3-1 前言
傳統的測量實習教學，很難清楚表現出導線與地物測量的觀念。
在課堂上教授會因書本文字敘述不夠生動、繪圖的表示易於抽象而難 以讓學生理解。帶領學生到實地講解也會因天候、地形等因素而難以 讓學生明白。有鑑於此，本研究希望利用虛擬實境與遊戲式學習，融 合課堂教授的抽象解說能力，與實地講解的具體展現能力，形成全新 的教學模式，改進傳統教學的缺陷與盲點。
本研究利用虛擬實境，採取模擬式遊戲的方式，結合模擬（角色 扮演、情境模擬）和遊戲（努力達成目標、有特定遊戲規則）的特性 來設計測量實習教學系統。使用模擬遊戲的主要原因是它提供寓教於 樂的學習。學生經由虛擬實境進行寓教於樂的學習。
將數位遊戲應用於教育並不是新鮮事。例如早期的電腦輔助教學 (CAI)，早就大量應用了遊戲技巧來作為學習過程的一種方法。但多 數教育軟體設計者或是研究電腦輔助教學方法的人，通常並不具備遊 戲設計背景知識，因此許多以教育為目的的遊戲設計，通常都一成不 變或是侷限在傳統的觀念中，只能建立一些較為規則性的遊戲；例如 以 STEP BY SETP 的動作完成指定內容，或只是在學習過程附加簡單 的小遊戲，希望能將知識藉由遊戲的包裝灌輸給使用者。
本研究則是將學習過程轉變成遊戲過程，簡言之，遊戲本身就學 習。傳統教學與互動多媒體教學之比較如表 3-1。
圖 3-1 教學與遊戲關係圖﹝1﹞
表 3-1 傳統教學與互動多媒體教學在測量學教學方面之比較﹝13﹞
傳統式教學 互動式多媒體教學
學習方式 z 學習者被動地吸收知識。 z 學習者主動地建構知識。
學生活動 z 學習者複製老師授課內 容。
z 學習者在遊戲中產生互 動。
教學方式 z 以講義、圖片說明。
z 以口述講解。
z 以黑板繪圖或文字講解 抽象概念。
z 學習者於任何一台電腦 上進行上機學習。
z 教學者從旁輔助學習者 上機學習。
z 學習者透過遊戲方式增 進學習興趣。
表 3-1 傳統教學與互動多媒體教學在測量學教學方面之比較﹝續﹞
傳統式教學 互動式多媒體教學
學習流程 z 講師口述→考試→回饋
→知識。
z 情境學習→操作系統→
學習→知識。
優缺點比 較
z 學習者程度不一，教學者 不易教學進度。
z 學習者必須跟上教師進 度，部分學習者無法跟上 進度。
z 學習者通常只能依據上 課時的講義、課本學習。
z 學習者處於被動吸收狀 態，無法主動學習。
z 教學中會出現重複性高 或是內容較沉悶的情況。
z 個別化教學，教學者容易 掌握教學進度。
z 一人一機制度，不會發生 因為擁擠而無法學習之 問題。
z 學習者可在課後獨自於 家中電腦複習上課內容。
z 學習者可無限次的進行 操作練習。
z 學習者可依自行學習效 果調整學習進度。
z 透過互動式媒體，以遊戲 方式教學。
3-2 導線測量教學系統
導線測量是屬於控制測量的一種，其原理為測量相鄰導線點之間 距離，以及兩段導線所夾水平角，以確定各導線點的平面座標。導線 測量的方式有四種，分別是：(1)閉合導線(2)附合導線 (3)展開導線 (4)自由導線。本研究是以附合導線為範例，讓學習者學習導線點如 何正確佈設。
導線點佈設的原則為：
原則一、導線點應設在視野寬廣，可以量測較多地物點之處，以減少 導線點。
原則二、導線點應設在與相鄰導線點可以互相通視之處。
原則三、導線點應設在與相鄰導線點有適當距離之處，因為邊長太短 時測角誤差較大，影響導線精度。
原則四、導線點應設在不易變動之處，以避免導線點被破壞。
原則五、導線點應設在可以使地物均有導線點可以施測之處，以減少 細部測量時圖根點增設之需求。
本研究將利用虛擬實境與遊戲學習來模擬導線測量，讓學習者能 在遊戲中練習如何佈設最佳的導線點路徑。
3-3 地物測量教學系統
地物測量的目的是量測出地物的平面座標，以製作平面圖。地物 點選點原則如下：
原則一、建物的地物點應以滴水線為原則。
原則二、地物點應適度取捨，以平衡測量效率與地物精細之間的兩難 關係。
原則三、地物點應利用較近的測站來測量為宜。