风景园林虚拟仿真实验室建设意义及管理

风景园林虚拟仿真实验室建设意义及管理

张坤

江苏华阳园林绿化工程有限公司

摘要：随着社会的发展，风景园林的发展也有了很大的改善。风景园林学是规划、设计、保护、建设和管理户外自然和人工境域的一门学科。传统的实验教学缺乏灵活、生动性，受到时间、空间局限、而虚拟仿真实验室将各类数据信息变为可视化，综合利用计算机图形、人工智能、计算机网络技术等来模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官，让学生进入一个虚拟环境生成逼真的场景进行学习和实践，能激发学生学习的主观能动性，将知识体系化繁为简。

关键词：风景园林；虚拟仿真实验室；建设意义；管理

引言

立足于风景园林专业，增加学生的实践操作能力及激发学习兴趣，并降低实验操作消耗人力物力成本，进而探讨虚拟仿真实验室平台建设必要性，分析开展虚拟仿真实验室建立的作用和管理，为更好地提升教学质量，培养出更多综合能力强的人才服务。

1风景园林教学虚拟仿真实验室建设的必要性

风景园林专业的学习需要从实地观察与操作中积累宝贵的经验，这个过程耗费时间长，且需要的资源条件高，一般高校的实验条件很难满足，因此发展风景园林虚拟仿真实验教学有其必要性。

1.1认知不足限制了学生专业能力

传统实验教学的把二维设计图纸的绘制与表达放在首位，但对三维的空间的建构设计内容及技术性要素涉及较少，致使创意缺少立体的表现形式，强化空间构成与建构等方面的融合成为目前需要解决的难题。目前，学生对风景园林设计的空间尺度感、景观的营造效果应用能力的不足，成为了风景园林专业学生学习的瓶颈。虚拟仿真实验针对这种问题进行改进，将二维设计方案向三维场景有序性的、系统的转换，并增加了交互性，使学生的思维得到极大的拓展。

1.2激发学习热情

风景园林专业实践性强、记忆量大，要求学生不断观摩景观园林实景，记忆枯燥的知识点，常规的实验教学方式难以激发学生的学习热情。而建立虚拟仿真实验平台，学生就可以进行预习预练，直观的完成园林植物配置和景观的构建，加强了学生在景观工程配置的细节处理，锻炼学生的操作技能，让学生在真实实验中集中精力观察、思考、解决实验问题，提高了学习兴趣和创新、探索能力。

1.3延展教学时间及资源

虚拟仿真实验课程拥有“立体直观”、“使用方便”、“无损耗”、“易扩展”等优点，比如国外园林风景名胜及古建筑，学生无法现场观摩，就可以基于此实验平台，通过三维场景表达，学生足不出户就可以网络学习，不受时间和空间的影响，这样不仅克服实地资源的困难，课时制约，使教学时间更自由，也大大降低了认知实习的成本。实验过程的可以不断重复且可控，也避免了户外认知实验教学中存在的风险性和不确定性。

2园林虚拟实验室建设和管理中出现的问题

2.1.盲目建设，缺乏对虚拟实验室本质的认识

近几年来，虚拟现实技术的成熟和普及助推了各高校建设虚拟实验室的浪潮，园林虚拟实验室也雨后春笋般纷纷出现。由于认识上的误区和急功近利的心态，多数园林虚拟实验室建成的是园林景观“虚拟展厅”。环形折幕、立体投影仪、立体眼镜、三维鼠标、高性能计算机等硬件设备实际上仅仅构成了“立体影院”，并没有完全发挥出虚拟现实技术的科研功能。更有甚者，相近学科重复建设功能类似的虚拟实验室，造成了资源和人力浪费。

2.2人员缺乏，虚拟实验室管理的相关培训较少

目前，园林虚拟实验室的管理人员严重缺乏。一方面，由于岗位编制的原因，很难保证园林实验室拥有专职的实验管理人员；另一方面，有园林专业背景并且具有虚拟现实技术知识的人才屈指可数，多数的实验室人员只能进行日常的实验室管理工作；再一方面，有相应技术水平和能力的人才由于职称评定和待遇等因素，不愿意长期从事虚拟实验室的管理工作。此外，园林虚拟实验室工作人员的专业培训较少。园林虚拟实验室人员缺乏，专业素质不够严重制约了虚拟实验室的发展。

2.3维护不足，虚拟实验室软硬件老化

“重建设，轻维护”是园林虚拟实验室目前普遍存在的突出问题。这与单位重视程度、人员配置与素质、管理经费投入、实验课程设置等有一定关系。虚拟实验室不同于传统实验室，软硬件设备尤其是软件系统的更新换代速度极快，而且虚拟现实技术日新月异，如果仍然按照传统实验的运行和维护模式去管理，就很难体现出虚拟现实的技术优势。

2.4开放不足，虚拟实验室空置率较高

与传统实验室类似，园林虚拟实验室开放不足的问题也较为严重。有些虚拟实验室可以保证正常工作时间的开放，工作时间之外就不能开放，灵活度不够，而且在实验内容上的开放度也不够[2]；有些虚拟实验室则处于半关闭状态，实验室的空置率较高。这些都不利于大学生实践创新活动的开展，没有充分发挥出虚拟实验室作为大学生创新活动科研平台的作用。

3风景园林教学虚拟仿真实验室建设管理方法的研究

3．1管理体制

风景园林教学虚拟仿真实验室的建设及持续发展离不开科学、合理的管理体制。建立科学合理的管理体系需要与学校发展的实际情况结合，在学校领导、各主管负责人及实验室的支持和配合下，有计划有步骤的实施，不断更新完善管理体系。

3．2制度保障

为保障虚拟仿真实验室的教学的高效进行，建立健全各项规章制度是实验室管理不可或缺，建立制定健全的“风景园林学虚拟仿真实验教学中心工作规程”、“风景园林学虚拟仿真实验技术队伍建设办法”、“风景园林学虚拟仿真项目培养与考核办法”、“风景园林学虚拟仿真实验教学中心信息管理办法”等制度。

3．3虚拟仿真实验室的师资队伍建设

人才引进虚拟仿真相关专业教师，扩大师资队伍，优化教师队伍结构，构建专业梯队，落实制定科学、规范的师资建设规划，完善质量监控体系，提供培训平台，鼓励和支持实验室专业人员参加相关技能培训，出国进修或者交流合作，更新教师的知识结构，促进教师不断进行自培，开阔学术视野。

3．4交流机制

创建能够实现充分交流的平台，针对实验教学的理念、实验教学的内容、实验教学的模式等进行有效沟通与交流，发掘新的合作开发渠道，让虚拟仿真实验室的教学资源共享成为现实，并将其示范辐射作用发挥至最大，根据高职院校的实际情况与特点进行虚拟仿真实验室建设与管理方面的培训活动，创建交流与合作的新机制，将共享资源的愿望变为现实。

3.5政策扶持，科学地推进虚拟实验室建设和管理

园林虚拟实验室主管单位要做好顶层设计，制定科学合理的建设和再建设方案，分步骤施行，避免“重复建设”和“重建设、轻维护”。在虚拟实验室人员配置和待遇方面，既要进行优化也要注重绩效考核。对于大学生实践创新项目、大学生课程竞赛等创新设计类实验实践项目，在实验课程安排、实验学分认定和实验经费等方面有所倾斜。

结语

创建虚拟实验室利用虚拟仿真技术教学属于少投入、高产出，不仅可以融合多学科并结合科技前沿，有效的整合利于教学资源，改善实验教学资源的巨额消耗，避免了实验器材缺乏、教学手段单一的问题，同时保证了教学质量，提升教学效果，推动了实验教学的改革及创新。

参考文献：

［1］周艳芳．虚拟现实技术在高校景观设计教学中的应用探究［J］．艺术教育，2017（Z5）：208-209．

［2］李平，李晶杰，徐进．开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平［J］．实验室研究与探索，2013，32（11）：5-8．

［3］何丽波，冯烨，胥应龙，等．风景园林工程课程教学中虚拟现实技术应用探索［J］．中国园艺文摘，2016，（7）：218-220．

［4］李彦雪．基于虚拟现实技术下风景园林专业教学改革的研究［J］．黑龙江教育，2018，（6）：56-57．