周晨虹

摘要：伴隨工業(yè)化進程加快的大環(huán)境下，社會對各類測繪人才需求不斷增加。面對新工科發(fā)展形勢，如何轉(zhuǎn)變測繪工程教學(xué)形式、創(chuàng)新專業(yè)教學(xué)方法，提升測繪人才的工程實驗和實踐能力，成為高校面臨的重要挑戰(zhàn)。通過實現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)與測繪工程教學(xué)的融合，能夠?qū)⒁痪€工程場景、項目實例引入教學(xué)中，降低學(xué)生認(rèn)知、理解難度?；诖耍疚慕Y(jié)合測繪工程專業(yè)教學(xué)實際，重點分析虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：新工科;高校測繪工程;虛擬仿真技術(shù)

在數(shù)字化時代下，云計算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為助力工程教育改革的利器，為培養(yǎng)擁有卓越工程實踐能力人才提供了技術(shù)支持。在當(dāng)前測繪工程專業(yè)教學(xué)中，存在大量原理性、實踐性強的知識，只有重視實物演示、實驗教學(xué)活動，讓學(xué)生結(jié)合工程參觀情況、生產(chǎn)實習(xí)所見，才能順利理解相關(guān)工程原理、工程應(yīng)用實例和技術(shù)。但是，上述實驗教學(xué)活動容易受儀器設(shè)備、實踐場地的影響，學(xué)生很難真正了解具體工程技術(shù)。而基于現(xiàn)代計算機技術(shù)的支持，教師可將測繪工程專業(yè)教學(xué)與虛擬仿真技術(shù)結(jié)合起來，不僅能夠全面呈現(xiàn)相關(guān)實景，幫助學(xué)生理解原理，還能有效降低教學(xué)成本，保證理論和實踐教學(xué)的安全性?；诖?，本文結(jié)合測繪工程專業(yè)實際，探索虛擬仿真教學(xué)策略。

一、開發(fā)虛擬實驗教學(xué)資源

測繪地理信息能夠為教師提供大量開放性的軟件，憑借這些開源軟件，教師可結(jié)合專業(yè)課程修改軟件，為教學(xué)演示提供豐富的資源。以全站儀模擬器為例，專業(yè)教師可結(jié)合課程教學(xué)需求，選取不同型號的模擬器，組織學(xué)生操作儀器積累操作經(jīng)驗，提升其操作熟練度。同時，憑借高校測繪工程專業(yè)的發(fā)展特色，教師可積極轉(zhuǎn)化現(xiàn)有科研成果，如工程項目類、軟件類成果。通過修改和轉(zhuǎn)化，形成適用于專業(yè)教學(xué)的虛擬仿真教學(xué)資源、軟件系統(tǒng)。在當(dāng)前諸多大型工程監(jiān)測項目中，多需要遠程監(jiān)測系統(tǒng)的支持，形成了一系列監(jiān)測數(shù)據(jù)。對此，教師可通過校企融合、產(chǎn)學(xué)融合途徑，獲取一批真實的項目數(shù)據(jù)，為虛擬實驗教學(xué)提供保障。

二、運用虛擬技術(shù)仿真實驗場景

在運用虛擬技術(shù)開展測繪工程專業(yè)教學(xué)活動時，教師需要運用虛擬仿真實驗平臺，為學(xué)生提供模擬真實項目的場景，使其能夠結(jié)合理論去展開操作，為專業(yè)課程教學(xué)提供豐富實踐、實驗資源。在虛擬技術(shù)的支持下，學(xué)生可獲取與理論知識對應(yīng)的實踐項目，根據(jù)虛擬軟件呈現(xiàn)的動畫內(nèi)容、教師的原理解析，自主學(xué)習(xí)、了解動畫中的概念，加深對項目知識的印象。同時，教師也可發(fā)揮Web技術(shù)的優(yōu)勢，引入開放式虛擬實驗平臺，組織學(xué)生建立虛擬測量小組，以虛擬的方式完成相關(guān)測量任務(wù)。比如，教師可綜合運用3dsMax、VRML編程語言，以建模的方式構(gòu)建真實場景。這樣，在虛擬技術(shù)提供的實驗場景中，學(xué)生可直觀感知虛擬工程環(huán)境，明確專業(yè)學(xué)習(xí)的實驗環(huán)節(jié)，在教師的幫助下實施實驗步驟，提升自身學(xué)習(xí)效果。

三、實施理實虛擬一體化教學(xué)

在測繪工程專業(yè)課程中，諸多基礎(chǔ)知識和原理與空間信息相關(guān)，若直接分析和闡述原理性內(nèi)容，學(xué)生很難從多角度想象和聯(lián)想。通過引入虛擬軟件，教師可專門構(gòu)建虛擬空間環(huán)境，一邊呈現(xiàn)虛擬交互動畫，一邊呈現(xiàn)基本原理、空間關(guān)系，幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)困難。同時，對于存在一定危險性的項目，如變形監(jiān)測現(xiàn)場，若仍按照工程參觀的方式，不僅很難在有限時間內(nèi)獲取數(shù)據(jù)，還會影響項目施工。為了打破實踐教學(xué)的限制，教師可引入工程監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)與實驗室服務(wù)器的對接，在校內(nèi)分析現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供仿真教學(xué)實例。例如，教師可結(jié)合區(qū)域內(nèi)施工項目，通過校企合作渠道獲取相關(guān)項目資源，利用軟件系統(tǒng)獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，以虛擬的方式獲得施工平面，讓學(xué)生能夠接觸和了解項目變形監(jiān)測的實際數(shù)據(jù)，提升理實虛一體化教學(xué)成效。

四、運用虛擬技術(shù)延伸工程資源

在測繪工程專業(yè)教學(xué)中，高?？蒲腥藛T、教師應(yīng)加強聯(lián)系與合作，共同引入先進的虛擬技術(shù)，再將測繪工程前沿的技術(shù)融入虛擬仿真教學(xué)中，轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)資源。這樣，在專業(yè)課程教學(xué)中，行業(yè)人員、科研人員和教師可共同融合行業(yè)知識、教學(xué)內(nèi)容，形成一批拓展類的線上虛擬課程，為工程測量教學(xué)提供條件。同時，教師可聯(lián)系行業(yè)人員，結(jié)合航空測繪、雷達仿真實驗、洞穴激光測量等課程，開發(fā)微課程，為學(xué)生課外學(xué)習(xí)提供資源。其中，在拓展相關(guān)課程時，教師應(yīng)抓住重點、難點，運用網(wǎng)絡(luò)平臺、虛擬技術(shù)呈現(xiàn)，為設(shè)計工程教學(xué)資源、培養(yǎng)卓越工程人才提供條件。

五、結(jié)語

綜上所述，虛擬仿真技術(shù)與高校測繪工程專業(yè)教學(xué)的融合，影響著專業(yè)課程教學(xué)改革、學(xué)生理論認(rèn)知能力、工程實戰(zhàn)能力。因此，教師應(yīng)認(rèn)識到虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用價值，通過開發(fā)虛擬實驗教學(xué)資源、引入虛擬實驗場景、實施理實虛一體化教學(xué)、延伸虛擬教學(xué)資源等方式，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀，以直觀、形象的方式開展理論和實踐教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力，促使其成為符合新工科測繪工程要求的人才。

參考文獻：

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