虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的實(shí)踐與探索

華亦雄　孫超然

摘要：目的：為符合信息時(shí)代社會(huì)發(fā)展的客觀趨勢(shì)，以及積極響應(yīng)國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略、推動(dòng)教育智能現(xiàn)代化，文章對(duì)虛擬仿真技術(shù)在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用展開(kāi)討論。文章以環(huán)境設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的景觀設(shè)計(jì)課程為例，闡述虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)在景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)越性，介紹景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程改革思路和虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)框架與建設(shè)內(nèi)容，探討虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建策略，并對(duì)教學(xué)改革效果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。方法：從資源庫(kù)建設(shè)、教學(xué)實(shí)施系統(tǒng)建設(shè)、教學(xué)方法探索、教學(xué)評(píng)價(jià)體系構(gòu)建、師資隊(duì)伍及管理體系建設(shè)等多個(gè)方面總結(jié)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的正向影響及平臺(tái)構(gòu)建策略。結(jié)果：虛擬仿真技術(shù)能夠全面展現(xiàn)景觀設(shè)計(jì)效果，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生能夠身臨其境地體驗(yàn)真實(shí)效果，從而在學(xué)習(xí)過(guò)程中深切領(lǐng)略景觀設(shè)計(jì)的魅力和樂(lè)趣，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。此外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課堂難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)功能，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的多維思維和創(chuàng)造性思考能力，提升其空間感知能力，激發(fā)其想象力，從而提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。結(jié)論：虛擬仿真平臺(tái)能夠?yàn)榫坝^設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供新的思路和方法，對(duì)提高環(huán)境設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)質(zhì)量具有積極意義。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；景觀設(shè)計(jì)；三維建模；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2024）05-00-05

0 引言

景觀設(shè)計(jì)是環(huán)境設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的必修課，包括初識(shí)景觀、設(shè)計(jì)認(rèn)知、專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容［1］。景觀設(shè)計(jì)課程在教學(xué)中關(guān)注學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)和知識(shí)應(yīng)用能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生多元化的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐技能［2］，注重對(duì)其創(chuàng)新精神和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在一些弊端，如：學(xué)生缺乏空間邏輯想象力和現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，較難將抽象的二維圖像轉(zhuǎn)換成三維立體空間；教學(xué)課時(shí)不足，導(dǎo)致教師在重視理論教學(xué)的同時(shí)，縮減了實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)不足［3］；“師生一對(duì)一”的單一教學(xué)方式，難以培養(yǎng)學(xué)生的基地調(diào)研、過(guò)程分析、設(shè)計(jì)邏輯等實(shí)踐創(chuàng)新能力［4］；課程考核方式單一，僅采用作業(yè)評(píng)價(jià)的單一形式，難以考查學(xué)生的綜合能力［5］。虛擬仿真教學(xué)是解決這些教學(xué)難點(diǎn)的有效途徑。

虛擬仿真教學(xué)是指借助虛擬仿真技術(shù)營(yíng)造一個(gè)“能實(shí)時(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地特征以及實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)施和條件”的虛擬仿真學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可在線進(jìn)行模擬操作［6］34。虛擬仿真教學(xué)打破了時(shí)間和空間的桎梏，學(xué)生可以更直觀地感受設(shè)計(jì)過(guò)程的場(chǎng)景變化，實(shí)時(shí)交互，步移景異。

自2017年《教育部辦公廳關(guān)于2017—2020年開(kāi)展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》發(fā)布以來(lái)，利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的應(yīng)用成果豐碩，大概分為“應(yīng)用方式探討、教學(xué)模式和方法探究、實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐”三類(lèi)（見(jiàn)表1）［7］118。由此可見(jiàn)，虛擬仿真技術(shù)對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革大有裨益。

筆者所在團(tuán)隊(duì)正在積極融合學(xué)校和企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)合作、協(xié)同育人，搭建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，展開(kāi)對(duì)教學(xué)模式的改革和探索，以培養(yǎng)符合數(shù)字時(shí)代的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)人才。

1 虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)在景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)越性

虛擬仿真技術(shù)具有諸多特點(diǎn)，如情境性、交互性、多感知性［8］101等，這些特點(diǎn)使其在景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有較強(qiáng)的優(yōu)越性。

1.1 情境性

利用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和對(duì)象［9］，進(jìn)行三維立體的展示與分析，展現(xiàn)豐富的景觀設(shè)計(jì)內(nèi)容。例如，利用景觀設(shè)計(jì)要素（地形、水體、植物、小品等）建模，模擬真實(shí)場(chǎng)景，讓學(xué)生在線即如實(shí)地體驗(yàn)，在虛擬空間內(nèi)可隨意游走，直觀感受不同設(shè)計(jì)要素組合所產(chǎn)生的不同環(huán)境氛圍和空間體驗(yàn)，從而提升空間思維能力。

1.2 交互性

傳統(tǒng)教學(xué)方式主要靠教師口頭講授輔以圖片或視頻，虛擬仿真平臺(tái)可對(duì)景觀設(shè)計(jì)案例進(jìn)行三維的虛擬現(xiàn)實(shí)展示，學(xué)生可以人為選擇視角和游走路線，真實(shí)地體驗(yàn)空間環(huán)境。與此同時(shí)，學(xué)生可根據(jù)在線體驗(yàn)實(shí)時(shí)修改設(shè)計(jì)方案的不足之處，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)場(chǎng)景的交互體驗(yàn)和設(shè)計(jì)創(chuàng)作實(shí)訓(xùn)。此外，對(duì)于復(fù)雜的設(shè)計(jì)構(gòu)件，可進(jìn)行拆解閱讀，使學(xué)生以第一視角仔細(xì)觀察，感受構(gòu)件的制作工藝和材料。對(duì)于構(gòu)件的制作和安裝過(guò)程，有詳細(xì)的視頻分解步驟，學(xué)生可在學(xué)習(xí)后親自操作安裝，進(jìn)行互動(dòng)體驗(yàn)。

1.3 創(chuàng)造性

學(xué)生利用虛擬仿真平臺(tái)體驗(yàn)三維空間的同時(shí)，可以對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)編輯，如改變各要素模型的大小和材質(zhì)，變換其空間位置和組合方式，調(diào)整場(chǎng)景的風(fēng)、光、熱等自然模擬條件，對(duì)不同場(chǎng)景效果進(jìn)行推敲和比對(duì)，從而鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維［8］101。

1.4 普適性與先進(jìn)性

環(huán)境設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)注重培養(yǎng)學(xué)生的空間構(gòu)建思維、空間感知和體驗(yàn)?zāi)芰Γ?0］。教學(xué)實(shí)踐表明，即使是空間思維較好的學(xué)生，也存在難以準(zhǔn)確理解環(huán)境空間尺度和景觀設(shè)計(jì)元素組成的情況。而虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各元素構(gòu)件的組成和結(jié)構(gòu)以及整體空間環(huán)境的全景展示，提高學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的感知度。

1.5 安全性與經(jīng)濟(jì)性

景觀設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容涉及對(duì)實(shí)際場(chǎng)地狀況的勘探和對(duì)外部空間尺度的把握，然而實(shí)際調(diào)研困難，存在環(huán)境危險(xiǎn)、成本高、難實(shí)施等問(wèn)題，因此在真實(shí)環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)教學(xué)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)和局限性，較難實(shí)現(xiàn)［11］。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可解決景觀設(shè)計(jì)教學(xué)中提供實(shí)際場(chǎng)地困難、實(shí)地調(diào)研環(huán)境危險(xiǎn)、成本高、設(shè)計(jì)施工過(guò)程不可逆、大型綜合訓(xùn)練等問(wèn)題，能有效節(jié)約成本［7］119。

2 基于虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路和平臺(tái)建設(shè)框架

2.1 改革思路

景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沿用傳統(tǒng)景觀設(shè)計(jì)課程的基本內(nèi)容，并拓展相關(guān)課程內(nèi)容。同時(shí)，借助校企聯(lián)合搭建的虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，引入多媒體數(shù)字資源，構(gòu)建“多媒體+虛擬仿真+課堂訓(xùn)練”的景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式（見(jiàn)圖1）［12］76，達(dá)到提高課堂效率、學(xué)生理解能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力的目的。

2.2 平臺(tái)建設(shè)框架

該平臺(tái)建設(shè)框架由五個(gè)模塊構(gòu)成：場(chǎng)地模塊、設(shè)計(jì)要素模塊、設(shè)計(jì)工具模塊、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊和交流合作模塊。場(chǎng)地模塊提供了一個(gè)與實(shí)際場(chǎng)地相似的環(huán)境，設(shè)計(jì)要素模塊包含了各種可能用到的材料、植物、設(shè)計(jì)元素等，設(shè)計(jì)工具模塊提供了各種可以用來(lái)設(shè)計(jì)的工具，交流合作模塊為學(xué)生提供了交流合作的平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊則包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告四部分。

其中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括場(chǎng)地規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、植物選擇與搭配、景觀元素設(shè)計(jì)與搭配等，景觀元素主要有護(hù)欄、路燈、座椅、標(biāo)牌、垃圾桶等。實(shí)驗(yàn)流程包括場(chǎng)地選擇、設(shè)計(jì)方案制定、設(shè)計(jì)方案調(diào)整和完善。實(shí)驗(yàn)測(cè)試則針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)流程設(shè)置了相關(guān)的知識(shí)測(cè)試題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容翔實(shí)，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作步驟、數(shù)據(jù)記錄與處理、結(jié)果和結(jié)論、注意事項(xiàng)、評(píng)價(jià)和建議等內(nèi)容［6］34（見(jiàn)圖2）。

3 虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建策略

3.1 資源庫(kù)建設(shè)

該平臺(tái)基于校企協(xié)作支持，充分整合了學(xué)校、相關(guān)科研單位和合作企業(yè)的資源，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和專(zhuān)業(yè)教師合作建立數(shù)字庫(kù)，教師負(fù)責(zé)搭建教學(xué)課程體系，根據(jù)課程需要提出數(shù)字庫(kù)所需的設(shè)計(jì)素材，并由教研團(tuán)隊(duì)搭建基礎(chǔ)素材模型，再由專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)借助虛擬仿真技術(shù)建立相應(yīng)的虛擬仿真資料庫(kù)［8］102，以便給學(xué)生提供沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

以景觀建筑中常用的設(shè)計(jì)元素“罩槅”為例，專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)提供相關(guān)二維設(shè)計(jì)圖紙，并搭建基礎(chǔ)的構(gòu)件模型，再由專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)將其轉(zhuǎn)化為三維虛擬仿真模型，將造型、構(gòu)造、工序流程、構(gòu)件工藝、雕刻紋樣、材料、分隔模式等內(nèi)容在三維虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中進(jìn)行模擬呈現(xiàn)，幫助學(xué)生理解并展開(kāi)交互學(xué)習(xí)。學(xué)生可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，按照功能要求選取罩槅類(lèi)型、雕刻紋樣、材料等進(jìn)行自由搭配，并對(duì)其在空間中的分隔方式進(jìn)行不同嘗試，依據(jù)具體功能和條件，探索罩槅的使用場(chǎng)景和方法。

此外，該平臺(tái)還建立了經(jīng)典景觀設(shè)計(jì)案例的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，既能模擬設(shè)計(jì)方案的生成過(guò)程，又能模擬不同人物視角切換場(chǎng)景空間。由此，學(xué)生可以通過(guò)沉浸式體驗(yàn)，感受經(jīng)典作品的空間細(xì)節(jié)和設(shè)計(jì)手法。

3.2 教學(xué)實(shí)施系統(tǒng)建設(shè)

該平臺(tái)的教學(xué)實(shí)施系統(tǒng)包括學(xué)習(xí)、演示、測(cè)試和設(shè)計(jì)四個(gè)模塊。學(xué)習(xí)模塊包含實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)方式兩部分，首先可在實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，如實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作步驟等，然后利用文字、語(yǔ)音、圖像、視頻、人際交互等指導(dǎo)方式，指導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)；演示模塊是實(shí)驗(yàn)過(guò)程規(guī)范操作的錄像，方便學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)觀看；測(cè)試模塊是讓學(xué)生在無(wú)任何提示的情況下考試，測(cè)試結(jié)束后系統(tǒng)自動(dòng)打分；設(shè)計(jì)模塊要求學(xué)生根據(jù)要求設(shè)計(jì)景觀和場(chǎng)景，完成后提交，教師端可進(jìn)行評(píng)分［6］34（見(jiàn)圖3）。

仍以設(shè)計(jì)元素“罩槅”為例來(lái)說(shuō)明學(xué)習(xí)模塊的具體任務(wù)和流程，共分為三個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)：罩隔造型設(shè)計(jì)、罩槅制作工藝、罩槅在空間中位置的設(shè)置。每個(gè)任務(wù)下有詳細(xì)的學(xué)習(xí)步驟（見(jiàn)圖4）。

3.3 教學(xué)方法探索

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)類(lèi)教學(xué)多是教師在課堂上講授基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，選定基地后，學(xué)生自行前往考察，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求，完成并提交以二維圖紙為表達(dá)方式的設(shè)計(jì)成果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將這一傳統(tǒng)教學(xué)方法升級(jí)為三維沉浸式體驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下積極展開(kāi)探索，構(gòu)建了課內(nèi)+課外、線上+線下、虛實(shí)結(jié)合、學(xué)考結(jié)合的教學(xué)方法［6］35。

第一，課前，學(xué)生利用平臺(tái)預(yù)習(xí)相關(guān)知識(shí)，初步了解上課內(nèi)容，并針對(duì)教師的課前提問(wèn)進(jìn)行思考回應(yīng)，教師收到反饋后進(jìn)行學(xué)情分析，在課堂上進(jìn)行針對(duì)性講解。

第二，課中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下完成沉浸體驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)交互設(shè)備體驗(yàn)虛擬空間的場(chǎng)景，同時(shí)學(xué)習(xí)理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方法。隨著課時(shí)的展開(kāi)，學(xué)生逐步形成初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)，最終完成方案設(shè)計(jì)，并利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示。

第三，課后，學(xué)生可對(duì)上課內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，反復(fù)學(xué)習(xí)經(jīng)典設(shè)計(jì)案例，理解其設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)手法，并通過(guò)測(cè)試檢查知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。同時(shí)，教師可對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋，并結(jié)合學(xué)生間的互評(píng)情況，進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)［13］。

3.4 教學(xué)評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)體系多是終結(jié)性評(píng)價(jià)，以課堂考勤和最終遞交的二維圖紙成績(jī)?yōu)橹?。該評(píng)價(jià)方式單一、客觀性不夠，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)。而虛擬仿真教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，應(yīng)突出創(chuàng)新設(shè)計(jì)及與項(xiàng)目實(shí)踐相關(guān)的能力考核。因此，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)考核要注重“形成性評(píng)價(jià)”，即側(cè)重學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)，將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力作為考核標(biāo)準(zhǔn)［14］98，最終形成“過(guò)程性評(píng)價(jià)+終結(jié)性評(píng)價(jià)”相結(jié)合的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系（見(jiàn)圖5），從而提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

該評(píng)價(jià)體系的總成績(jī)由三部分組成，其中課前成績(jī)占30%，課上成績(jī)占50%，課后成績(jī)占20%［15］。評(píng)價(jià)體系由過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)兩部分組成，二者結(jié)合使教學(xué)評(píng)價(jià)體系更加系統(tǒng)全面。

此外，學(xué)生也可利用虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)對(duì)教師進(jìn)行在線評(píng)價(jià)，包括教學(xué)的效果、內(nèi)容、進(jìn)度、方法等方面，從而提升實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)水平。

3.5 師資隊(duì)伍及管理體系建設(shè)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利展開(kāi)，需要增加師資隊(duì)伍的數(shù)量、提高質(zhì)量及優(yōu)化結(jié)構(gòu)。本團(tuán)隊(duì)的師資隊(duì)伍建設(shè)主要圍繞以下幾點(diǎn)展開(kāi)（見(jiàn)表2）。

完善的制度保障有利于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)高效運(yùn)行。為此，本團(tuán)隊(duì)建立健全相關(guān)的管理制度，包括管理機(jī)構(gòu)、師資、考核、安全、環(huán)境、設(shè)備、經(jīng)費(fèi)使用、規(guī)劃等，以確保平臺(tái)能夠有序、高效、安全地運(yùn)行［14］99。

4 景觀設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革效果

4.1 情境式體驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)塑造了具象的三維沉浸式體驗(yàn)場(chǎng)景，模擬了聲、光、熱、風(fēng)等自然環(huán)境因素，學(xué)生在學(xué)習(xí)操作的過(guò)程中能身臨其境地感受周?chē)h(huán)境的變化。設(shè)計(jì)元素如護(hù)欄、路燈、長(zhǎng)凳等的建模十分具體細(xì)致，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)可以第一視角隨意游走觀看，輔以聲音的模擬，讓學(xué)生的感官體驗(yàn)更加真實(shí)。

虛擬仿真教學(xué)的即時(shí)性、可重復(fù)性、對(duì)教學(xué)環(huán)境的低依賴性等特點(diǎn)充分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足［12］78，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，大大提升了學(xué)習(xí)效率。

4.2 多途徑組合，提升教學(xué)質(zhì)量

線上線下、課內(nèi)課外、虛實(shí)結(jié)合、學(xué)考結(jié)合的混合教學(xué)模式，全方位保證了教學(xué)質(zhì)量。線上實(shí)驗(yàn)過(guò)程不僅生動(dòng)真實(shí)，還包含了測(cè)試題，對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)流程等進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，學(xué)習(xí)過(guò)程中可以反復(fù)修改設(shè)計(jì)方案，文件隨時(shí)可以保存，確定完成后提交設(shè)計(jì)結(jié)果，教師可在線檢驗(yàn)結(jié)果并打分，學(xué)生也可及時(shí)查看成績(jī)和點(diǎn)評(píng)。這種互動(dòng)交流提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，作業(yè)質(zhì)量明顯提高。最重要的是，這種以形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的打分評(píng)價(jià)方式比傳統(tǒng)紙質(zhì)作業(yè)評(píng)分更加科學(xué)客觀。

4.3 虛實(shí)結(jié)合，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的不足

景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的景觀設(shè)計(jì)知識(shí)和景觀設(shè)計(jì)實(shí)踐仍是課程的主體部分，由于所涉獵的知識(shí)體系繁雜，且對(duì)實(shí)際工程缺乏認(rèn)識(shí)，學(xué)生在傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中遇到了諸多困難。例如，對(duì)空間設(shè)計(jì)的感知能力不足，不能很好地把控空間尺度、空間環(huán)境氛圍和景觀設(shè)計(jì)元素的搭配組合等方面；部分學(xué)生因?yàn)闆](méi)有深入理解植物配置的原理，對(duì)植物的分類(lèi)與選用存在困難；一些學(xué)生表達(dá)能力有限，不能充分地陳述設(shè)計(jì)方案。針對(duì)以上問(wèn)題，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了讓學(xué)生在不同層次對(duì)空間組合模式、植物搭配、景觀設(shè)計(jì)元素組合等內(nèi)容的多方位觀察比較和分析研究，有助于學(xué)生直觀地對(duì)比空間環(huán)境差異，拓展設(shè)計(jì)思路。此外，借助三維立體模型，學(xué)生還可以多角度立體化展示自己的設(shè)計(jì)方案。

5 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)景觀設(shè)計(jì)教學(xué)存在一些教學(xué)難點(diǎn)，如學(xué)生的空間構(gòu)建思維、空間感知和體驗(yàn)?zāi)芰Σ蛔悖荒莒`活、合理地應(yīng)用設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)手法等。這使得部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難以發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確快速地解決問(wèn)題。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的三維仿真場(chǎng)景能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，吸引學(xué)生主動(dòng)參與和思考，反復(fù)練習(xí)和操作，積極構(gòu)建和內(nèi)化相關(guān)知識(shí)。

綜上，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠突破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力，有助于培養(yǎng)數(shù)字時(shí)代的應(yīng)用型人才。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)能夠全面提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，是培養(yǎng)新型設(shè)計(jì)人才的有效方式。

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作者簡(jiǎn)介：華亦雄（1979—），女，江蘇無(wú)錫人，博士，副教授，研究方向：建筑遺產(chǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)。

孫超然（1990—），女，江蘇徐州人，碩士，系本文通訊

作者，研究方向：建筑遺產(chǎn)保護(hù)設(shè)計(jì)。

基金項(xiàng)目：本論文為2022年度教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“基于虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的景觀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”研究成果，項(xiàng)目編號(hào)：220606090164145；2020年度教育部青年課題項(xiàng)目“文化消費(fèi)視角下明清江南地區(qū)環(huán)境營(yíng)造技藝的宮廷傳播研究”成果，項(xiàng)目編號(hào)：20YJCZH045；2022年度江蘇省社會(huì)科學(xué)基金課題“口述史方法下的香山幫木作技藝研究”成果，項(xiàng)目編號(hào)：22YSD008；2022年度教育部國(guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)蘇州科技大學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)研究成果