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虛擬仿真XR數(shù)字技術(shù)賦能水利水電專業(yè)建設(shè)：教學(xué)與實(shí)訓(xùn)的創(chuàng)新實(shí)踐
發(fā)布時(shí)間：
2025-03-10 15:30
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新時(shí)代、新政策下的教育領(lǐng)域，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為不可阻擋的趨勢(shì)。《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確指出，要“推動(dòng)數(shù)字技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，探索教育資源供給新模式，打造高質(zhì)量教育支撐體系”。《職業(yè)教育產(chǎn)教融合賦能提升行動(dòng)實(shí)施方案（2023 - 2025年）》提出要“建設(shè)一批高水平專業(yè)化產(chǎn)教融合實(shí)訓(xùn)基地”。《職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)指南》也對(duì)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、功能定位等做出了明確規(guī)定。
“數(shù)字化技術(shù)為教育變革帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇，它打破了傳統(tǒng)教育的時(shí)空限制，為教育質(zhì)量的提升注入了新的活力”。虛擬仿真技術(shù)作為數(shù)字化教育的重要組成部分，促使教育機(jī)構(gòu)積極探索數(shù)字化賦能的新模式。在水利水電專業(yè)領(lǐng)域，政策文件為職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有力的支持和發(fā)展方向，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足行業(yè)對(duì)高素質(zhì)專業(yè)人才的需求。
傳統(tǒng)的水利水電專業(yè)實(shí)訓(xùn)和實(shí)訓(xùn)基地面臨著諸多困境。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，每次大型水利工程模擬實(shí)訓(xùn)的設(shè)備、材料等資源消耗成本高昂，且隨著實(shí)訓(xùn)次數(shù)的增加，成本呈逐年上升趨勢(shì)。同時(shí)，由于水利工程施工環(huán)境復(fù)雜，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，并且不能很理想的觀測(cè)、學(xué)習(xí)、參與到相關(guān)內(nèi)容中去。此外，傳統(tǒng)教學(xué)方式受時(shí)空限制，學(xué)生對(duì)復(fù)雜水利工程的理解往往停留在理論層面，教學(xué)效果隨著實(shí)踐環(huán)節(jié)的缺失而大打折扣，學(xué)生在畢業(yè)后無(wú)法迅速適應(yīng)實(shí)際工作崗位的需求。
面對(duì)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)的困境，數(shù)字化技術(shù)成為了有效的解決方案。上海三興教育科技有限公司專注于數(shù)字化技術(shù)賦能職業(yè)教育建設(shè)解決方案，通過(guò)利用XR虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建了高度仿真的虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境和實(shí)訓(xùn)對(duì)象。其優(yōu)勢(shì)在于，打破了時(shí)空限制，學(xué)生無(wú)需身處真實(shí)的水利施工現(xiàn)場(chǎng)，即可在虛擬環(huán)境中進(jìn)行全方位的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)大大降低了實(shí)訓(xùn)成本，減少了安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，通過(guò)虛擬仿真軟件進(jìn)行水利工程施工模擬，相比于傳統(tǒng)方式不僅降低了實(shí)訓(xùn)成本，且避免了因操作失誤引發(fā)的安全事故。
XR技術(shù)、元宇宙技術(shù)、多人協(xié)同技術(shù)在水利水電教學(xué)中發(fā)揮了顯著的作用。通過(guò)XR技術(shù)，學(xué)生能夠獲得沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，仿佛置身于真實(shí)的水利施工現(xiàn)場(chǎng)，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。據(jù)調(diào)查，采用XR技術(shù)教學(xué)后，學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的積極性顯著提高；元宇宙技術(shù)則為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)更加開(kāi)放、互動(dòng)的學(xué)習(xí)空間，學(xué)生可以在虛擬世界中自由探索水利工程的各種可能性；多人協(xié)同技術(shù)實(shí)現(xiàn)了學(xué)生之間的遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)，模擬真實(shí)工作場(chǎng)景中的團(tuán)隊(duì)合作，有效增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
在水利水電教學(xué)中，數(shù)字化技術(shù)有著豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。以三興教育科技的《水利MR虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)》產(chǎn)品為例，在課程教學(xué)方面，教師可以利用虛擬仿真軟件，將抽象的水利工程原理以直觀的3D模型呈現(xiàn)給學(xué)生。如在講解大壩結(jié)構(gòu)時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)VR設(shè)備進(jìn)入虛擬大壩內(nèi)部，清晰地觀察到壩體的每一個(gè)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，包括水輪機(jī)結(jié)構(gòu)、混凝土澆筑層、鋼筋布置等。在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，學(xué)生可以借助虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目流程學(xué)習(xí)，從壩址勘測(cè)、隧洞開(kāi)挖到截流合龍、土石壩施工等，完整地模擬整個(gè)水利工程建設(shè)過(guò)程。
從宏觀戰(zhàn)略角度看，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了水利水電專業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，滿足了國(guó)家對(duì)水利行業(yè)高素質(zhì)人才的需求，為國(guó)家水利事業(yè)的發(fā)展提供了有力的人才支撐。從微觀教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)看，數(shù)字化技術(shù)讓教學(xué)更加生動(dòng)、高效，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。教育新基建作為教育數(shù)字化的重要支撐，對(duì)于推動(dòng)教育現(xiàn)代化具有不可替代的重要性。
數(shù)字技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)的教育將更加智能化、個(gè)性化、沉浸式。在水利水電專業(yè)教育中，我們應(yīng)以政策作為指導(dǎo)，充分利用數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不斷創(chuàng)新教學(xué)模式和方法，提升教育質(zhì)量，為培養(yǎng)更多適應(yīng)時(shí)代需求的高素質(zhì)水利水電專業(yè)人才而努力。
水利水電實(shí)訓(xùn),虛擬仿真教學(xué),虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)
其他內(nèi)容
2025-04-16