汪祖丞1，李鴻凱

自然地理野外實(shí)習(xí)虛擬仿真系統(tǒng)的建構(gòu)與應(yīng)用

汪祖丞1，李鴻凱

（東北師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024）

針對(duì)高校自然地理野外實(shí)習(xí)的局限性，以東北師范大學(xué)自然地理野外實(shí)習(xí)線(xiàn)路為依據(jù)，構(gòu)建了東北地區(qū)自然地理野外綜合實(shí)習(xí)虛擬仿真系統(tǒng)．介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、實(shí)踐過(guò)程以及特色與應(yīng)用效果．該系統(tǒng)通過(guò)三維虛擬仿真技術(shù)和現(xiàn)代三維圖形圖像技術(shù)，將書(shū)本上宏觀抽象的地理理論與現(xiàn)象鮮活地呈現(xiàn)，并提供三維交互體驗(yàn)．該系統(tǒng)的應(yīng)用從根本上化解了傳統(tǒng)自然地理野外實(shí)習(xí)的局限性，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)自然地理要素空間分異和自然地理過(guò)程變化的認(rèn)識(shí)，提升了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力．同時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)用的推廣也促進(jìn)了虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展，有利于國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享．

自然地理學(xué)；野外實(shí)習(xí)；虛擬仿真

目前，我國(guó)大多數(shù)師范類(lèi)高校均設(shè)置了地理類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)，其中自然地理學(xué)是地理類(lèi)專(zhuān)業(yè)必須開(kāi)設(shè)的一門(mén)基礎(chǔ)課程[1]．由于自然地理學(xué)的知識(shí)、規(guī)律、理論都源自實(shí)際的地理環(huán)境，具有較強(qiáng)的實(shí)踐屬性，使自然地理野外實(shí)習(xí)成為自然地理教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的地理學(xué)人才的重要途徑[2-5]．然而，由于受到實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)緊張、師資力量不足、實(shí)習(xí)時(shí)間受限等因素的影響，在傳統(tǒng)自然地理野外實(shí)習(xí)過(guò)程中難以進(jìn)行深入觀察、探討以及分析訓(xùn)練，因此限制了探究性自然地理野外實(shí)習(xí)的深入開(kāi)展，導(dǎo)致地理實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量下滑，不利于學(xué)生認(rèn)知自然地理要素的空間分異與自然地理過(guò)程的變化規(guī)律．近年來(lái)，以虛擬地理環(huán)境為場(chǎng)景的實(shí)踐教學(xué)為各師范高校自然地理野外實(shí)習(xí)提供了新的思路和改革機(jī)遇[6-7]．

虛擬地理環(huán)境最初在1998年提出，歷經(jīng)多次國(guó)際國(guó)內(nèi)會(huì)議研討逐步成熟，發(fā)展為以數(shù)據(jù)庫(kù)和模型庫(kù)雙核為特征的新一代地學(xué)分析平臺(tái)和工具，開(kāi)始在高校實(shí)踐教學(xué)中廣泛應(yīng)用[8]．近年來(lái)，基于虛擬地理環(huán)境的虛擬仿真系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，豐富了傳統(tǒng)地理學(xué)的野外實(shí)踐教學(xué)方式，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，尤其是線(xiàn)上線(xiàn)下虛實(shí)結(jié)合的方式使虛擬仿真實(shí)習(xí)效果顯著．然而，目前虛擬仿真實(shí)踐活動(dòng)往往存在學(xué)生參與度較低、實(shí)踐綜合性不足等問(wèn)題，不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究和獨(dú)立思考的能力．基于此，東北師范大學(xué)開(kāi)發(fā)了東北地區(qū)自然地理野外綜合實(shí)習(xí)虛擬仿真系統(tǒng)，以東北師范大學(xué)自然地理綜合實(shí)習(xí)線(xiàn)路為依據(jù)，對(duì)實(shí)習(xí)線(xiàn)路自然地理環(huán)境的虛擬仿真，通過(guò)動(dòng)作和問(wèn)題提示，引導(dǎo)學(xué)生在虛擬地理環(huán)境中主動(dòng)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合思維能力．

1　自然地理野外實(shí)習(xí)的局限性分析

自然地理學(xué)是研究自然地理環(huán)境各個(gè)要素的組成、結(jié)構(gòu)、空間格局、自然地理過(guò)程以及人與自然環(huán)境相互協(xié)調(diào)的學(xué)科[9-10]．因此，自然地理野外實(shí)習(xí)的培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)氣候、水文、土壤和植被等自然地理要素的特征，并基于這些自然地理要素的綜合分析，理解地理環(huán)境的整體性和分異性，探究自然地理現(xiàn)象和過(guò)程的成因機(jī)制，培養(yǎng)獨(dú)立開(kāi)展野外調(diào)查和研究工作的能力[11]．然而，目前傳統(tǒng)自然地理野外實(shí)習(xí)普遍面臨一些難題．

1.1　實(shí)習(xí)時(shí)間固定，突發(fā)情況影響實(shí)習(xí)進(jìn)行

實(shí)習(xí)需要根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排在特定時(shí)間內(nèi)完成，但實(shí)際中工作，常常遇到不利天氣，實(shí)習(xí)行程受阻，有效時(shí)間縮短，設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容無(wú)法充分完成．

1.2　實(shí)習(xí)內(nèi)容受限，探究性綜合實(shí)習(xí)難以開(kāi)展

野外有些實(shí)習(xí)點(diǎn)觀察面窄小，或地處危險(xiǎn)，學(xué)生觀察到的地理要素受限．有時(shí)受制于實(shí)習(xí)行程，在每個(gè)實(shí)習(xí)點(diǎn)的停留時(shí)間有限，學(xué)生難以對(duì)地理要素進(jìn)行充分觀察，影響進(jìn)一步探討、分析訓(xùn)練，研究型、綜合性實(shí)習(xí)難以開(kāi)展．

1.3　實(shí)習(xí)線(xiàn)路較短，實(shí)踐能力提高有限

地理學(xué)習(xí)需要“行萬(wàn)里路，讀萬(wàn)卷書(shū)”，學(xué)生野外經(jīng)驗(yàn)越豐富，發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力越強(qiáng)．當(dāng)前大部分學(xué)校的野外實(shí)習(xí)是就近開(kāi)展，學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸、學(xué)習(xí)其它地區(qū)特色的野外教學(xué)資源，有限的教學(xué)資源制約了本科地理教學(xué)質(zhì)量的提高．

2　自然地理野外實(shí)習(xí)虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

虛擬仿真系統(tǒng)作為自然地理野外實(shí)習(xí)的平臺(tái)，其建設(shè)要遵循“技術(shù)設(shè)計(jì)為教學(xué)設(shè)計(jì)服務(wù)”的原則[12]，充分體現(xiàn)虛擬仿真系統(tǒng)對(duì)自然地理野外實(shí)習(xí)培養(yǎng)目標(biāo)的支撐作用．因此，虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到自然地理野外實(shí)習(xí)的線(xiàn)路與內(nèi)容、虛擬仿真系統(tǒng)架構(gòu)以及實(shí)習(xí)的實(shí)施與考核方式3個(gè)方面．

2.1　實(shí)習(xí)線(xiàn)路與內(nèi)容設(shè)計(jì)

東北師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院經(jīng)過(guò)數(shù)十年教學(xué)積累，形成長(zhǎng)白山——大黑山——大興安嶺自然地理學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)路線(xiàn)，自東向西沿干濕梯度設(shè)計(jì)，在不到1 000 km的地理空間內(nèi)，包含了濕潤(rùn)區(qū)、半濕潤(rùn)區(qū)和半干旱區(qū)，地理景觀變化顯著；除水平方向上的干濕地帶性景觀外，還具有完整帶譜的典型垂直地帶性景觀（長(zhǎng)白山）．該路線(xiàn)不僅服務(wù)于本校歷屆學(xué)生培養(yǎng)，還因地理距離適中、涵蓋區(qū)域類(lèi)型多樣、觀察點(diǎn)內(nèi)容豐富、地理現(xiàn)象典型等特點(diǎn)被國(guó)內(nèi)許多其他院校學(xué)習(xí)和借鑒．在路線(xiàn)上選擇的觀察點(diǎn)各具特色，代表不同地理要素及其相互作用特征．通過(guò)各點(diǎn)的觀察、分析，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)各種類(lèi)型的地理要素，充分理解自然地理環(huán)境的綜合性、整體性特征；不同點(diǎn)之間對(duì)比研究又能讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟地域分異規(guī)律以及造成地域分異的自然地理過(guò)程．

由于在自然地理各要素中，植被和土壤具有顯著指示性，因此，在各個(gè)觀察點(diǎn)主要選取植被和土壤特征進(jìn)行重點(diǎn)觀察，進(jìn)而推斷其它要素及自然地理過(guò)程特征．虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)按照野外實(shí)習(xí)的培養(yǎng)目標(biāo)要求，包括2個(gè)維度，５個(gè)方面的實(shí)習(xí)內(nèi)容（見(jiàn)表1）

表1　實(shí)習(xí)內(nèi)容

2.2　虛擬仿真系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本虛擬仿真系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，采用面向服務(wù)的軟件架構(gòu)開(kāi)發(fā)，整體系統(tǒng)架構(gòu)自下而上包括支持層、服務(wù)層、仿真層、應(yīng)用層，集實(shí)物仿真、場(chǎng)景虛擬、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、智能指導(dǎo)、虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)批改和教學(xué)管理于一體，具有良好的自主性、交互性和可擴(kuò)展性（見(jiàn)圖1）．在服務(wù)層，系統(tǒng)為其它學(xué)科的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程提供了標(biāo)準(zhǔn)化接口和底層構(gòu)件庫(kù)，并為仿真層的調(diào)用提供標(biāo)準(zhǔn)化的調(diào)用接口，為用戶(hù)提供統(tǒng)一的訪(fǎng)問(wèn)接入服務(wù)和通用的用戶(hù)服務(wù)工具包．在應(yīng)用層，系統(tǒng)通過(guò)虛擬仿真技術(shù)將宏觀抽象的地理空間按“面—線(xiàn)—點(diǎn)”順序逐步具像化．首先，利用大尺度遙感影像并配合實(shí)習(xí)線(xiàn)路的地形剖面，讓學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)區(qū)域，宏觀上了解它的地域結(jié)構(gòu)特征；然后，在線(xiàn)路上選擇代表不同地域單元的觀察點(diǎn)，每個(gè)觀察點(diǎn)高度還原野外真實(shí)場(chǎng)景，清晰呈現(xiàn)各要素特征，進(jìn)入每個(gè)觀察點(diǎn)場(chǎng)景后，按先要素后整體、先觀察后分析的邏輯進(jìn)行交互設(shè)計(jì)，其中每個(gè)觀察點(diǎn)的學(xué)生交互性操作步驟不少于10步．在每個(gè)觀察點(diǎn)，學(xué)生根據(jù)動(dòng)作提示和問(wèn)題引導(dǎo)觀察地形、氣候、巖石、風(fēng)化物、水文、植被、土壤等各要素的特征，分析判斷它們的類(lèi)型，在此基礎(chǔ)上理解各要素相互作用下自然地理整體特征以及各個(gè)觀察點(diǎn)之間的聯(lián)系，認(rèn)識(shí)自然地理過(guò)程．

圖1　東北地區(qū)自然地理野外綜合實(shí)習(xí)虛擬仿真系統(tǒng)架構(gòu)

2.3　實(shí)施與考核方式設(shè)計(jì)

在實(shí)習(xí)的實(shí)施方式方面，設(shè)計(jì)了教學(xué)模式和自由模式．學(xué)生在了解實(shí)習(xí)目的和原理知識(shí)的基礎(chǔ)上，以教學(xué)模式開(kāi)始實(shí)習(xí)，分別沿大黑山——大興安嶺和長(zhǎng)白山垂直帶實(shí)習(xí)路線(xiàn)，按設(shè)定的順序依次點(diǎn)擊實(shí)習(xí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)習(xí)；在完成了教學(xué)模式學(xué)習(xí)后，可選擇自由模式進(jìn)行強(qiáng)化、復(fù)習(xí)和鞏固．自由模式下，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求，任意點(diǎn)擊實(shí)習(xí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化、鞏固，而不受教學(xué)模式下的順序限制．

在考核方式方面，設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)考核和以高階性、挑戰(zhàn)性主觀題目為主的挑戰(zhàn)考核，以檢驗(yàn)學(xué)生的野外實(shí)踐能力、知識(shí)實(shí)際應(yīng)用能力和綜合系統(tǒng)分析能力．基礎(chǔ)考核通過(guò)線(xiàn)上回答設(shè)計(jì)的考核題目完成，挑戰(zhàn)考核則需要學(xué)生在線(xiàn)下完成所有的思考題，由教師進(jìn)行評(píng)定．學(xué)生最終的實(shí)習(xí)成績(jī)由3部分組成：（1）教學(xué)模式中的操作成績(jī)，占總成績(jī)的50%；（2）基礎(chǔ)考核成績(jī)，占總成績(jī)的20%；（3）挑戰(zhàn)考核成績(jī)，該部分由教師線(xiàn)下評(píng)定，占總成績(jī)的30%．

3　案例的示范應(yīng)用

以大黑山——大興安嶺段實(shí)習(xí)為例，通過(guò)建立該線(xiàn)路自然地環(huán)境的三維虛擬場(chǎng)景，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線(xiàn)路任何一個(gè)實(shí)習(xí)觀察點(diǎn)的漫游和細(xì)節(jié)觀察．在每個(gè)實(shí)習(xí)點(diǎn)場(chǎng)景，學(xué)生首先在教學(xué)模式下按照觀察——實(shí)踐——分析的順序?qū)Ω鱾€(gè)自然地理要素進(jìn)行以下實(shí)習(xí)內(nèi)容：（1）選擇GPS工具，記錄實(shí)習(xí)點(diǎn)的經(jīng)緯度和海拔高度信息；（2）根據(jù)系統(tǒng)提供的多年平均氣象數(shù)據(jù)判斷氣候類(lèi)型；（3）進(jìn)行水文特征考察，觀察地表物質(zhì)組成，判斷其透水性；（4）利用鏟子清理土壤剖面，選擇卷尺測(cè)量腐殖質(zhì)層厚度（見(jiàn)圖2a），通過(guò)土壤五參數(shù)儀測(cè)定土壤pH和總可交換離子濃度（見(jiàn)圖2b）；（5）采集土壤樣品，觀察其質(zhì)地特征（見(jiàn)圖2c）；（6）利用稀鹽酸滴定不同發(fā)生層，判斷土壤淋溶特征（見(jiàn)圖2d）；（7）根據(jù)以上土壤特征觀察，判斷實(shí)習(xí)點(diǎn)的土壤類(lèi)型；（8）在實(shí)習(xí)點(diǎn)進(jìn)行漫游考察植被，判斷植被類(lèi)型，找到該區(qū)域典型植物解鎖圖譜，點(diǎn)擊詳細(xì)查看學(xué)習(xí)．

圖2　大黑山實(shí)習(xí)點(diǎn)土壤特征觀察交互操作流程

完成教學(xué)模式后，學(xué)生才能夠選擇自由模式對(duì)以上自然地理要素進(jìn)行綜合考察和分析．所有學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生需要完成線(xiàn)上的基礎(chǔ)考核，通過(guò)系統(tǒng)給出的部分信息，補(bǔ)充各個(gè)實(shí)習(xí)點(diǎn)各自然地理要素的完整信息．此外，學(xué)生還需要在線(xiàn)下完成系統(tǒng)提供的思考題，提交教師進(jìn)行評(píng)定．

4　自然地理野外綜合實(shí)習(xí)虛擬仿真系統(tǒng)的特色及應(yīng)用效果

4.1　實(shí)習(xí)具有兩性一度，教學(xué)效果立德樹(shù)人

自然地理野外綜合實(shí)習(xí)是在各部門(mén)自然地理的理論教學(xué)與野外實(shí)習(xí)基礎(chǔ)上的高階性、創(chuàng)新性實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)過(guò)程以學(xué)生為核心，學(xué)生需要在動(dòng)作提示和問(wèn)題引導(dǎo)下主動(dòng)觀察、描述、判斷、分析和總結(jié)，具有一定的挑戰(zhàn)度．與綜合自然地理學(xué)國(guó)家級(jí)線(xiàn)下一流課程相結(jié)合，突出對(duì)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐和綜合思維能力培養(yǎng)，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力．以學(xué)生能力為考核目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生深入思考和綜合分析，切實(shí)達(dá)到知識(shí)和能力綜合提升的目的．學(xué)生通過(guò)實(shí)習(xí)切身體驗(yàn)了自然地理環(huán)境的整體性特征和地域分異規(guī)律，理解地理要素之間和區(qū)域之間的復(fù)雜聯(lián)系，認(rèn)識(shí)到整體自然地理環(huán)境對(duì)單一自然要素變化的綜合響應(yīng)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的自然觀和發(fā)展觀，助力現(xiàn)代生態(tài)文明建設(shè)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展．

4.2　虛擬仿真滿(mǎn)足需求，教學(xué)資源有效共享

虛擬仿真系統(tǒng)基于東北師范大學(xué)數(shù)十年教學(xué)積累形成的長(zhǎng)白山——大黑山——大興安嶺自然地理學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)路線(xiàn)，著眼野外實(shí)習(xí)受時(shí)空限制，研究型、創(chuàng)新型訓(xùn)練開(kāi)展困難，優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源無(wú)法共享等問(wèn)題而開(kāi)發(fā)，具有較強(qiáng)的針對(duì)性．虛擬的實(shí)習(xí)資源和實(shí)習(xí)過(guò)程與實(shí)際高度貼合，有效地解決了傳統(tǒng)實(shí)習(xí)中存在的高風(fēng)險(xiǎn)、大型綜合訓(xùn)練難以開(kāi)展的問(wèn)題，滿(mǎn)足了自然地理野外實(shí)習(xí)的需求．此外，虛擬仿真系統(tǒng)還提供了開(kāi)放式的平臺(tái)，符合國(guó)內(nèi)同專(zhuān)業(yè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享的理念．

4.3　教學(xué)方式虛實(shí)結(jié)合，考核方式科學(xué)合理

虛擬仿真有效地解決了野外實(shí)習(xí)面臨的一些問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)了野外實(shí)習(xí)的部分教學(xué)功能．但真實(shí)的大自然復(fù)雜多樣，僅在虛擬世界里實(shí)習(xí)是不夠的，實(shí)際的野外實(shí)習(xí)仍不能被替代．通過(guò)虛實(shí)結(jié)合，學(xué)生在野外有更多的機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)、討論和解決問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)全員參與的研究型、綜合型實(shí)習(xí)，使傳統(tǒng)的野外定性分析得以定量化．操作成績(jī)和基礎(chǔ)考核模式主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)域各點(diǎn)自然地理要素特征與地域分異的掌握程度．據(jù)此獲得的高分尚不能充分表明學(xué)生的野外實(shí)踐能力與地理綜合分析能力達(dá)到優(yōu)秀，因此還需要具有挑戰(zhàn)性的考核．通過(guò)線(xiàn)上線(xiàn)下結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生知識(shí)和能力的科學(xué)全面評(píng)估．

5　結(jié)語(yǔ)

自然地理野外實(shí)習(xí)是地理類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生必需的教學(xué)環(huán)節(jié)，將虛擬仿真技術(shù)與野外實(shí)習(xí)有機(jī)地整合能夠使野外實(shí)習(xí)不再受到經(jīng)費(fèi)有限、時(shí)空局限等條件的限制，有利于形成教學(xué)效果顯著、教學(xué)資源共享的高等教育信息化實(shí)踐教學(xué)示范項(xiàng)目．本研究基于東北師范大學(xué)經(jīng)典自然地理野外實(shí)習(xí)線(xiàn)路．通過(guò)虛擬仿真技術(shù)建立了東北地區(qū)自然地理野外綜合實(shí)習(xí)虛擬仿真系統(tǒng)，生動(dòng)呈現(xiàn)各實(shí)習(xí)點(diǎn)的野外真實(shí)場(chǎng)景以及地形、巖石、風(fēng)化物、水文、土壤、植被等要素的典型特征，借助靈活的交互設(shè)計(jì)，模擬野外實(shí)習(xí)真實(shí)過(guò)程，通過(guò)“虛實(shí)結(jié)合”的學(xué)習(xí)方式，彌補(bǔ)現(xiàn)有野外實(shí)習(xí)教學(xué)的不足，有效提高自然地理學(xué)課程的教學(xué)效果，有助于培養(yǎng)具有獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的創(chuàng)新型地理學(xué)人才．同時(shí)，該系統(tǒng)也能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)其他高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)對(duì)我國(guó)東北地區(qū)典型、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的需求，充分發(fā)揮其教學(xué)價(jià)值．

[1] 王宏衛(wèi)．自然地理學(xué)教學(xué)的改革與思考[J]．教育教學(xué)論壇，2014（50）：127-128．

[2] 于法展，張志華．廬山自然地理野外實(shí)習(xí)的教學(xué)模式與教學(xué)效果評(píng)價(jià)[J]．高師理科學(xué)刊，2007，27（2）：102-106．

[3] 邢俊利，劉玉振．嵩山地區(qū)自然地理野外實(shí)習(xí)改革[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，27（1）：125-127．

[4] 高長(zhǎng)海．對(duì)新課標(biāo)下高師地理野外實(shí)習(xí)的研究[J]．新課程，2012（6）：30-31．

[5] 劉守江，胡翠華，林葉彬，等．峨眉山自然地理野外綜合實(shí)習(xí)模式與內(nèi)容改革[J]．高師理科學(xué)刊，2015，35（8）：98-100．

[6] 李雙雙，延軍平，劉新顏．國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)下高校世界自然地理教學(xué)改革模型的構(gòu)建[J]．首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，41（1）：75-80．

[7] 高志強(qiáng)，王曉敏，閆晉文，等．我國(guó)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2020，37（7）：5-14．

[8] 張春曉．虛擬地理環(huán)境實(shí)踐教學(xué)方法探討[J]．中國(guó)地質(zhì)教育，2021（2）：103-106．

[9] 何彤慧，李龍?zhí)?，陳晨．自然地理學(xué)教材體系的變動(dòng)與課程教學(xué)改革[J]．高等理科教育，2003（5）：35-39．

[10] 陳國(guó)階．綜合自然地理學(xué)發(fā)展的新展望[J]．四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，44（4）：440-445．

[11] 任偉．高師區(qū)域自然地理綜合實(shí)習(xí)課程建設(shè)與實(shí)踐：西南地區(qū)綜合實(shí)習(xí)為例[J]．教育教學(xué)論壇，2019（24）：24-26．

[12] 成丹，崔謹(jǐn)，魯燕舞，等．生物學(xué)野外實(shí)習(xí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用[J]．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（12）：128-131．

Construction and application of virtual simulation system in physical geography field practice

WANG Zucheng，LI Hongkai

（School of Geographical Science，Northeast Normal University，Changchun 130024，China）

According to the limit of physical geography field practice，the virtual simulation system of physical geography field practicein northeast China was constructed，which was based on the field routes designed by Northeast Normal University．Introduced the design ideas，practice process，features and application effects of the virtual simulation system．The systemvividly displayed the abstract theories and phenomena of geographyin booksby 3D virtual simulation technology and modern 3D graphics and image technology，and provided 3D interactive experience．The application of the system fundamentally resolved the limitation of traditional physical geography field practice，strengthened understanding of spatial heterogeneity of physical geography components and changes of physical geography processes，and improved the ability of innovation and practice ability of undergraduate．In the meanwhile，the popularization of the virtual simulation system also promoted the development of virtual simulation practice teaching，and facilitated the sharing of high quality teaching resources．

physical geography；field practice；virtual simulation

1007-9831（2022）04-0106-05

K90：G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.04.022

2021-12-23

汪祖丞（1984-），男，吉林省吉林人，副教授，博士，從事自然地理研究．E-mail：wangzc100@nenu.edu.cn