風景園林虛擬仿真實驗室建設意義及管理

彭熒

摘 要： 立足于風景園林專業，增加學生的實踐操作能力及激發學習興趣，并降低實驗操作消耗人力物力成本，進而探討虛擬仿真實驗室平臺建設必要性，分析開展虛擬仿真實驗室建立的作用和管理，為更好地提升教學質量，培養出更多綜合能力強的人才服務。

關鍵詞： 風景園林;虛擬仿真實驗室;建設管理

中圖分類號：G482? 文獻標識碼：A

風景園林學是規劃、設計、保護、建設和管理戶外自然和人工境域的一門學科。傳統的實驗教學缺乏靈活、生動性，受到時間、空間局限、而虛擬仿真實驗室將各類數據信息變為可視化，綜合利用計算機圖形、人工智能、計算機網絡技術等來模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官，讓學生進入一個虛擬環境生成逼真的場景進行學習和實踐，能激發學生學習的主觀能動性，將知識體系化繁為簡。[1]

1 國內外虛擬仿真實驗室發展情況

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的威廉奧爾夫教授。隨著虛擬仿真實驗技術的發展以及高校對創新人才培養的需求，[2]我國自 20世紀90年代末期，高校虛擬仿真實驗教學開始逐步發展，許多學科增設了一些虛擬實驗教學內容，教學效果和學生的反響良好，因此將虛擬仿真技術與傳統實驗課程相結合也成為實驗教學改革的新趨勢。[3]

2 風景園林教學虛擬仿真實驗室建設的必要性

風景園林專業的學習需要從實地觀察與操作中積累寶貴的經驗，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，因此發展風景園林虛擬仿真實驗教學有其必要性。[4]

2.1 認知不足限制了學生專業能力

傳統實驗教學的把二維設計圖紙的繪制與表達放在首位，但對三維的空間的建構設計內容及技術性要素涉及較少，致使創意缺少立體的表現形式，強化空間構成與建構等方面的融合成為目前需要解決的難題。[3]目前，學生對風景園林設計的空間尺度感、景觀的營造效果應用能力的不足，成為了風景園林專業學生學習的瓶頸。虛擬仿真實驗針對這種問題進行改進，將二維設計方案向三維場景有序性的、系統的轉換，并增加了交互性，使學生的思維得到極大的拓展。

2.2 激發學習熱情

風景園林專業實踐性強、記憶量大，要求學生不斷觀摩景觀園林實景，記憶枯燥的知識點，常規的實驗教學方式難以激發學生的學習熱情。而建立虛擬仿真實驗平臺，學生就可以進行預習預練，直觀的完成園林植物配置和景觀的構建，加強了學生在景觀工程配置的細節處理，鍛煉學生的操作技能，讓學生在真實實驗中集中精力觀察、思考、解決實驗問題，提高了學習興趣和創新、探索能力。

2.3 延展教學時間及資源

虛擬仿真實驗課程擁有“立體直觀”、“使用方便”、“無損耗”、“易擴展”等優點，比如國外園林風景名勝及古建筑，學生無法現場觀摩，就可以基于此實驗平臺，通過三維場景表達，學生足不出戶就可以網絡學習，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，使教學時間更自由，也大大降低了認知實習的成本。實驗過程的可以不斷重復且可控，也避免了戶外認知實驗教學中存在的風險性和不確定性。

3 風景園林教學虛擬仿真實驗室建設管理方法的研究

3.1 管理體制

風景園林教學虛擬仿真實驗室的建設及持續發展離不開科學、合理的管理體制。建立科學合理的管理體系需要與學校發展的實際情況結合，在學校領導、各主管負責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的高效進行，建立健全各項規章制度是實驗室管理不可或缺，建立制定健全的“風景園林學虛擬仿真實驗教學中心工作規程”、“風景園林學虛擬仿真實驗技術隊伍建設辦法”、“風景園林學虛擬仿真項目培養與考核辦法”、“風景園林學虛擬仿真實驗教學中心信息管理辦法”等制度。

3.3 虛擬仿真實驗室的師資隊伍建設

人才引進虛擬仿真相關專業教師，擴大師資隊伍，優化教師隊伍結構，構建專業梯隊，落實制定科學、規范的師資建設規劃，完善質量監控體系，提供培訓平臺，鼓勵和支持實驗室專業人員參加相關技能培訓，出國進修或者交流合作，更新教師的知識結構，促進教師不斷進行自培，開闊學術視野。

3.4 交流機制

創建能夠實現充分交流的平臺，針對實驗教學的理念、實驗教學的內容、實驗教學的模式等進行有效溝通與交流，發掘 新的合作開發渠道，讓虛擬仿真實驗室的教學資源共享成為現實，并將其示范輻射作用發揮至最大，根據高職院校的實際情 況與特點進行虛擬仿真實驗室建設與管理方面的培訓活動，創建交流與合作的新機制，將共享資源的愿望變為現實。

4 結語

創建虛擬實驗室利用虛擬仿真技術教學屬于少投入、高產出，不僅可以融合多學科并結合科技前沿，有效的整合利于教學資源，改善實驗教學資源的巨額消耗，避免了實驗器材缺乏、教學手段單一的問題，同時保證了教學質量，提升教學效果，推動了實驗教學的改革及創新。

參考文獻：

[1]周艷芳.虛擬現實技術在高校景觀設計教學中的應用探究[J].藝術教育，2017（Z5）：208-209.

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

[3]何麗波，馮燁，胥應龍，等.風景園林工程課程教學中虛擬現實技術應用探索[J].中國園藝文摘，2016，（7）：218-220.

[4]李彥雪.基于虛擬現實技術下風景園林專業教學改革的研究[J].黑龍江教育，2018，（6）：56-57.