核心亮點:
教學設置 合理規范
軟件按照院校教學規范,設計仿真教學的內容架構及各項施工操作。通過合理的教學步驟設置,幫助學生準確掌握施工中的各個知識要點。
緊貼應用 知識全面
軟件以園林工程施工的行業規范及標準為基礎,緊密聯系實踐應用,利用三維虛擬仿真技術呈現完整的施工流程,能夠全面滿足園林工程教學中的“理實一體化”教學需求。
人機交互 人性化設計
軟件充分考慮了園林工程的實際教學需求專門進行人性化設計,設計了合理的人機交互形式,每一任務均帶有簡單易懂的操作提示,對于操作方式和器材模型,可以實現全過程操作、多角度觀察,限度的提高了教學、學習的適用性。
趣味操作 激發學習興趣
建設背景
隨著仿真技術的飛速發展,教育行業與仿真技術的應用結合度越來越高,院校對于仿真類教學產品的使用要求也相應提高,以就業為導向設置課程專業培養目標:培養具備園林工程技術專業必需的文化基礎與專業理論知識,具有園林景觀設計、景觀建筑施工與管理能力和較強綜合職業能力的高端技能型專門人才。主要課程包含六門核心課程:園林景觀工程施工、園林工程組織與管理、園林景觀規劃設計、居住區景觀設計、園林建筑設計、計算機輔助設計。九門主干課程:園林樹木與花卉學、綠化養護管理、苗木栽培、園林制圖與識圖、園林建筑施工圖設計、園林建筑設計與構造設計、園林景觀工程預算、建設法規等。八門實踐課程:繪畫實習、居住區景觀設計實訓、園林建筑設計專題實訓、園林景觀工程施工及預算清單實訓、綠化養護管理、苗木栽培實訓、畢業設計(公園、廣場、居住區景觀設計)與畢業實踐等(規劃、建筑、景觀設計院及園林工程公司畢業實習)。
根據專業特色以及人才培養要求,現考慮將《園林建筑材料與構造》、《園林工程》兩本核心教材結合仿真技術手段,進行教學課程信息化整改,力求創造出更有效、更全面的教學資源以及更便捷、更科學的教學應用手段。
系統建設
一、整體設計
園林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、模塊化管理的教學教學應用管理平臺。
數字化園林工程教學平臺依托虛擬仿真技術,結合《園林建筑材料與構造》、《園林工程》兩本核心教材內容及行業規范和標準,貫穿教學重難點,實現園林建筑材料認知、園林建筑構造認識、園林識圖技能掌握、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。
二、 建設內容詳解
園林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。
模塊名稱:地形改造
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
園路及鋪裝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。
模塊名稱:彩色瀝青路面
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。
模塊名稱:塊料路面
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
模塊名稱:卵石路面
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。
模塊名稱:園林給水
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。
模塊名稱:園林排水
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。
模塊名稱:駁岸工程
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。
模塊名稱:水池工程
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
模塊名稱:瀑布工程
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
模塊名稱:噴泉工程
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。
模塊名稱:塑山工程
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、園藝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基本、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。
模塊名稱:全冠移植
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。
模塊名稱:喬灌木移植
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。
模塊名稱:木花架施工
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。
模塊名稱:現代亭施工
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。
模塊名稱:長廊施工
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。
模塊名稱:景墻施工
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,質量,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。
模塊名稱:景觀照明工程
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
以園路及鋪裝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度;無死角漫游交互體驗,教學任務在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。
.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?。