实验方法设计思路:学生可以在实验室、教室、图书馆以及寝室远程登录虚拟仿真实验平台,自主完成实验,基于开放的虚拟实验平台,学生可反复演算,让学生掌握关键环节的重要知识点,将难以现场组织开展的隧道试验安全、高效地缩到课堂教学中,学生主动学习兴趣浓厚,实践能力、创新能力及团队协作精神得到提高。
(1)第一阶段:认知实验法:
学生登录虚拟仿真实验平台.预习三维点云在隧道工程中的应用相关知识,熟悉试验全过程及其技术环节,进行课前测评,教师根据预习及课前测评情况进行理论讲解,认识和了解三维激光扫描设备的原理和操作使用。
(2)第二阶段:体验实验法: 学生采用基于案例项目学习的方式,根据行业规范要求由导师带领完成“数据采集-数据处理-三维建模-数据分析-结果评价”等各环节工作,完成隧道施工与检测三维点云应用全流程体验式虚拟仿真实验。 (3)第三阶段:探究实验法: 导师根据实验要求进行点云数据采集、坐标转换与图像重构等关键环节讲解,对学生未掌握的环节和内容给予必要的指导,加深学生对这些关键环节的理解和印象;同时,在实验教学过程中设量一些与结果偏高的环节,组织学生探讨、开展探究性实验。 (4)第四阶段:项目实验法: 学有余力的学生可进行实验项目和研究内容的设计开发,自行寻找新的隧道实际场景,通过三维激光扫描技术采集原始数据带回,进入虚拟仿真系统开展学习,验证应用流程和方法的合理性,开展数据处理精度、图形去噪与渲染、图像曲面重构等创新性试验研究,以挖掘性学习为主。