基于虚拟交互技术的高职园林测量实训改革研究

尹晓科

【摘要】虚拟交互技术在教学中得到了广泛应用，具有巨大的应用前景。本文探讨了虚拟交互技术的概念、特征、优越性以及在高职园林测量实训教学中的应用。

【关键词】虚拟交互技术 高职园林测量实训

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）26-0225-01

一、虚拟交互技术

虚拟交互技术是一门新兴的综合信息技术，融合了计算机技术、数字图像处理、多媒体技术、互联网技术、传感器技术等多方面信息技术。它通过计算机图形学构成三维数字模型，产生逼真的虚拟环境，在视觉上给用户一种多维度的虚拟环境。与通常的CAD、3DMAX系统所产生的三维模型不同，它不是一个静态的世界，而是一个互动的环境。

虚拟交互技术主要有以下四个特征：第一，强烈的临场感。用户在模拟环境中，能够感到虚拟世界是真实存在的。第二，友好的交互性。交互性是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度。例如，用户用手直接抓取环境中的物体时，手里会有握着东西的感觉，并可以感觉到物体的重量，视场中的物体也随着手的移动而移动。第三，多感知性。除了具有一般计算机的视觉感知外，还具备听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。第四，虚拟交互世界的自主性。也就是说虚拟环境中的物体会依据物理定律进行动作。

二、虚拟交互技术在高职园林测量实训教学中的作用

目前高职园林测量的实训教学环节大多是使用测量仪器对学生进行实践能力培养。受各种现实条件影响，某些实训内容环节往往不能较好的完成，影响了学生实践能力的培养，抑制了学生的创造能力。

虚拟交互技术应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。学生与虚拟环境是互相作用、互相影响的一个整体的两个方面，它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息和环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。虚拟实训既可缩短训练的时间，又可获得更加直观、真实的效果，还能将测量仪器的结构原理和精密设备作虚拟实训，一方面培养学生操作、维护和检修仪器的技能，另一方面培养学生自我训练的意识和创新能力。虛拟交互技术在高职园林测量的实训中的作用主要体现在以下几个方面。

1.建设基于虚拟设备的虚拟实训室

高职园林测量课程的实践性非常强，随着科技的发展，测量仪器的升级换代非常快，特别是在当前创新教育引领学生发展的环境下，平均不到五年，仪器就已无法满足学生的创新实训需要。由于测量仪器的被动淘汰，必然产生大量的更新需求，因此高额的采购费用是成为高职院校实训教学迅速发展和改革的最大瓶颈。相对于现实实训场所的建设，投资建立一套相应的虚拟交互系统的投资要小得多。通常虚拟交互系统的投资是现实仪器及相关设备投资的十几分之一。测量仪器在将来会不断更新换代，而用虚拟交互技术的实训基地只需要在原有基础上改进、完善即可，不再需要任何投入。因此，从科学技术上寻求一种新型的、实用的方法来建设基于虚拟仪器的虚拟实训室，必将是高职教育走出实训困境的唯一出路。

2.激发学生的创造性思维

虚拟交互技术具有强烈的“身临其境”的沉浸感和发人想象的刺激性，利用它进行实训教学可以给学生一种强烈的真实感，可为学生提供实际操作替代经验。同时，利用虚拟交互技术开展实践教学，学生可有更多的实践机会，高效大胆地进行多次尝试，其积极主动性增强，实践的趣味性较强，实践方式灵活多样。同时，通过虚拟交互技术，可将学生在学习过程中产生的假设进行虚拟，呈现相应的结果或效果。这样有利于激发学生的创造性思维，进行主动的探索性学习，培养学生的创造能力。

3.技能训练综合全面

由于虚拟交互技术可实现在逼真的虚拟环境中以自然的方式进行交互，所以它非常适合技能培训。在实训过程中，学生的主要精力可放在原理的理解应用、实训设计及操作具体情境中，软件的帮助功能可以有效解决教师指导力度不够的弊端，有利于提高实践教学质量。

虚拟现实的沉浸性和交互性，使学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习中去，这非常有利于学生的技能训练。利用沉浸型虚拟现实系统，可以做各种各样的技能训练，对高职的实训、技能性教学有着无比强大的推动作用。

参考文献：

[1]赵士斌，吴秋峰. 高校实训教学的虚拟现实技术研究[J]. 长沙电力学院学报（自然科学版），2001.

[2]董武绍. 运用现代教育技术，探索实践教学的新模式[J]. 中国电化教育，2001.

[3]熊淑平. 虚拟仿真技术在高职教学中的应用探析[J].黄河水利职业技术学院学报，2013.