实验方法与步骤(学生交互性操作步骤应不少于10步)

(1)实验方法描述

在本项目中,学生在在线课程学习的基础上,自主进行虚拟仿真实验操作,对测绘基本能力进行测评。实验分为测稿编绘虚拟测量两个既相连贯又相对独立的阶段。

阶段一:建筑观察分析和测稿初步编绘 要求学生根据真实测绘任务,自主选择相近虚拟场景,运用建筑历史、传统建筑构造知识,从复杂多样的虚拟场景中对建筑形体、空间、结构、装饰等进行观察分析,尤其是辨析建筑构件样式和类别及其相互关系、初步还原其结构、建造逻辑,分部分项进行手绘草图、虚拟摄影、填写构件表,形成完整的“观察分析笔记”,即测稿。系统将通过自动和人工在线评价等方式反馈结果(图7)。

阶段二:建筑虚拟测量 要求学生面对复杂多样的虚拟建筑节点,能灵活运用测量学基本原理,选择合理的方法和工具装备,对建筑的结构性尺寸和特定节点进行虚拟测量,完成后系统将自动在线评价,反馈结果,积分达到要求时通过测评(图8)。

上述两个阶段的实验完成后,应撰写综合的实验报告,并将两阶段测稿、照片、教师评语和批注等作为附件提交。

(2)学生交互性操作流程说明

以下说明中,所用编号如①②③,与图7、图8中标注的编号一致。

阶段一:图7

①场景选择:学生根据测绘任务选择类型和性质相近的场景,使训练考核更有针对性,整体上呈现多样化。

②虚拟漫游和构件信息调阅:学生根据实验任务,有目的地进行漫游观察和分析,随时可以通过鼠标交互操作,调阅每个构件构件名称、性质、功能描述等信息,帮助学生认识、理解和确认构件性质及其相互关系。

学生根据实验任务和自我观察分析,在系统界面上填写构件表。构件表各项内容能分别与虚拟摄影照片、草图相关内容建立关联和链接。

④虚拟摄影:学生按任务要求和自身理解,选择合适的主题和角度,对建筑整体或局部细节进行虚拟摄影;必要时,拍摄的照片应与构件表相关内容进行关联。

图中带圆圈的数字表示交互式步骤

图7 阶段一测稿编绘流程图

⑤自动判定和反馈:虚拟建筑场景基于BIM技术建模,会自动生成构件报表,作为系统判定学生填写表格正误的依据。学生提交表格后,系统会自动判定、打分,并将正确答案反馈给学生。

⑥人工判定和反馈:照片和测稿,将通过系统或客户端上传服务器,由后台在线教学服务的教师进行批注、打分,并反馈给学生。

图中带圆圈的数字表示交互式步骤

图8 阶段二虚拟测量流程图

阶段二:图8

⑦测量场景选择:学生按任务要求从,布满“金锁”图标的场景中选择要测量的节点和部位,准备开始虚拟测量,完成“解锁”。

⑧测量方案制定:根据测量任务,仔细观察被测部位的特点,构想测量方案

⑨选择装备:学生根据自己的方案选择测量工具和装备,系统最多允许选择2个冗余装备。

⑩装备使用:学生将选择的工具或装备,放入场景中。系统自动判定其位置和方向,只有正确的放置才会接受,并得到相应分数。

⑪系统根据学生完成情况打分,并反馈。系统还将反馈正确操作方法的3D演示。