我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)乃我國立國之本，而水利是農(nóng)業(yè)的命脈。舉世聞名的都江堰工程，兩千多年以來一直發(fā)揮著防洪灌溉的作用；大禹治水的傳說至今流傳，大禹治水精神也是中華民族精神的源頭和象征。

而直接傳承這一治水精神的學(xué)科專業(yè)，就是農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)。

水利工程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及水文、水力、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)等多個(gè)學(xué)科。傳統(tǒng)的水利工程教學(xué)和實(shí)踐往往局限于課堂講授和有限的實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐，難以全面反映水利工程的實(shí)際運(yùn)行情況。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入，使得高校的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)應(yīng)運(yùn)而生，為水利水電工程專業(yè)教學(xué)培訓(xùn)帶來了全新的解決方案，為水利水電工程人才的培養(yǎng)開啟全新篇章。

以虛補(bǔ)實(shí)

解水利實(shí)訓(xùn)教學(xué)之困

虛擬仿真在水利工程中的應(yīng)用主要是依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的水利工程模型，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中學(xué)習(xí)水利工程，模擬和再現(xiàn)工程的實(shí)際運(yùn)行過程，并針對可能出現(xiàn)的問題提前制定應(yīng)對措施。

“水電站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受什么影響最大？千年不遇的洪水把渡槽沖垮了，怎么辦？如何最大效率利用水力發(fā)電？”……水利沒有彩排，傳統(tǒng)的水利水電專業(yè)實(shí)訓(xùn)往往受限于場地、設(shè)備和實(shí)際場景等因素，難以滿足多樣化的實(shí)訓(xùn)需求。

在恒點(diǎn)支持建設(shè)的河海大學(xué)“水電站調(diào)壓室水力設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”中，通過模擬地下引水式水電站，了解引水式水電站進(jìn)水口、引水隧洞、水輪發(fā)電機(jī)組、調(diào)壓室和水電站廠房等的布置，以及各部分的特征。同時(shí)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果和3D模型有機(jī)結(jié)合，讓現(xiàn)實(shí)中無法讓學(xué)生親歷的場景搬進(jìn)課堂，直觀有效地讓同學(xué)們了解水電站的內(nèi)部構(gòu)造、主要設(shè)備以及運(yùn)行條件。

這種沉浸式、交互式的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，打破了時(shí)空限制，為老師教學(xué)提供更豐富的模擬實(shí)際場景教學(xué)資源；也讓學(xué)生對引水式水電站輸水系統(tǒng)調(diào)壓室的水力現(xiàn)象會有一個(gè)直觀充分地認(rèn)識，同時(shí)也深化對水電站課程專業(yè)知識的理解和掌握，縮短從學(xué)校到職場的距離。

同時(shí)，在水利水電工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)中，會涉及到許多空間布局復(fù)雜、施工環(huán)境危險(xiǎn)的水利工地，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)提供了一個(gè)無風(fēng)險(xiǎn)的替代平臺。借助虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，老師可以更放心大膽開展教學(xué)活動，讓教學(xué)活動更順暢有效；學(xué)生也可以在安全的環(huán)境中進(jìn)行模擬操作，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，確保培訓(xùn)過程的安全可靠。

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室以其獨(dú)特的優(yōu)勢賦能水利水電工程專業(yè)教學(xué)實(shí)訓(xùn)，引領(lǐng)水利水電工程專業(yè)教學(xué)實(shí)訓(xùn)邁向新的發(fā)展階段。通過沉浸式學(xué)習(xí)、交互式操作、個(gè)性化教學(xué)等手段，為老師提供了更豐富的教學(xué)方式，為學(xué)生提供了一種全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

虛實(shí)結(jié)合

鍛造水利新質(zhì)生產(chǎn)力

高校作為科技第一生產(chǎn)力、人才第一資源、創(chuàng)新第一動力的重要結(jié)合點(diǎn)，是助力新質(zhì)生產(chǎn)力加快形成的重要力量。

高校開展水利工程虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，不僅為水利人才培養(yǎng)提供了有力支持，也為水利行業(yè)鍛造了新質(zhì)生產(chǎn)力。

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)可以幫助老師進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。老師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和需求，制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)方案，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、差異化的教學(xué)。

通過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，學(xué)生能夠更好地掌握水利工程的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

同時(shí)，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)還能夠幫助學(xué)生更好地理解水利工程的設(shè)計(jì)、施工和管理過程，提高解決實(shí)際問題的能力。這些具備高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才將成為水利行業(yè)發(fā)展的新質(zhì)生產(chǎn)力，推動水利事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)通過將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，“以虛補(bǔ)實(shí)、虛實(shí)結(jié)合”，在水利工程專業(yè)的教育中具有廣泛的應(yīng)用前景。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)將在水利工程專業(yè)教育中發(fā)揮更加重要的作用。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和行業(yè)需求的逐漸增長，水利工程虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的應(yīng)用將更加廣泛，其在高校職業(yè)教育培訓(xùn)方面的作用將更加凸顯。高校通過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，將會為我國水利人才的培養(yǎng)輸送更多創(chuàng)新性人才，對推動水利工程行業(yè)的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。