虛擬技術在園林測量教學中的應用研究

袁剛

[摘要]將虛擬技術應用于《園林測量》教學，可以有效的克服《園林測量》教學中存在的問題，有利于學生學習掌握測量新技術和新設備，增加實踐教學的手段，促進《園林測量》課程教學質量的提高。

[關鍵詞]虛擬技術 園林測量 實踐教學

引言

把虛擬技術引入到高校教學中，形象生動地表現教學內容，有效地營造一個跟隨技術發展的教學和實驗環境，提高學生掌握知識，技能的效率，達到優化教學過程，提高教學質量的目的。

1、虛擬技術及其特點

“虛擬技術”（Digital Technology）是一項與電子計算機相伴相生的科學技術，它是指借助一定的設備將各種信息，包括圖、文、聲、像等，轉化為電子計算機能識別的二進制數字“0”和“1”后進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原的技術。圖、文、聲、像數字化以后，傳輸更為便利。現代社會已經從自媒體時代進入到碎片時代，人與外界的每一次交互，幾乎都要借助于工具。如何在園林測量教學中把人們的時間、注意力和心智吸引過來，成為新時代園林測量教學中的重要研究目標。

2、測量在園林建設中的應用

測量是設計與施工質量的根本保證，它貫穿園林工程建設的各個階段。

2.1規劃設計階段

通過測量工作繪制成的地形圖、平面圖和斷面圖獲得該地區的高低起伏、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，以合理地進行山、水、植物、路和園林建筑的綜合規劃與設計，把規劃設計的結果標繪到地形圖上，成為規劃設計圖。

2.2施工階段

把圖上已設計好的各項園林工程的位置，準確地標定在實地上，以便工程施工。

2.3運營管理階段

當園林工程施工完畢后，有時還要測繪竣工圖和進行一些測量工作，滿足園林工程使用期間的管理、維修、改建、擴建的需要。

3、《園林測量》課程特點與教學中存在的問題

3.1《園林測量》是園林類專業的一門專業基礎課程，要求學生不僅要學習測量技術理論，還要學習掌握測量儀器設備的構造和使用，能正確的完成相關的測量任務。

3.2測量儀器的構造、使用及測量技能，學生必須經過一定的教學和實踐課程才能掌握。受到學院專業教學計劃修訂調整的影響，《園林測量》課時量有所減少，加之天氣和場地的影響，造成了課程學時無法完全滿足教學的需要。

4、虛擬技術在《園林測量》教學中的應用

4.1虛擬儀器

把教學中使用的測量儀器：光學水準儀、光學經緯儀、電子經緯儀、全站儀、RTK等進行三維還原，利用三維動畫軟件對儀器進行建模，通過虛擬技術的處理，學生不但能夠看到儀器的整體，也能詳細了解儀器各部件的組成。讓學生能夠從三維角度進行觀察，并通過虛擬技術實現對儀器的拆裝及檢校。

4.2虛擬儀器操作

對于課程中需要接觸到的全站儀。初學階段可以利用全站儀模擬器對距離測量、角度測量、坐標測量、放樣、自動建站、數據傳輸等相關功能使用及按鍵操作進行訓練，到實際接觸儀器時就能比較快的上手。

在測量領域中RTK技術的應用也越來越廣泛，它是一種新的常用的GPS測量方法，以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度，而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑，極大地提高了工程放樣、地形測圖，各種控制測量外業作業效率。但由于儀器價格不菲，對操作要求比較高，儀器控制界面較為復雜。學生前期操作有比較大的難度，利用虛擬技術實現對儀器的模擬操作，從基站架設、移動站架設，網絡模式設置，電臺模式測置，工程建立，數據生成導出等相關功能進行仿真操作，學生通過仿真實踐指導，達到了實踐教學的最佳效果。

4.3虛擬實際測量過程

《園林測量》課程主要以室外實踐為主，為了更多的變換實訓環境，更好的重現實際工作場景，利用虛擬現實技術把現實在電腦中重現，采用VR技術實現對儀器的模擬操作，測量時可以在場景中自由漫游行走，從不同角度觀察測量實際中的細節，讓學生對于儀器操作過程和實際測量方法有更加直觀的認識，對課程中容易出錯的地方及操作難點，通過動作演示，操作指導，讓學生對知識點掌握更加深刻，達到最佳效果。

5、結束語

虛擬技術使《園林測量》課程的教學理念、教學內容以及教學手段都發生了巨大的變化，同時也改變了學生的傳統學習方式和思維方式，極大的調動了學生的學習興趣，適應了現代高職人才培養教育的發展，使《園林測量》課程的教學提高到一個新的層次。