dá)到了100%，登錄線上虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地次數(shù)達(dá)到了107次，人均登錄次數(shù)為2.18次。學(xué)生對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)造地質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)在95%以上。在期末總結(jié)時(shí)，學(xué)生通過(guò)虛擬野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地的應(yīng)用和體驗(yàn)，給出了“新穎的授課方式”“提高了對(duì)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的興趣”“強(qiáng)化和加深了對(duì)理論知識(shí)的理解”“生動(dòng)有趣的課堂”“空間想象能力大幅度提高”等正面反饋，得到了廣泛的積極評(píng)價(jià)。

在虛擬野外構(gòu)造地質(zhì)實(shí)習(xí)基地應(yīng)用期間，學(xué)生利用周末和假期到學(xué)校周邊野外地質(zhì)露頭區(qū)進(jìn)行地質(zhì)影像錄制，并獨(dú)立建立了微型虛擬野外地質(zhì)場(chǎng)景。針對(duì)課程中學(xué)習(xí)的重要知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行了地質(zhì)信息標(biāo)注，并以小組的形式對(duì)所錄制的虛擬地質(zhì)場(chǎng)景進(jìn)行了講解。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用，學(xué)生對(duì)前沿科技的探索熱情高漲，有效提升了動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐精神。

參照中國(guó)石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科的成功案例，其他專(zhuān)業(yè)教師多次與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行討論交流，尋求借鑒教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)始著手嘗試將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于所在專(zhuān)業(yè)，有效推進(jìn)了信息化、數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品在高校教學(xué)中應(yīng)用的進(jìn)程。

六、結(jié)語(yǔ)

高校傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿科技開(kāi)展教學(xué)改革，是培育實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才的重要途徑。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可有效推進(jìn)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的信息化和數(shù)字化應(yīng)用進(jìn)程，拓展構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的應(yīng)用中均獲得了良好的教學(xué)效果，為學(xué)生帶來(lái)了新穎的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。為深化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在構(gòu)造地質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用，高校、企業(yè)和科研院所三方應(yīng)加強(qiáng)合作，本著優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共建、共同發(fā)展的原則，增強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)，打造“產(chǎn)學(xué)研”教學(xué)平臺(tái)，為地質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)提供了新思路和新方案。