虛擬仿真技術(shù)在建筑工程測(cè)量教學(xué)中的應(yīng)用

初云燕

摘 要： 虛擬仿真技術(shù)近年來(lái)也逐漸被應(yīng)用于建筑類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。建筑工程測(cè)量作為建筑類專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)實(shí)踐操作能力要求比較高，因此，在建筑工程測(cè)量教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)已成為一種發(fā)展趨勢(shì)，這種教學(xué)方式的改變將極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與效率。

關(guān)鍵詞： 虛擬仿真技術(shù) 建筑工程測(cè)量 教學(xué)應(yīng)用

1.虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或模擬技術(shù)，是在多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息科技迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上，將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種更高級(jí)的仿真技術(shù)。其具有四個(gè)基本特性：沉浸性，使用者可獲得多種感知，從而獲得身臨其境的感受；交互性，不僅環(huán)境能夠作用于人，人也可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行控制；虛幻性，系統(tǒng)中的環(huán)境是由人利用計(jì)算機(jī)等工具模擬出來(lái)的，既可以模擬客觀世界中存在過(guò)的或是現(xiàn)在真實(shí)存在的環(huán)境，又可模擬出客觀世界中當(dāng)前并不存在的但將來(lái)可能出現(xiàn)的環(huán)境，更可模擬客觀世界中并不存在的而僅僅屬于人們幻想的環(huán)境；逼真性，虛擬環(huán)境給人的各種感覺(jué)如同在真實(shí)世界一樣。

虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用目前已經(jīng)比較廣泛了，主要應(yīng)用有數(shù)字城市、地產(chǎn)漫游、室內(nèi)設(shè)計(jì)、地質(zhì)災(zāi)害、應(yīng)急預(yù)案等，這些應(yīng)用都借助數(shù)字化的虛擬大大提高了工作質(zhì)量與效率。在教學(xué)改革領(lǐng)域，利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)也已成為一種必然趨勢(shì)，比如旅游管理、醫(yī)學(xué)解剖等，建筑工程測(cè)量由于其特殊性，在教學(xué)手段上非常適合采用虛擬仿真技術(shù)。

2.建筑工程測(cè)量課程教學(xué)現(xiàn)狀

建筑工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程目前采用教師講解演示+學(xué)生操作+視頻播放的模式，具體進(jìn)行過(guò)程如下：首先是教師講解演示，教師根據(jù)知識(shí)的結(jié)構(gòu)及自身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑施工過(guò)程中的測(cè)量工作進(jìn)行講解與儀器操作的演示；其次是學(xué)生操作，學(xué)生在聽(tīng)過(guò)理論講解與觀摩了教師的操作演示之后，以小組形式，在學(xué)校已有的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地進(jìn)行練習(xí)；視頻播放目前一般應(yīng)用在建筑施工測(cè)量章節(jié)的講授，這部分內(nèi)容講解起來(lái)不生動(dòng)，對(duì)已經(jīng)見(jiàn)過(guò)這種工作但是沒(méi)有實(shí)際操作的人員來(lái)說(shuō)理解起來(lái)還可以，但是對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，大多數(shù)時(shí)候沒(méi)有辦法想象出工作到底是如何進(jìn)行的，這就需要進(jìn)行視頻演示。

這種模式主要的缺陷在于對(duì)于很多測(cè)量工作，學(xué)生只是學(xué)習(xí)了如何去做，但是不知道如何去做，造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾點(diǎn)。

（1）教師素質(zhì)參差不齊

很多教師的從業(yè)過(guò)程直接是“學(xué)生”——“老師”模式，從學(xué)校畢業(yè)直接進(jìn)入學(xué)校從教，即使在學(xué)校里做了相關(guān)實(shí)習(xí)，對(duì)建筑工地真正的生產(chǎn)模式和作業(yè)方法仍然是不甚了解；還有一部分教師在建筑工地工作了幾年，由于各種原因進(jìn)入學(xué)校教學(xué)，這種本來(lái)是學(xué)校追求的人才，但實(shí)際情況是這些人才質(zhì)量也是良莠不齊。

（2）學(xué)校所提供的的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所條件有限

現(xiàn)在的大學(xué)基本都是綜合性大學(xué)，學(xué)院很多，專業(yè)很多，綜合實(shí)訓(xùn)中心也很多，但是涉及具體某個(gè)專業(yè)、某門課程能利用的儀器設(shè)備能有多少？更何況是工程測(cè)量這種需要大而特殊實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的課程。所以大多數(shù)學(xué)校的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所只能滿足一部分實(shí)訓(xùn)要求的條件，對(duì)于建筑工程測(cè)量，一般只能提供一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，對(duì)建筑工程施工的許多測(cè)量工作都無(wú)法提供實(shí)訓(xùn)條件。

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)不可實(shí)現(xiàn)

對(duì)建筑類的學(xué)生來(lái)說(shuō)，獲得實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)的方式其中一項(xiàng)很重要的就是工地參觀學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)方式可以獲得課堂上無(wú)法獲得的許多知識(shí)，很受學(xué)生歡迎。但是這種參觀實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)方式只適合學(xué)期初或?qū)W期末進(jìn)行，時(shí)間比較短，施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度到哪里就學(xué)習(xí)什么，且只能學(xué)習(xí)一段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)學(xué)習(xí)，也基本不能實(shí)現(xiàn)想學(xué)什么就看什么的要求。除此以外，施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)學(xué)生的安全如何保證也是一個(gè)問(wèn)題。

3.虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在建筑工程測(cè)量教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

（1）使學(xué)生享受學(xué)習(xí)公平性

虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用與傳統(tǒng)授課內(nèi)容二維圖片的播放相比，在形式上更加立體。與傳統(tǒng)教師操作演示相比，每個(gè)學(xué)生都能感覺(jué)站在老師面前，不會(huì)出現(xiàn)人多看不見(jiàn)、聽(tīng)不清的情況，可以保證每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的公平性。

（2）不受時(shí)間和空間限制

虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在建筑工程測(cè)量授課中，可以解決學(xué)生想學(xué)習(xí)卻不能親自去施工現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就可以讓每個(gè)學(xué)生只要想學(xué)習(xí)，就可以根據(jù)自己的情況在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)隨時(shí)點(diǎn)擊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而不僅僅限于固定的教室、固定的上課時(shí)間。

（3）不受天氣影響

施工進(jìn)度與天氣的關(guān)系非常密切，建筑工程測(cè)量的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)也必須在室外進(jìn)行，需要適合的天氣條件。虛擬仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可以非常完美地解決這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生只要在室內(nèi)就可以“參與”到施工過(guò)程中的測(cè)量工作中，還可以有一定的互動(dòng)，完成相應(yīng)的測(cè)量操作，真正做到“會(huì)做”。

（4）不受施工進(jìn)度影響

學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是循序漸進(jìn)的，尤其是建筑測(cè)量這種實(shí)踐要求比較高的課程，都是學(xué)習(xí)一部分理論，就要安排相關(guān)實(shí)習(xí)跟進(jìn)練習(xí)。這種學(xué)習(xí)的過(guò)程和施工現(xiàn)場(chǎng)的施工順序不一定是一樣的，即使順序一樣，學(xué)習(xí)的進(jìn)度和施工的進(jìn)度也不會(huì)保持一致，不可能把工程停下來(lái)或者加快進(jìn)度配合理論學(xué)習(xí)進(jìn)度。虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)二者進(jìn)程保持一致的愿望，使施工進(jìn)度隨著學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行，也可以調(diào)整順序?qū)δ骋徊糠謫为?dú)進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)。

總之，虛擬仿真技術(shù)由于其自身的特點(diǎn)，在實(shí)踐教學(xué)中必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗軜?gòu)著理論與實(shí)踐的橋梁，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率的提高有很大推動(dòng)作用。但是，虛擬仿真技術(shù)在建筑工程測(cè)量教學(xué)中的應(yīng)用并不能取代教師的作用，更不能取代學(xué)生自己的動(dòng)手操作練習(xí)，那樣只會(huì)讓學(xué)生“紙上談兵”。因此，虛擬仿真技術(shù)只適合在目前的教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)方式做一定補(bǔ)充和改革，切不可矯枉過(guò)正。相信隨著時(shí)代的進(jìn)步、科技的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越深廣，我們的教學(xué)效果會(huì)越來(lái)越好。

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