園林職業能力培養仿真實訓中心建設方案

園林系職業能力培養虛擬仿真實訓中心建設方案

　　第一章虛擬仿真研究的背景和意義... 3

　　1.1 研究意義... 4

　　1.2 虛擬仿真實訓中心... 4

　　第二章建設應用的必然性... 5

　　2.1 虛擬仿真技術的應用現狀... 5

　　2.2建設應用的必然性... 6

　　2.3 虛擬仿真技術在職業教育實訓教學中的優勢... 6

　　2.3.1 突破時空限制... 6

　　2.3.2 實訓條件有待完善... 7

　　2.3.3 安全性問題... 7

　　第三章虛擬仿真實訓中心建設的過程和方法... 8

　　3.1 素材準備... 9

　　3.2 虛擬功能的實現... 9

　　3.3 系統的評價和修正... 10

　　3.4 學習者分析... 10

　　3.5實訓課程的教學設計... 10

　　第四章虛擬仿真實訓中心建設的方案... 11

　　4.1建設目標... 11

　　4.2建設原則... 11

　　4.3具體建設內容和規劃... 12

　　4.3.1實訓中心建設... 12

　　4.4.1.1、硬件建設... 12

　　4.3.1.2、軟件建設... 16

　　4.4項目預算... 45

　　4.5預期效果... 45

　　第一章虛擬仿真研究的背景和意義

　　近些年來，我國職業教育取得了重大進展。中職教育和高職教育分別占到普通高中教育和高等教育總規模的半壁江山，為經濟社會發展培養和輸送了大批高素質的技能型人才。但是，我國職業教育在自身發展過程中，也產生了各種各樣的問題。例如職教辦學模式單一，職校生源質量下滑，職教師資數量缺乏，職教教育教學急需改革等等，為此，我們需大力解決職業教育中出現的各種新老問題，以促進職業教育健康有序發展。當前，我國職業教育雖然取得了長遠的進步，但與社會需求和經濟發展對職業教育的要求相比仍然存有顯著的差距。技術工人，特別是高級技術工人的嚴重短缺，勢必對經濟發展產生負面影響。職業院校承擔著為社會各行各業培養技術工人的使命，而實踐教學，特別是實訓教學是其中的關鍵。實訓教學的目的歸根結底是為了培養學生的創新精神和實踐動手操作能力，進而推動經濟社會的發展。通過接受職業教育培訓，許多剩余勞動力能夠轉變為具有高技能和高素養的勞動者，進而促進經濟社會的發展。

　　因此，職業院校需要特別重視實踐教學環節，不斷創造各種有利條件，確保學生在專業技能方面的實訓得到有效開展，幫助他們形成和發展職業技能。但是，在實際的改革探索過程中，出現了很多矛盾和困難，主要存在的問題有：職業院校用于實習實訓的實驗設備陳舊落后；實訓項目經費緊張，來源單一；實習實訓教學過程中，危險時有發生；實訓教學的專業老師數量缺乏，師資力量薄弱等。這些方面的問題都極大地制約著職業教育實訓教學的發展，進而影響到培養具有動手能力、實踐能力和可持續發展能力的人才的職業教育目標。所以，我們力求尋找一種新的教學形式來解決職業教育實訓教學中的一些突出矛盾，而飛速發展的教育信息技術為我們提供了一條新的很好的途徑。

　　基于虛擬仿真技術，以水利工程職業能力培養虛擬仿真實訓中心和平臺建設為例，借助虛擬現實制作工具unity3D、微透鏡陣列顯示技術、光線跟蹤算法、真實繪制技術、三維虛擬聲音技術、語音合成技術、人機自然交互技術、眼動跟蹤技術、手勢識別技術、實時碰撞檢測技術、三維全景技術等建設出實訓中心教學內容和實訓中心平臺，同時拍攝出用于360°參觀學習的水利工程等全景視頻。

　　這種在軟件和硬件結合的基礎上，通過軟件程序模擬真實實驗過程的教學形式，不僅有效地解決了職業學校實訓設備陳舊、落后，實訓項目經費緊張、實訓師資力量薄弱、實訓課時緊等問題，而且還能避免一些危險性高的操作項目對學生可能造成的傷害。另外，虛擬實驗教學系統的設計開發成功不僅能豐富職業教育實訓等課程的教學資源，而且能進一步促進傳統實訓教學的改革，不斷推動實訓教學向信息化和科學化方向發展進步。同時也可以近距離參觀學習各大著名水利工程和國內外優秀實訓室，豐富學生們的認知。

　　1.1 研究意義

　　虛擬仿真實訓中心是虛擬仿真技術在職業教育領域中的一種重要應用形式，它在職業教育中的應用價值主要表現在以下幾個方面：

　　第一，有效地解決了職業學校實踐教學中的問題，特別是實訓中心教學中的問題，傳統實訓教學中存在諸如專業師資力量不足、校內外實訓基地有限、設備陳舊落后、某些項目存在危險性等問題，通過構建虛擬仿真實驗系統，可以為學生提供大量的實驗實訓機會。實訓教學不再受到時間、地域等方面的限制。

　　第二，對于職業學校的學生來說，可以打開和拓寬他們的視野，激發他們的實驗興趣；學生可以在虛擬仿真實驗系統中反復操作練習，不斷提高實踐動手操作能力和獨立思考的能力。

　　第三，虛擬仿真實訓中心在職業學校的大力推行，可以促進職業教育信息化的發展，教師可以運用最新的虛擬仿真技術來輔助教學，參與相關實訓課程虛擬化的開發設計，不僅能極大的豐富教學資源，同時還能提升教師的應用信息化教學的素養。

　　1.2 虛擬仿真實訓中心

　　虛擬仿真實訓中心是指借助于網絡超媒體、仿真和虛擬現實等技術在計算機上所營造的，可輔助或者替代傳統實訓中心各教學操作環節的軟硬件操作環境。虛擬仿真實訓中心與真實實訓基地的根本差別在于：實驗過程中接觸到的實訓內容對象是否真實。虛擬仿真實訓中心經歷了思想實驗階段、計算機仿真階段和虛擬現實階段三個發展時期。本文案例開發中所述的虛擬仿真實訓中心系統是指利用虛擬現實制作工具 unity3D、微透鏡陣列顯示技術、光線跟蹤算法、真實繪制技術、三維虛擬聲音技術、語音合成技術、人機自然交互技術、眼動跟蹤技術、手勢識別技術、實時碰撞檢測技術、三維全景技術等建設出實訓中心教學內容和實訓中心平臺的桌面式虛擬現實教學系統，同時可以拍攝出用于360°參觀學習的水利工程等全景視頻，在平臺上幫助學生身臨其境感受各大水利工程和認知國內外優秀工程，拓展視野。

　　第二章建設應用的必然性

　　2.1 虛擬仿真技術的應用現狀

　　虛擬仿真, 是指利用計算機技術生成一個逼真的、具有視覺、聽覺、觸覺等效果的可交互的、動態的世界, 人們可以對該虛擬世界中的虛擬實體進行操縱和考察。

　　它作為當今計算機最熱門的技術之一, 極大地突破了事物表達的傳統方法的局限, 使過去認為只擅長處理數字化單維信息的計算機發展為能處理適合人的特性的多維信息, 使人們可以將任何想象的環境虛擬實現, 并可以在其中以最自然的動作與這種虛擬現實進行交流。

　　目前, 虛擬仿真技術廣泛地應用于各個領域, 如電子、醫藥、機械設計、教育、軍事, 等等。鑒于其在跨學科領域內的優勢, 結合我國園林類專業實訓課程的特點,虛擬現實技術在實訓基地的應用將有很好的發展機遇?？蓪鹘y的園林專業各類實訓基地進行虛擬設計、操作過程進行直觀性表達，突出真實感，同時還可以與虛擬環境互相交流信息。

　　可以設想,當虛擬仿真技術與園林工程實踐課程設計相結合時, 我們可以僅利用鼠標, 突破時間、空間的限制,進行所有的實訓課程的學習和操作，甚至可以瀏覽和到達所有園林工程,同時還可利用虛擬現實技術來模擬園林施工，園藝栽培的景象, 也可以進行農業相關實訓等，從而達到一種視覺和聽覺上的享受, 從理性認識上升到感性認識。

　　園林虛擬仿真實訓中心系統主要是為教學服務兼顧教師科研。教師可以通過現地或者在教室，通過有線或無線的方式，對模型實驗室的設備進行有效的控制。通過視頻系統可以對控制的過程進行監視，同時可以對遙測信息進行采集分析。通過教學，讓學生了解監控方案中各個設備的功能，以及如何使各個設備緊密配合以達到控制的目的。

　　鑒于它本身的技術優勢和成本優勢，和實用性，奠定了未來各類職業學校會更傾向于建設虛擬實訓中心或者虛擬實驗室，同時搭建整個虛擬實訓室平臺，將教學、實訓、職業技能培養以及考核融為一體。

　　2.2建設應用的必然性

　　目前園林類院校雖然建立了諸多的校外實訓基地，但在實際的運行中考慮到組織管理復雜、涉及人員多、指導師資配備、安全責任、實習費用等諸多因素的影響，其實訓的效果不理想。校內的實訓基地，也由于實際設備費用高、更新換代成本高、實訓操作內容繁雜，大多無法進行詳細或者更有針對性的實踐操作。例如園林工程類專業主要圍繞園林施工、園藝栽培、插花藝術等工作。

　　針對以上情況，不少園林類院校相繼建設了園林仿真實訓場，將園林施工、園藝栽培、插花藝術進行縮小版，園林實訓場基本功能為：完成實訓教學與職業素質訓導、職業技能訓練與鑒定的任務。主要功能是實現課堂無法完成的技能操作，有目的、有計劃、有組織地進行系統、規范、模擬實際工作的基本技能操作訓練。

　　目前國內也有一些園林職業學院開始建設虛擬實訓平臺以及實訓中心，輔助教學，幫助學生提高實踐職業技能。

　　2.3 虛擬仿真技術在職業教育實訓教學中的優勢

　　通過虛擬仿真技術可以創設出模擬職場氛圍，訓練職業技能的學習環境。學習者可以自主參與虛擬環境中去，并在其中扮演一個角色，進行模擬操作學習。這種學習形式，能夠調動學生學習的積極性，突破教學的重難點，改善學習的效果，特別是在實訓教學中，能夠突破存在于傳統實訓教學中的許多瓶頸，促進學生職業技能的發展。

　　2.3.1 突破時空限制

　　在職業教育中，傳統的實訓教學往往受到實訓條件的限制，現有設備很難滿足學生的實訓學習需求。借助于虛擬仿真技術，可以徹底打破傳統教學的時空限制，從此，學生能夠進入一個更加豐富多彩的虛擬學習環境。一方面，利用虛擬現實技術，構造虛擬學習環境，學生可以深入到事物或對象的內部，觀察其結構，加深對學習內容的理解。例如，通過構建虛擬園林施工學習系統，學生可以認識施工的流程、步驟及所用到的器械，進一步可以了解整個施工過程，如果僅借傳統媒體教學，這些是無法實現的。講解，很難有實踐操作體驗的機會，不利于學生職業技能的訓練，違背了實訓教學的目標。

　　2.3.2 實訓條件有待完善

　　實訓基地是職業教育中對學生實施職業技能訓練和素質培養的必備條件，也是職業教育辦出特色、提高質量的基礎性條件，實訓基地主要分為校內基地和校外基地兩種形式。目前，在絕大部分職業院校中，原有的實訓基地基本上是建立在各?！白粤Ω焙汀靶《钡幕A上，實訓場地建設與學校發展規模不相適應。另外，職業院校中用于實訓的設備明顯不足，技術落后，更新速度慢，不論是從數量上還是從先進程度上都未能與職業教育的培養目標相適應。這些都將降低實訓教學的有效性。例如，在職業教育物流管理專業中，許多院校已經投入使用的硬件實訓室的實訓設施設備，還無法形成與現代物流企業模式相近的“準真實”環境，難以滿足學生按照專業課程設置的要求進行全面的技能訓練需要。

　　許多職業學校開展的校外實訓基地建設也只是流于形式。校外實訓受到了各種客觀因素的影響。工讀交替、頂崗實習、校企結合方面以及在產、學、研互相結合等方面并沒有深入開展，學生進入現代企業進行相關專業技能實訓之路也并不通暢。其原因是：一方面企業擔心接受實習學生可能會給企業的正常生產帶來不利影響，企業的內部信息和技術機密可能外泄，從而造成損失；另一方面企業即使接收了實習學生，大多也只是讓學生對企業進行大體上的參觀，或者是讓學生開展相對單一的技能實訓，這樣做很難保證學生獲得全面的工作崗位訓練機會。

　　2.3.3 安全性問題

　　在園林類專業開展實訓教學還存在一定的安全風險。安全性問題產生的原因有很多，有的來自教師方面，有的則來自學生自身。一些實訓教師未接受過系統安全培訓，在一定程度上會缺乏系統的安全理論知識、安全技能和足夠的安全經驗；另外由于實訓教師數量缺乏，學生的人數與實習、提高實訓教學效果通過虛擬現實技術與多媒體技術的有機結合，可以創設出人性化的學習環境。不僅能提高學生的學習興趣，還能激發學生的學習熱情。隨著教學方法、教學手段的不斷變革，一些職業院校相繼建立了各種專業的虛擬實驗室。例如，在電子電路教學中，通過虛擬現實系統，能夠讓學生直觀的感知電子電路的結構，狀態和功能，學生還能操作相應的電路元件，完成電子電路的相關實驗。又如，利用虛擬的電子商務系統，可以為商品建立數字模型，讓學生在網上訪問虛擬世界中的商店，從各個方向審視商品，還可以動手挑選商品，體驗購買商品的流程。學生在學校期間就能接觸到工作環境，感知工作氛圍，訓練相應的崗位技能，從而積累一定的“工作經驗”，為畢業后能夠很快適應工作崗位要求提前做好充分的準備。

　　總的來說，虛擬現實技術作為信息技術發展的一種最新形勢，它應用于職業教育教學中，豐富了原有的教學媒體，延展了教育技術的范圍，為職業教育實訓教學提供了強有力的支持；學生不再受實訓場地，實訓設備等實訓條件的限制，也不必過于擔心實訓課時緊，實訓安全風險的存在等問題，可以自主的暢游虛擬學習世界，共享優質教學資源，提高學習效果和效率。隨著對虛擬現實技術應用于職業教育實訓教學的研究不斷深入，職業教育教學的改革和發展也將迎來新的機遇。

　　第三章虛擬仿真實訓中心建設的過程和方法

　　開發園林工程職業能力培養虛擬仿真實訓中心和平臺需要借助建模技術和虛擬現實技術實現。將虛擬實驗教學系統的構建過程分成了兩個階段，第一階段是對實訓課程教學內容的分析和設計的過程，第二個階段是利用虛擬現實技術以及建模技術開發虛擬實驗教學系統的過程，具體的設計開發流程如圖4-1所示：

　　圖4-1 虛擬教學系統構建流程圖

　　3.1 素材準備

　　在素材準備階段，需要注意的問題有：

　　(1)首先需要建立一個文件夾作為資源庫存放虛擬實驗教學系統需要的各種素材，對其命名并保存。素材主要包括圖像、圖形、音頻、視頻、模型等幾大類，并需要按類別保存到相應的文件夾中，如圖像素材通常存放在Texture文件夾中等，以方便后續的開發。

　　(2)要合理選擇和利用相關軟件對素材進行優化處理，使其美觀、逼真、自然、形象，達到系統的具體使用要求。例如，可以用photoshop軟件對圖像素材進行處理；使用3ds Max對模型素材進行構建和優化處理等。

　　3.2 虛擬功能的實現

　　對于虛擬實驗教學系統中的一些具體功能的實現，借助虛擬現實制作工具 unity3D、微透鏡陣列顯示技術、光線跟蹤算法、真實繪制技術、三維虛擬聲音技術、語音合成技術、人機自然交互技術、眼動跟蹤技術、手勢識別技術、實時碰撞檢測技術、三維全景技術等建設出實訓中心教學內容和實訓中心平臺，同時拍攝出用于360°參觀學習的水利工程等全景視頻。

　　3.3 系統的評價和修正

　　在虛擬實驗教學系統的制作過程中會出現許多問題，存在一個需要反復對系統進行評價、修改并不斷完善的過程。其中對系統的評價工作是其中很重要的一個環節，主要分為形成性評價和總結性評價兩種。形成性評價貫穿與虛擬實驗系統整個開發過程，目的是為了改進系統的質量和性能以符合教學需要；總結性評價是指在系統開發完成以后，對系統整體性能、效果等做出的評價，目的是為了確認系統的有效性，并為后續的更新和升級提供指導意見。在此基礎上，我們需要選擇和確定虛擬實驗教學的內容，對其進行模塊劃分，使其脈絡清晰，并且要設置好適當的教學目標，讓學生在一段時間的學習以后，能夠達到相應的學習要求，獲得一定的實踐技能，取得較好的學習效果。

　　3.4 學習者分析

　　現代教學理論提倡開展以學習者為中心的教學實踐，學習者在教學中的主體地位得到了重視。在教學設計之初，進行學情分析就顯得尤為重要。學情分析也叫學習者分析，一般包括起始能力分析、一般特征分析以及認知風格分析三個方面的內容，它是整個虛擬實驗教學設計的關鍵環節。實際教學需要建立在充分細致的學情分析基礎上，以提高教學效果，達到教學目標。

　　3.5實訓課程的教學設計

　　教學設計是以解決教學問題、優化學習為目的的特殊設計活動。目前，教學設計的思想和方法在職業教育教學中也得到了廣泛應用和發展。在具體的實訓課程教學設計過程中，我們需要系統綜合的對學習者特征分析、學習內容分析、教學目標分析、教學策略的選擇和設計、教學設計結果的評價等各個因素進行考量和把握，使之相互結合成為一個行之有效的教學方案。

　　通過以上一系列對實訓課程進行教學分析和設計等工作的有效實行，進而，我們可以制定出整個虛擬實驗教學系統的具體實施方案，在此基礎上，可以開始借助計算機等硬件平臺，同時利用相關軟件技術，來構建滿足實訓教學需求的虛擬仿真實訓中心和平臺。

　　第四章虛擬仿真實訓中心建設(PC電腦端)

　　4.1建設目標

　　1．選取園林系核心打造的專業和重點實踐課程，從軟硬件、教學和實踐內容結合建立園林系重點專業的虛擬實訓中心

　　2.建設整園林系虛擬仿真實訓平臺，依托平臺，合理地安排開展整個虛擬實訓中心教學指導、課程學習實踐操作以及職業能力培養，從教師端和學生端雙端結合管理實訓學習

　　3.不局限于圖形工作站、虛擬現實軟件、沙盤、模型和多通道環幕立體投影設備，進行園林施工、園藝栽培、插花藝術等專業實踐課程學習、模擬演示三維園林施工、園藝栽培、插花藝術等實踐學習。

　　提升園林系在學院以及在全省乃至全國的整體教學水平和職業能力培養水平，從“高定位、高標準、高質量、重實踐、重應用、重創新”三高三重層面，逐步吸引更多優質生源，提高學校的教學質量和社會地位，培養更多更優質的高能力的職業技術人才，為社會輸送高技能人才。

　　4.2建設原則

　　1.職業性原則:在對實訓基地進行建設時，應盡可能貼近實際工作，讓學生在一個真實的職業環境下按照未來專業崗位群對基本技術技能的要求，得到實際操作訓練和綜合素質的培養。實訓中心的內容具有先進性，保證學生受到的訓練能夠和真實的職業水平相吻合，學到和掌握本專業領域先進的技術和實際應用的本領。

　　2.真實性原則：通過虛擬仿真技術建設的虛擬實訓中心應該具有等比例真實性設計和創建模型，重點建設具有真實環境或仿真氛圍的實訓室，同時可以進行實際操作的交互體驗。

　　3.教學性原則：和實訓課程結合，和專業教學老師參與課程設計和虛擬實訓室規劃，能夠起到教學和考核并存的定制化的實用課程設計，讓學生具備解決實際生產問題的能力，促進學生的基本能力、專業能力和職業能力，為提高學習質量與技能水平起到積極的推動作用。

　　4.系統性原則：實訓基地的建設應遵循統籌規劃，分步實施，突出重點。

　　5.定制化原則：根據專業的培養目標，對應受訓者所需的基本能力，專業能力，職業能力，將實訓基地按基本訓練、專業訓練、職業訓練有機地布局，有針對性地開發實訓項目模塊。例如：水工仿真實訓場可以采用國內外知名的水利樞紐工程作為載體，融合校園文化，建成一個職工培訓教育、景觀規劃為一體的現代園林示范虛擬實訓中心。

　　6.開放性和共享性原則：創建虛擬仿真實訓中心平臺，包括教學資源管理和實訓教學管理，以及虛擬實訓中心的管理和使用。將實驗教學軟件資源利用互聯網形式管理起來，包括視頻、動畫、PPT、PDF以及仿真實訓系統。同時能夠進行開放展示和共享學習，作為其他學校借鑒學習對象，甚至可以合作開放接口給其他學校學生，共享資源，共建共用，互相促進。

　　7.軟件的適應性與完備性，同時能夠進行二次開發，具有友好的界面；硬件上具備兼容性。

　　4.3具體建設內容和規劃

　　實訓中心基地建設分為硬件建設和軟件建設兩部分內容

　　4.3.1實訓中心建設

　　4.4.1.1、硬件建設

　　硬件建設主要包括沉浸式虛擬三維顯示系統（頭戴式虛擬顯示設備、多媒體顯示屏）、沉浸式虛擬交互系統（虛擬手柄或手套、數據基站等）、桌椅、電腦、實訓室建設。

　?。?）、VR相關硬件

　　VR 設備

　　虛擬頭顯設備

　　在整個 VR 實訓室的硬件建設過程中，虛擬頭顯設備是非常重要的一塊設備，作為 VR 內容展示的載體。在虛擬頭顯示設備的選擇上，星越采用全球知名通訊廠商 HTC 研發的 HTC VIVE 頭顯設備。HTC VIVE 通過三個部分致力于給用戶提供沉浸式的體驗：頭戴顯示器、兩個單獨手持控制器、一個能于空間內同時追蹤顯示器與控制器的定位系統（Lighthouse）。頭顯雙眼合并分辨率為 2160 x 1200，采用 Lighthouse 定位技術，定位準確；手柄與畫面的高同步，基本感覺不到延遲；并允許用戶在一定范圍內走動。

　　當人物在虛擬場景中漫游的時候，會看到相關的建筑構件。通過手柄上的相關按鍵，可以把相關的構件從整體模型中分離出來，對構件進行相關操作，比如：放大、縮小、移動等。在構件的認知過程中，可以通過手柄上的相關按鍵或虛擬場景中的相關觸發點，可以查看構件的圖紙信息。

　?。?）、電腦及服務器等硬件

　　根據實訓中心建設內容配備相關的電腦、服務器、桌椅、中控設備

　?。?）、實訓室建設

　　根據學校實際情況及硬件設施，為學校量身設計園林實訓中心地基。

　　園林實訓中心基地，集“教學與參觀為一體”；探索VR虛擬仿真教學的實現，弘揚學校辦學形式的多樣性、展示學校硬實力、提升學校在周邊地區的號召力和影響力。將虛擬現實技術引入到教學中，形象生動的展現教學內容、有效營造信息化教學環境，虛擬現實的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學校環境中扮演相應角色，全身心投入到學習環境中，提高學生掌握知識、技能的效率。

　　4.3.1.2、軟件建設

　?。?）、園林工程施工仿真實訓軟件

　　整體設計

　　園林工程施工仿真實訓軟件是基于虛擬化技術、計算機模擬技術、虛擬現實技術（VR）以及工程計算等四大重點技術綜合應用，本著“加強基礎，循序漸進，因材施教，全面提高”的教學思路，將實訓課程和虛擬仿真實訓項目統一規劃，打破基礎與應用之間的界限，促進學科交叉與融合，將不同專業方向、不同層次、不同模塊的虛擬仿真實訓項目進行統籌安排，實現實訓教學目標分層化、模塊化管理的教學高效教學應用管理平臺。

　　園林工程施工仿真實訓軟件依托虛擬仿真技術，結合《園林工程》這本教材內容及行業規范和標準，貫穿教學重難點，實現園林工程施工技術掌握。通過資源整合共享、三維模擬人機交互式操作、智能化考評、數據化成果統計等多項功能有效提升園林工程專業課程的教學質量。

　　建設內容詳解

　　園林工程施工仿真實訓軟件是一款結合行業規范、貫穿教學重難點、引用項目型教學模式，實現園林施工仿真模擬及工藝流程動態演示、人機交互式操作。根據工程施工節點結合教學課本定制教學任務，貫穿項目制教學的教學思路，將園林施工工藝要點動態展現，以一個施工的流程順序進行模塊劃分，具有很強的職業性、情景性、過程性與互動性教學輔助軟件。

　　園林工程施工仿真實訓軟件是為院校園林專業量身打造的實訓系統。該系統軟件包含“土方工程”、“園路工程”、“給排水工程”、“水景工程”、“假山工程”、“園藝工程”、“小品工程”、“照明工程”八大類，共有十八大分項模塊，通過分項模塊快速定位實訓模塊。結合仿真視頻、仿真工藝、施工規范等多種表現形式，解決配套施工教學資源、實訓操作場地、實訓操作成本等問題，同步加強了教師在教學過程中的考核，強化教學手段。

　　1、土方工程仿真教學子系統

　　無論是堆山、挖湖、筑路，還是建亭、植樹、修橋，都需要在土方工程的基礎上進行。土方工程是園林建筑施工的基礎。土方工程子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，細部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現土方工程。使學生如同身臨其境，掌握整個地形改造過程及技術要點。

　　本子系統采用人機交互的交互形式，以情景式任務引導的方式，用戶按照提示進行操作。操作過程可以隨意切換跳轉，便于教學應用，同時每個步驟還配套三維仿真動畫幫助理解操作過程所描述的知識點，操作到關鍵步驟系統會自動彈出答題框進行理論答題，有助于強化掌握技能要點，答題數據通過系統數據與平臺對接，教師可以在平臺端直接獲取學生操作答題情況。

　　土方工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　地形改造

　　YLSG1.01

　　本模塊主要從地形施工前準備（場地平整、排水、定點放線）、土方挖掘（分為人工和機械）、土方填筑三大方面通過虛擬場景技術實現仿真施工操作，使學生如同身臨其境，掌握整個地形改造過程。

　　2、園路工程仿真教學子系統

　　園路工程是園林工程的重要組成部分，像人體的經絡一樣，貫穿全園的交通網絡，是聯系各個景區和景點的紐帶與風景線，是園林不可缺少的構成要素，是園林的骨架。園路及鋪裝工程子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，細部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現園路及鋪裝工程。使學生如同身臨其境，掌握彩色瀝青路面、塊料路面、卵石路面全過程及技術要點。

　　園路工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　彩色瀝青路面

　　YLSG1.02

　　本模塊通過施工流程：開挖路基→道牙施工→碎石墊層→下面層鋪筑→施工縫處理→上面層鋪筑，詳細展示了彩色瀝青混凝土園路的施工過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　塊料路面

　　YLSG1.03

　　本模塊通過施工流程：開挖路基→基層施工→面層鋪設→道牙施工→勾縫清理，詳細展示了塊料園路的施工過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　卵石路面

　　YLSG1.04

　　本模塊通過施工流程：開挖路基→道牙施工→路基澆筑→卵石鋪設→勾縫清理，詳細展示了卵石路面的施工過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　3、園林給排水工程仿真教學子系統

　　園林綠地的給排水工程是城市給排水工程的一部分，在學習園林給排水知識前，應對城市的給排水過程有概括的了解。園林給排水工程子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，細部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現給排水工程。使學生如同身臨其境，掌握園林技術管道施工、噴灌系統安裝、園林排水管道施工全過程及技術要點。

　　園林給排水工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　園林給水

　　YLSG1.05

　　本模塊通過施工流程：溝槽開挖→放線支撐→主管安裝→支管安裝→打灰口→分層回填→管道試壓→沖洗回填→驗收，詳細展示了園林給水管道施工全過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　園林排水

　　YLSG1.06

　　本模塊通過施工流程：管溝開挖→暗管排水→盲溝排水→砌筑檢查井→安裝雨水井→安裝污水井→驗收，詳細展示了園林排水管道施工全過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　4、水景工程仿真教學子系統

　　水是中國傳統園林一個重要的組成要素。在現代園林中，水仍然是一個重要的主題，尤其是水資源相對充沛的南方，無論是城市公共空間還是居住環境中，水景都得到廣泛的應用。水景工程子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，內部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現水景工程。使學生如同身臨其境，掌握駁岸工程、水池工程、瀑布工程、噴泉工程等施工全過程及技術要點。

　　水景工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　駁岸工程

　　YLSG1.07

　　本模塊通過施工流程：定位放線→基槽開挖→基礎施工→砌筑岸墻→養護回填，詳細展示了駁岸工程的施工工藝，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　水池工程

　　YLSG1.08

　　本模塊通過施工流程：定位放線→池基開挖→池底施工→防水層施工→面層施工，詳細展示了水池工程的施工工藝，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　瀑布工程

　　YLSG1.09

　　本模塊主要針對仿天然型瀑布及人工型瀑布兩種常見瀑布做法進行仿真展示，同時結合實際圖片、文字描述等實現可視化教學。

　　噴泉工程

　　YLSG1.10

　　本模塊通過施工流程：防水鋪設→附屬施工→管道鋪設→裝飾裝修→試水，詳細展示了鋼筋混凝土水池的施工工藝，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　5、假山工程仿真教學子系統

　　假山是中國傳統園林的重要組成部分，它獨居中華民族文化藝術魅力，所以在各園林中得到廣泛應用。假山工程子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，內部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現假山工程。使學生如同身臨其境，掌握塑山工程等施工全過程及技術要點。

　　假山工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　塑山工程

　　YLSG1.11

　　本模塊通過施工流程：定位放線→基礎施工→立鋼骨架→面層批塑→設色養護，詳細展示了塑山的施工工藝，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　6、種植工程仿真教學子系統

　　植物種植是造景的重要手段之一，種植工程是園林工程中最基本、最重要的工程。種植工程子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，內部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現種植工程。使學生如同身臨其境，掌握喬灌木移植、全冠移植等施工全過程及操作技術要點。

　　種植工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　全冠移植

　　YLSG1.12

　　本模塊通過施工流程：開挖斷根→適當剪修→包裹修坨→裝卸運輸→移植準備→移植入坑→后期保護，詳細展示了大樹全冠移植工藝，同時結合豐富的技術要點、視頻動畫等實現可視化教學。

　　喬灌木移植

　　YLSG1.13

　　本模塊通過施工流程：開挖斷根→包裹修坨→裝卸運輸→移植入坑→后期保護，詳細展示了喬灌木移植工藝，同時結合豐富的技術要點、視頻動畫等實現可視化教學。

　　7、園林建筑小品工程仿真教學子系統

　　園林建筑小品作為被觀賞的對象，園林小品運用小品的裝飾性，從塑造空間的角度出發，提高園林的觀賞價值，豐富園林景觀。園林建筑小品子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，內部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現園林建筑小品工程。使學生如同身臨其境，掌握現代亭、木花架、長廊、景墻、等建筑小品工程施工全過程及技術要點。

　　園林建筑小品工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　木花架施工

　　YLSG1.14

　　本模塊通過施工流程：基礎施工→立柱安裝→橫梁格條安裝→涂飾工程→柱腳處理→座椅安裝，詳細展示了現代亭施工全過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　現代亭施工

　　YLSG1.15

　　本模塊通過施工流程：墊層施工→基礎澆筑→砼柱施工→木結構安裝→亭頂施工→地面鋪裝→附屬裝飾，詳細展示了現代亭施工全過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　長廊施工

　　YLSG1.16

　　本模塊通過施工流程：基礎挖方→砌筑基礎→廊架安裝→亭架安裝→屋面施工→地面鋪裝→附屬工程→涂飾工程，詳細展示了長廊施工全過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　景墻施工

　　YLSG1.17

　　本模塊通過施工流程：墊層施工→底梁施工→墻體砌筑→頂梁施工→裝飾施工，詳細展示了景墻施工全過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　8、照明工程仿真教學子系統

　　塑造科學與藝術相結合的現代人工照明環境和照明景觀，建立園林廣場照明自然、和諧、景色優美的夜間環境照明基本原則：安全第一，質量第一，照明設施與園林風格一致。園林照明子系統內的三維場景采用虛擬仿真技術還原真實的地形地貌、相關建筑物，三維模型構件尺寸，比例，內部結構嚴格按照真實場景設計圖紙制作，真實細致再現實體模型，以三維仿真、交互實訓方式真實展現景觀照明工程，使學生如同身臨其境，掌握整個照明工程施工安裝全過程及技術要點。

　　園林照明工程仿真教學子系統

　　模塊名稱

　　模塊編號

　　主要內容

　　景觀照明工程

　　YLSG1.18

　　本模塊通過施工流程：溝槽開挖→電管敷設→穿線→燈具安裝→配電柜安裝，詳細展示了園林照明工程施工全過程，同時結合豐富的技術規范、視頻動畫等實現可視化教學。

　　9、功能設計

　　以園路工程仿真教學子系統下的塊料路面進行系統說明：

　　1.系統采用三維仿真技術，按照實際工程1:1比例進行情境設計，力求還原真實施工場景。模擬效果逼真，支持全場景360°無死角漫游交互體驗，教學任務在第一視角的操作模式下完成。

　　2.系統融入游戲體驗模式，通過鍵盤的W/A/S/D按鍵可分別在場景中實現前后左右行走，鼠標左鍵可進行點擊選擇任務道具或系統功能按鈕，右鍵拖拽可實現視角旋轉，操作便捷，又不失系統趣味性設計。

　　3.工藝以任務形式開展，閱讀任務后領取。任務界面隱藏縮略至系統界面中任務書圖標，可點擊圖標從任務書調出任務界面。

　　4.任務操作步驟可根據老師課堂教學進度實際需求自主進行點選跳轉,各個步驟在教學設計上都有對應的知識點及相關描述方便教學。

　　5.任務操作工具以縮略圖標形式表現，系統配有說明按鈕可點擊顯示/隱藏工具相關介紹及使用要求。

　　6.系統配有任務操作說明提示文字和語音，在進行每個操作任務步驟時，都可以隨時查看相應的知識點和操作技術要點。

　　7.在場景中設定細部要點局部凸顯功能，便于結合重難點知識和實際工程中的施工關鍵要領進行教學，可通過鼠標移動選擇來放大觀看。

　　8.在操作過程中，會結合當前步驟，彈出對應理論題目。選擇回答后，系統會做出正確率判斷，同時配有答題解析用以加深理論知識掌握。

　　9.點擊右上角動態工藝學習視頻按鈕可進行觀看該操作任務視頻，視頻可根據任務流程步驟關鍵點跳選觀看。

　　10.系統設置圖紙查看功能，可通過點擊圖紙按鈕顯示/隱藏圖紙界面，查看操作任務對應詳細圖紙。

　　11.系統在右上角設置小地圖功能直接明確標明操作者所在位置，快速便捷的幫助操作者找到任務目標或目標位置。

　　12.操作完成后彈出質量通病界面，按種類講解本模塊將會遇到的關于質量上的通病。瀏覽結束后，界面縮略為小按鈕，位于任務書下方?？稍俅尾榭?。

　?。?）、園藝栽培技術仿真實訓軟件

　　整體設計

　　園藝栽培技術仿真實訓軟件是基于虛擬化技術、計算機模擬技術、虛擬現實技術（VR）以及工程計算等四大重點技術綜合應用，本著“加強基礎，循序漸進，因材施教，全面提高”的教學思路，將實訓課程和虛擬仿真實訓項目統一規劃，打破基礎與應用之間的界限，促進學科交叉與融合，將不同專業方向、不同層次、不同模塊的虛擬仿真實訓項目進行統籌安排，實現實訓教學目標分層化、模塊化管理的教學高效教學應用管理平臺。

　　園藝栽培技術仿真實訓軟件依托虛擬仿真技術，結合園藝教材內容及行業規范和標準，貫穿教學重難點，實現園藝栽培技術掌握。通過資源整合共享、三維模擬人機交互式操作、智能化考評、數據化成果統計等多項功能有效提升園藝專業課程的教學質量。

　　建設內容詳解

　　園藝栽培技術仿真實訓軟件是一款結合行業規范、貫穿教學重難點、引用項目型教學模式，實現園藝栽培仿真模擬及工藝流程動態演示、人機交互式操作。根據工程施工節點結合教學課本定制教學任務，貫穿項目制教學的教學思路，將園林施工工藝要點動態展現，以一個施工的流程順序進行模塊劃分，具有很強的職業性、情景性、過程性與互動性教學輔助軟件。

　　園藝栽培技術仿真實訓軟件是為院校園林專業量身打造的實訓軟件。該軟件軟件包含花卉上盆、花卉換盆、葉插繁殖、分株繁殖、壓條繁殖、嫩枝扦插、百日草播種、枝接和芽接、藝術插花九大分項模塊，通過分項模塊快速定位實訓模塊。結合仿真視頻、仿真工藝、施工規范等多種表現形式，解決配套施工教學資源、實訓操作場地、實訓操作成本等問題，同步加強了教師在教學過程中的考核，強化教學手段。

　　1、功能設計

　　以花卉上盆進行系統說明：

　　3.工藝以任務形式開展，閱讀任務后領取。任務界面隱藏縮略至系統界面中任務書圖標，可點擊圖標從任務書調出任務界面。

　　4.任務操作步驟可根據老師課堂教學進度實際需求自主進行點選跳轉,各個步驟在教學設計上都有對應的知識點及相關描述方便教學。

　　4.任務操作工具以縮略圖標形式表現，系統會對該工具進行介紹。

　　5.系統配有任務操作說明提示文字和語音，在進行每個操作任務步驟時，都可以隨時查看相應的知識點和操作技術要點。

　　6.軟件提供了動態工藝學習視頻按鈕可進行觀看該操作任務視頻，視頻可根據喜好隨意拖動視頻進度。

　　7.該模塊練習完過后，會進行理論題目的考核。

　?。?）、材料認識教學軟件

　　1、系統整體概述

　　建筑材料認知教學軟件基于主流三維引擎Unity3d開發，采用MVC結構的開發框架、軟件復用思想、資源分離加載模式和資源安全約束。在應用系統開發中可以充分地利用已有的開發成果，消除了包括分析、設計、編碼、測試等在內的許多重復勞動，從而提高了軟件開發的效率，同時，通過復用高質量的已有開發成果，避免了重新開發可能引入的錯誤，從而提高了軟件的質量和安全。明確軟件系統中的構件、連接和約束構成的配置格局確保軟件具備：先進性、開放性、可靠性、安全性、實用性、可擴充性。

　　建筑材料認知教學軟件根據《建筑材料》最新教材內容進行設計。獨創虛擬展覽館的表現形式將目前市場上主流建筑材料利用三維仿真技術進行立體化呈現，在材料認知的同時，學習材料的基本性質、應用范圍、規范要求等相關理論知識。

　　2、知識要點

　　建筑材料認知教學軟件包含了當前主流15類共計100多種建筑材料，以虛擬展廳漫游交互方式展現各類建筑材料三維仿真模型及應用形態。

　　3、產品特點

　?。?）、材料按照類別進行區域性展示，主要分為建筑材料發展史文字資料展示區，各類建筑材料的三維仿真模型展示區，應用成品的三維仿真模型展示區。

　?。?）、分別從基本知識、性質、應用三個方面介紹每個建筑材料的特點，還配置最新國家規范和行業規范，以備學生查詢認知點

　?。?）、項目前期運維實訓軟件

　　1.練習功能說明

　　點擊“單人練習”按鈕，進入單人練習設置界面。

　　界面左上方為單人練習屬性設置區域，可以設置練習所在地點、練習項目規模和練習模式。

　　界面右上方為練習所在地點縮略圖。

　　設置完練習屬性以后，點擊“開始”按鈕，進入單人練習。

　　2.讀取進度功能說明

　　點擊“讀取進度”按鈕，進入進度讀取界面。

　　界面左上方為存檔所在地點的縮略圖。

　　界面右上方為存檔顯示窗口，通過點擊“單人存檔”和“多人存檔”按鈕選擇存檔類型。

　　選擇完存檔以后，點擊“載入游戲”，進入存檔繼續游戲。

　　3.實訓操作界面說明

　　界面左上方顯示本場游戲獲得積分及所用回合數。

　　界面右上方為“設置”、“退出”按鈕。

　　界面正中為行走步數投擲區域，通過點擊“開始”按鈕，隨機產生行走步數，步數從1-12不等。點擊“ 箭頭”可顯示/隱藏投擲區域。

　　界面左下方為卡牌區域，顯示本場游戲擁有的卡牌種類和數量。

　　界面右下方為“任務”、“流程”按鈕。

　　1) 任務界面說明

　　點擊“任務”按鈕，顯示當前任務窗口。

　　窗口中顯示當前任務內容、完成條件及失敗條件，通過點擊帶下劃線的目標文字可以直接跳轉到目標建筑物進行查看。

　　完成任務以后獲得任務道具獎勵及積分，并且開啟下一任務流程。

　　2) 流程界面說明

　　點擊“流程”按鈕，顯示實訓完整流程窗口。

　　流程窗口左側為任務流程列表，顯示工程項目前期運維所有任務。

　　流程窗口右側為任務描述、任務完成條件、辦理部門及任務目標說明，辦理部門及任務目標可以通過點擊圖標跳轉查看。

　　3) 隨機試題功能說明

　　每次行進結束都會進入答題環節，試題從試題庫中隨機抽取，回答正確獲得積分獎勵和任務道具，回答錯誤則沒有積分和任務道具。

　　4) 辦事部門查看

　　點擊界面建筑則會出現建筑信息說明，點擊“引導”按鈕則顯示建筑在地圖中位置和外觀。

　　5) 道具卡牌使用說明

　　卡牌道具直接點擊使用，點擊卡牌會顯示卡牌效果。

　　YLCAD V6.0

　　是一套基于 AutoCAD 2004~2018平臺二次開發，適用于園林設計、規劃設計、景觀設計、場地綠化、工廠總圖設計的專業 CAD 軟件；軟件具有良好的延續性、實用性、可操作性和開放性，功能貫穿園林、規劃設計工作的全過程，最大限度滿足設計需要；軟件嚴格遵循國家標準和行業設計規范，貼合專業設計思路和作業習慣，對提高設計效率、規范設計成果具有相當明顯的作用。支持WinXp Win7 Win8 win10 32 64位系統。

　　陣列軟件在專業上應用

　　第42頁起

　　特點:

　　實用：

　　軟件開發始終把實用作為第一原則，所有功能均有工程實例背景，明確的輔助設計編程理念貫穿始終，數據輸入出以Microsoft Excel作為處理軟件，數據格式完全按照作業習慣確定，使用起來靈活方便。

　　方便：

　　力求為設計人員提供快捷的畫圖工具，盡量減少各種限制。生成的全部圖形對象均為AutoCAD的基本類型實體，使用AutoCAD命令畫的圖可以用軟件任意修改，軟件生成的圖形也可以在基本的AutoCAD中任意編輯修改。

　　簡單：

　　操作步驟清晰明確，選項功能一目了然，應用AutoCAD推薦的定制工具和編程語言開發，最大限度地保持了AutoCAD的原汁原味，用戶可以隨時切換回CAD菜單，定制文件和程序文件獨立編制，沒有同名和修改任何AutoCAD文件，與其它軟件沒有沖突。

　　對于工程設計人員來說，當年的圖板.丁字尺和橡皮鉛筆與今天的奔騰電腦.繪圖機.掃描儀相比，盡管可說是鳥槍換炮，但不少人依然感到力不從心，其關鍵制約還是軟件的功能和服務，找到貼近自己需要的一個CAD軟件，還是很費心思的。

　　以往的園林景觀設計軟件為追求一種“自動化”的快速繪圖方式，對用戶的操作過程作了許多嚴格的規定，用戶必須在規定的模式下一步一步執行，任何一步發生錯誤。軟件就可能會中止運行或要求你從頭開始，操作軟件較為困難。同時，以往的園林景觀設計軟件還限制用戶任意使用AutoCAD本身的命令直接繪圖，使用戶陷入兩難的境地；用了AutoCAD命令后，軟件往往就運行不正常，不用AutoCAD命令又繪不出想要的圖形。同時，各家開發的專業軟件定義的圖層又都不一致，生成的圖形文件難以通用。

　　針對這些問題，采納了分布式工具集的園林景觀設計軟件思路，徹底摒棄流程式的工作方式，而是為用戶提供一系列獨立智能高效的繪圖工具，由用戶根據自己的習慣在其中任意選擇使用。提倡自由.靈活的繪圖方式，用戶在完成一件事情時有許多種途徑可走，無論從那一條路都可達到你的目的地，各條路之間只有遠近的差異，但沒有死胡同。由于采用的工具集由較小的專業繪圖工具命令所組成，所以使用非常靈活可靠，而且在軟件運行中不對AutoCAD命令的使用功能加以限制。反過來，軟件只是去彌補AutoCAD軟件不足的部分，軟件主要作用就是使AutoCAD由通用繪圖軟件變成了專業化的園林景觀設計軟件。

　　通過工具集的實現，不少原來反對使用專業軟件的設計人員也放棄了純粹使用基本的AutoCAD的習慣，通過使用軟件，達到了提高工效的目的。

　　第五章 VR實訓中心建設

　　5.1建設目標

　　1．選取園林系核心打造的專業和重點實踐課程，從軟硬件、教學和實踐內容結合建立園林系重點專業的虛擬實訓中心

　　5.2具體建設內容和規劃

　　VR實訓中心基地建設分為硬件建設和軟件建設兩部分內容

　　5.2.1實訓室硬件建設

　　園林VR實訓中心基地，集“教學與參觀為一體”；探索VR虛擬仿真教學的實現，弘揚學校辦學形式的多樣性、展示學校硬實力、提升學校在周邊地區的號召力和影響力。將虛擬現實技術引入到教學中，形象生動的展現教學內容、有效營造信息化教學環境，虛擬現實的沉浸性和交互性，使學生能夠在虛擬的學校環境中扮演相應角色，全身心投入到學習環境中，提高學生掌握知識、技能的效率。

　　采用2.5m*2.5m的講臺空間進行設計VR區域，根據場地規劃，擬規劃一個VR教學/體驗室，滿足對外展示和集中教學的效果，教學/體驗室按照開放式課堂模式規劃，占地約65平米以內，劃分為VR操作體驗區、學習區。體驗廳集參觀、展示、實訓體驗為一體的綜合體驗室。

　　VR體驗臺

　　項目建設效果圖

　　在整個 VR 實訓中心的硬件建設過程中，虛擬頭顯設備是非常重要的一塊設備，作為 VR 內容展示的載體。在虛擬頭顯示設備的選擇上，星越采用全球知名通訊廠商 HTC 研發的 HTC VIVETM 系列頭顯設備（包含htc vive及vive pro 等頭顯設備）。HTC Vive通過以下三個部分致力于給使用者提供沉浸式體驗：一個頭戴式顯示器、兩個單手持控制器、一個能于空間內同時追蹤顯示器與控制器的定位系統（Lighthouse）及配套電腦。為了更好的進行體驗，設置一個16平方米的范圍讓用戶在其范圍內走動。

　　? 頭盔

　　采用2個3.5英寸AMOLED屏幕，單眼有效分辨率為1440x1600，雙眼合并分辨率為2880x1600。2K分辨率大大降低了畫面的顆粒感，用戶幾乎感覺不到紗門效應。并且能在佩戴眼鏡的同時戴上頭顯，即使沒有佩戴眼鏡，400度左右近視依然能清楚看到畫面的細節。畫面刷新率為90Hz，延遲幾乎零延遲，不覺得惡心和眩暈。

　　? 手柄

　　操控手柄可與虛擬現實世界中的對象互動，具有可被激光定位器追蹤的感應器。操控手柄上的感應器非常靈敏。

　　? 定位基站

　　采用的是Valve的專利，它不需要借助攝像頭，而是靠激光和光敏傳感器來確定運動物體的位置，也就是說HTC Vive允許用戶在一定范圍內走動。這是它與另外兩大頭顯 Oculus Rift 和PS VR的最大區別。

　　HTC Vive是由HTC與Valve聯合開發的一款VR頭顯（虛擬現實頭戴式顯示器）產品，于2015年3月在MWC2015上發布。由于有Valve的SteamVR提供的技術支持，因此在Steam平臺上已經可以體驗利用Vive功能的虛擬現實游戲。

　　? VR電腦

　　CPU: Intel? Core? i7-7700、AMD FX? 8350 同等或更高配置

　　GPU: 獨立顯卡NVIDIA? GeForce? GTX 1060同等或更高配置

　　RAM: 4 GB 或以上

　　視頻輸出：HDMI 1.4 or DisplayPort 1.2 或更高版本

　　操作系統：Windows 7、Windows? 8.1 或更高版本、Windows? 10

　　顯示器：支持任何尺寸的顯示器或高清電視

　　5.2.2軟件建設

　?。?）園林施工VR實訓軟件

　　園林工程施工VR實訓軟件是一款結合行業規范、貫穿教學重難點、引用項目型教學模式，實現園林施工虛擬現實及工藝流程動態演示、人機交互式操作。根據工程施工節點結合教學課本定制教學任務，貫穿項目制教學的教學思路，將園林施工工藝要點動態展現，以一個施工的流程順序進行模塊劃分，具有很強的職業性、情景性、過程性與互動性。

　　該系統包含塊料路面、卵石路面、駁岸工程、灌木移植、木花架施工、景墻施工、塑山工程、現代亭施工，共記八個模塊。每個模塊都結合全息視頻、施工工藝、施工圖紙等多種表現形式，解決配套施工教學資源、實訓操作場地、實訓操作成本等問題，同步加強了教師在教學過程中的考核，強化教學手段。

　　以現代亭施工模塊進行系統說明：

　　1.系統采用虛擬仿真技術，按照實際工程1:1比例進行情境設計，力求還原真實施工場景。模擬效果逼真，學習者可以在場景中任意走動，支持全場景360°無死角漫游交互體驗。

　　2.任務操作步驟可根據老師課堂教學進度實際需求自主進行點選跳轉,各個步驟在教學設計上都有對應的知識點及相關描述方便教學。

　　3.系統配有任務操作說明提示文字和語音，在進行每個操作任務步驟時。

　　4.在場景中需要用到的工具會高亮顯示，學習這通過VR設備走到該工具處，通過VR設備拿起該設備，放到工具使用的位置，開始施工。

　　5.通過手柄按鈕，調出功能界面，可觀看該操作任務的全息視頻視頻，視頻可根據任務流程步驟關鍵點跳選觀看。

　　6.系統設置圖紙查看功能，通過手柄按鈕，調出功能界面，查看操作任務對應詳細圖紙。

　　7.操作完成后彈出質量通病界面，按種類講解本模塊將會遇到的關于質量上的通病。

　　8、通過VR手柄，可查看操作幫助，方便第一次使用者快速掌握操作方法。

　?。?）園藝栽培技術VR實訓軟件

　　園藝栽培技術VR實訓軟件是一款結合行業規范、貫穿教學重難點、引用項目型教學模式，實現園林施工虛擬現實及工藝流程動態演示、人機交互式操作。根據工程施工節點結合教學課本定制教學任務，貫穿項目制教學的教學思路，將園藝栽培要點動態展現，以一個操作的流程順序進行模塊劃分，具有很強的職業性、情景性、過程性與互動性。

　　該系統包含花卉上盆、花卉換盆、葉插繁殖、分株繁殖、壓條繁殖、嫩枝扦插、百日草播種、枝接和芽接、藝術插花九大分項模塊，通過分項模塊快速定位實訓模塊。結合仿真視頻、仿真工藝、施工規范等多種表現形式，解決配套施工教學資源、實訓操作場地、實訓操作成本等問題，同步加強了教師在教學過程中的考核，強化教學手段。

　　1、通過VR手柄進行模塊選擇，進入到模塊中進行VR交互體驗操作。在場景中通過VR手柄進行移動，瀏覽整個場景。

　　2、通過VR手柄拿起相應的工具，移動到工具使用的地方，安放工具

　　第六章項目預算

　　類別

　　產品

　　數量

　　價格

　?。ㄈf元）

　　簡介

　　軟件類

　　園林工程施工仿真實訓軟件

　　1套