以虚筑实,虚拟仿真技术浇筑水利工程人才培养的数字基座
7月19日上午,总投资1.2万亿元的雅鲁藏布江超级水电工程在西藏自治区林芝市正式开工,装机容量达7000万千瓦,年发电量3000亿度,相当于9亿人全年用电。这项世界级工程将每年减少3亿吨碳排放,带动西藏GDP增长15%,重塑中国能源格局与全球基建标杆。
近年来,国家高度重视水利事业的发展。《国家水网建设规划纲要》明确了构建“系统完备、安全可靠,集约高效、绿色智能,循环通畅、调控有序”的国家水网目标。《“十四五”水安全保障规划》也提出要加快水利基础设施建设,提升水安全保障能力。

在国家大力推进水利基础设施建设、强化水安全保障的背景下,我国水利投资规模持续增长,这为水利工程专业人才的培养指明了方向,也对教育领域提出了更高的要求。
现有教育模式与行业需求的矛盾
水利工程专业人才的培养对于水利事业的未来尤为重要,然而,现行的教育模式却与现实需求格格不入。
作为一门应用型学科,实践教学对水利工程人才培养的意义不言而喻,水利工程现场实践教学受限因素很多:水利工程选址大多地处偏远,学生前往实践成本高、时间长,且存在一定的安全风险,复杂的施工环境和机械设备操作,对学生的人身安全构成潜在威胁。
另一方面,水利知识抽象难懂,传统教学方式难以直观呈现。像水力学中的复杂流场、水利枢纽的运行调度等知识,仅靠课本和图纸讲解,学生很难建立起清晰的概念和深入的理解。

虚拟仿真技术化解水利工程教育矛盾
技术的发展,为水利工程教育带来了全新的变革机遇。南京恒点信息技术有限公司创新采用虚拟仿真技术作为教育手段,将其应用于水利工程人才培养,通过开发水利工程虚拟仿真教学系统,充分发挥高新技术的优势。
虚拟仿真教学系统以真实的自然和机械数据作为基础,通过数字化手段构建高度仿真的教学环境,将成本与风险降到最低的同时,用形象的画面呈现晦涩的理论知识。

虚拟仿真构建的教学环境,可以突破时空限制,让学生身临其境地参与到大坝浇筑、闸门安装等关键施工环节中,获得与理论知识同步的直观感受。
恒点还创新性的开发出水利工程3D—LED交互显示系统。该系统集成了三维LED技术和扩展现实技术,构成与过往普通大屏不同的交互式显示系统。
出色的三维画面能够高度还原水利工程施工现场和复杂水文环境,虚拟模型精确到每一个螺栓的位置,学生可以清晰地观察到施工设备的操作细节和工程结构的内部构造。
独特的红外光学动作捕捉技术,能够提供大范围的光学追踪范围、更精准的交互操作。在虚拟仿真实验中,学生可以自主设计不同方案,模拟不同工况下的水库运行状态,及时得到反馈调整方案。
独有的中心控制系统能够支持多人交互、设备一键管理、跨终端互联,便于不同校区、教室同时开展教学,大大节约了教学成本投入。

结语
南京恒点信息技术有限公司以虚拟仿真技术打造面向实际应用的实践教学项目,突破传统水利教育教学的瓶颈,顺应国家战略导向与市场应用需求,通过校企合作共同推动水利工程教育的现代化进程,为高校水利人才培养提供全新解决方案。
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