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虛擬仿真XR數字技術賦能水利水電專業建設：教學與實訓的創新實踐
發布時間：
2025-03-10 15:30
來源：
新時代、新政策下的教育領域，數字化轉型已成為不可阻擋的趨勢?！蛾P于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》明確指出，要“推動數字技術與教育教學深度融合，探索教育資源供給新模式，打造高質量教育支撐體系”?！堵殬I教育產教融合賦能提升行動實施方案（2023 - 2025年）》提出要“建設一批高水平專業化產教融合實訓基地”。《職業教育示范性虛擬仿真實訓基地建設指南》也對虛擬仿真實訓基地的建設標準、功能定位等做出了明確規定。
“數字化技術為教育變革帶來了前所未有的機遇，它打破了傳統教育的時空限制，為教育質量的提升注入了新的活力”。虛擬仿真技術作為數字化教育的重要組成部分，促使教育機構積極探索數字化賦能的新模式。在水利水電專業領域，政策文件為職業教育數字化轉型提供了有力的支持和發展方向，提升人才培養質量，滿足行業對高素質專業人才的需求。
傳統的水利水電專業實訓和實訓基地面臨著諸多困境。據相關數據顯示，傳統實訓教學中，每次大型水利工程模擬實訓的設備、材料等資源消耗成本高昂，且隨著實訓次數的增加，成本呈逐年上升趨勢。同時，由于水利工程施工環境復雜，在實訓過程中存在較高的安全風險，并且不能很理想的觀測、學習、參與到相關內容中去。此外，傳統教學方式受時空限制，學生對復雜水利工程的理解往往停留在理論層面，教學效果隨著實踐環節的缺失而大打折扣，學生在畢業后無法迅速適應實際工作崗位的需求。
面對傳統實訓的困境，數字化技術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字化技術賦能職業教育建設解決方案，通過利用XR虛擬仿真技術構建了高度仿真的虛擬實訓環境和實訓對象。其優勢在于，打破了時空限制，學生無需身處真實的水利施工現場，即可在虛擬環境中進行全方位的學習和實踐操作。同時，數字化技術大大降低了實訓成本，減少了安全風險。例如，通過虛擬仿真軟件進行水利工程施工模擬，相比于傳統方式不僅降低了實訓成本，且避免了因操作失誤引發的安全事故。
XR技術、元宇宙技術、多人協同技術在水利水電教學中發揮了顯著的作用。通過XR技術，學生能夠獲得沉浸式的學習體驗，仿佛置身于真實的水利施工現場，大大激發了學生的學習興趣。據調查，采用XR技術教學后，學生主動參與學習的積極性顯著提高；元宇宙技術則為學生創造了一個更加開放、互動的學習空間，學生可以在虛擬世界中自由探索水利工程的各種可能性；多人協同技術實現了學生之間的遠程協作學習，模擬真實工作場景中的團隊合作，有效增強了學生的動手能力和團隊協作精神。
在水利水電教學中，數字化技術有著豐富的應用場景。以三興教育科技的《水利MR虛擬仿真實訓系統》產品為例，在課程教學方面，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模型呈現給學生。如在講解大壩結構時，學生可以通過VR設備進入虛擬大壩內部，清晰地觀察到壩體的每一個結構細節，包括水輪機結構、混凝土澆筑層、鋼筋布置等。在實訓環節，學生可以借助虛擬仿真平臺進行項目流程學習，從壩址勘測、隧洞開挖到截流合龍、土石壩施工等，完整地模擬整個水利工程建設過程。
從宏觀戰略角度看，數字化技術的應用推動了水利水電專業人才培養的現代化轉型，滿足了國家對水利行業高素質人才的需求，為國家水利事業的發展提供了有力的人才支撐。從微觀教學環節來看，數字化技術讓教學更加生動、高效，提高了學生的學習效果和就業競爭力。教育新基建作為教育數字化的重要支撐，對于推動教育現代化具有不可替代的重要性。
數字技術在教育領域的應用前景廣闊。隨著技術的不斷發展，未來的教育將更加智能化、個性化、沉浸式。在水利水電專業教育中，我們應以政策作為指導，充分利用數字化技術的優勢，不斷創新教學模式和方法，提升教育質量，為培養更多適應時代需求的高素質水利水電專業人才而努力。
水利水電實訓,虛擬仿真教學,虛擬仿真實訓基地建設
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