| 标题 | 虚拟仿真技术在土木工程测量教学中的应用探究 |
| 范文 | 李阳春 庞雪飞 摘?要：土木工程测量作为工程建设项目中必不可少的一步，直接影响着工程项目施工的质量。通过分析传统实验教学存在的问题，从教师素质、教学条件、教学环节设置、实验教学评价体系四个方面阐述对测量实验教学的改革。虚拟仿真技术与传统测量教学的结合能为学生创造良好的学习情境，激发学生的学习兴趣，提高学生的个人综合素质。 关键词：土木工程测量;虚拟仿真技术;实验教学 文章编号：2095-4085（2020）06-0135-02 随着“互联网+”时代的到来，为充分发挥互联网的创新驱动作用，在实验教学模式下融入“互联网+教育”思维，有利于培养学生的创新思维能力，缩短课堂教育与生产实践之间的差距[1-2]。虚拟仿真技术是目前高等教育领域继多媒体、网络技术之后投入应用的新技术，通过人机的交互作用，体验实际生产模式下的复杂操作，削减理论知识与实践教学中的落差，强化学生对测量操作技能的掌握[3-4]。 1?土木工程测量实验教学存在的问题 实验教学是培养创新精神、实践能力和社会责任感的重要载体[5-6]。然而传统教学体系的设置、教学手段的局限和教学仪器的陈旧同当代市场需求与人才竞争压力下对学生专业素质的培养要求相悖[7]，实验课程教学效果很难达到预期目标，主要存在以下问题。 1.1?教师实践教学经验缺乏 土木工程专业相较于其他专业具有其特殊性，更强调教师的专业技能与现场实践经验的培养。目前大部分高校教师是通过攻读硕士或博士学位走向工作岗位的，这部分教师仅仅是在求学阶段参与过或参观过相关实训活动。这导致有些教师在指导实践教学环节中，没有办法将课堂教学与实际生产联系在一起，造成理论与实践的脱节，使得实践教学质量难以达到预期目标。 1.2?教学环节设置缺乏合理性 理论课程与实验课程进度安排彼此独立，如果按照理论与实验教学分开授课的模式，即在理论课中教师讲授仪器操作的环节，学生的感官无法对仪器的使用产生共鸣效应;同时实验教学中由于学生的记忆下降，教师需要重复仪器操作规程，无形中既浪费了教学时间也影响了学生对实验流程的把握，失去了开设实验课的意义所在。 1.3?实验教学评价体系缺乏针对性 高校开设实验课程的主旨所在，即外业中结合施工现场环境，熟练掌握仪器的使用方法，在内业中培养学生对实验数据的处理能力，提高学生创新创造的能力。目前很多高校土木工程测量实验课程的学时大多设置在8～16学时，占0.5～1个学分，教师的考核手段单一，仅仅以实验报告的形式来测评学生对实验课程内容的掌握程度。 2?虚拟仿真技术的探讨 虚拟仿真（Virtual Reality，简称VR）技术诞生于美国，是一种由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的人工三维信息虚拟环境，通过电脑较为逼真地模拟现实环境[8]。随着信息化时代的到来，将虚拟仿真技术引入到实验教学中来提升实验教学与生产实践的契合度，改善实验教学场景环境和教学效果，是传统实验教学发展的一个重要趋势。 2.1?提高教师的综合素质 虚拟仿真技术，是通过计算机等专用设备将现实环境模拟为虚拟场景，将人的视觉、触觉等感官引入到虚拟环境中，为使用者提供真情实感。因此，在开设虚拟仿真实训课之前，教师要认真备课，明确教学目的，有针对性的引导学生投入到测量实训中。学校也需要请专业的培训机构对授课教师的操作技能进行培训，提升教师的综合素质，为学生能全面系统的掌握测量实训内容做好充足的准备。 2.2?尊重学生的主体地位 实验教学本应该是帮助学生直观认识和理解生产施工的真正流程，而传统教学则是采用填鸭式教学，忽略了学生在学习任务中的主体地位。应用虚拟仿真技术，可以搭建一座现实与虚拟世界的桥梁，构建出以学生为主体的教学模式，在提升教学质量的同时培养学生探索客观世界的意识。 2.3?开放式考核系统 基于虚拟仿真技术的特点，开发契合土木工程项目的测量实训内容。将实验课成绩分为三部分。（1）实验出勤率（10%）：课前签到、课后签退，保证每个学生参加实训的时长。（2）实验课中操作（50%）：按照教学计划给定学生实训内容，学生根据理论课所学内容，自行设计实训流程，实训中观察学生设计流程的可行性以及虚拟仿真技术与实际操作仪器的结合程度。（3）实验流程的熟练程度（40%）：教师提前设计相应的考查项目，并将所有考查项目公布给学生，考试时由小组成员随机抽取一个实验项目完成，根据学生对实验流程掌握和数据处理的准确性评定成绩。 3?结?语 目前土木工程测量教學中还存在很多亟待解决的问题，解决这些问题需要社会、学校、教师三方面共同努力，为土木工程测量教学创造更好的实训环境、创新教学方法，将虚拟仿真技术真正的融合到测量教学中去，使学生牢固的掌握土木工程测量的知识，成为工程项目建设中需要的高素质人才。 参考文献： [1]蔡钒，陈爱城，王明兹，等.虚拟仿真实验教学中心网络化实验教学体系的构建[J].实验室科学，2018，21（1）：121-123，127. [2]钱猛，崔瑾，成丹，等.南京农业大学微生物学虚拟仿真实验教学模式的探索[J].微生物学通报，2016，43（4）：861-866. [3]王浩， 岳建伟.虚拟仿真技术在土工实验教学应用探索[J].智库时代，2019，（42）：208，215. [4]韩月娇，马洋洋，王亚军.新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中的应用研究[J].科技风，2019，（27）：13-14. [5]曹玉珍，余辉，安 家宝，等.基于体感交互的虚拟操作实验系统设计[J].实验室科学，2015，18（4）：53-55. [6]蔡钒，陈爱城，王明兹，等.虚拟仿真实验教学中心网络化实验教学体系的构建[J].实验室科学，2018，21（1）：121-123，127. [7]石峰.虚拟仿真技术在高职院校教学中的优势和应用探讨[J].课程教育研究，2019， （27）：232，233. [8]杨道涛.德国“双元制”职业教育之于我国未来职业教育改革启示[J].继续教育研究，2017，（02）：114-116. |
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