长江工程职业技术学院 湖北武汉 431202
摘要：众所周知，水利水电工程是我国十分重要的民生项目，与社会经济发展密切相关。作为我国社会发展过程中的基础性事业，水利水电工程涉及到的学科较多，高职院校在实践教学过程中，经常会只能参观部分实践操作，无法对水利水电工程的实践操作进行全面的了解。针对上述问题，高职院校需要对现有的实践教学方式进行改革，将实践仿真加入到实践教学过程中，转变现有的教学方式，以保障高职教学能达到预期的目标。
关键词：水利水电工程；虚拟仿真；高职实践教学
引言
当前，全国高等工科教育都在思考和探索信息化时代提高工科人才培养质量的有效途径。在“新工科”建设与发展的大背景下，水利水电工程学院以“科学规划、资源共享、突出重点、提高效益、持续发展”为指导思想，组织开展水利工程虚拟仿真实验教学中心建设，取得了显著成效，本文试从建设必要性、实现途径与建设实效与创新等方面进行探索与总结。
1水利水电工程虚拟仿真在高职实践教学中的优势
虚拟仿真技术是指应用多媒体、人机交互、数据库以及互联网等技术，通过现实与虚拟的结合，构建逼真的实验环境及条件，使学生在虚拟环境中开展高效、安全且经济的实验。水利水电工程虚拟仿真实验室的建设，将把传统教学、教学管理等环节与校园网络相连接，借助计算机网络技术构建一个“生动有特色的水电工程仿真教学平台”。该平台将水利水电工程专业学生的各种校外实习转化为虚拟工程模拟生产实习，通过对水利水电工程各部位的施工过程进行模拟，让学生感受到与施工现场一样的效果。这样既保留了学校经典的教学思想和传统的教学方法，又可弥补学生不能直接参与工程施工与管理的问题，不但大大提高了教学效果，而且减轻了教师负担，大大降低了学生工地实习的安全风险，真正做到强化实践教学环节，重视学生动手能力、创新能力的培养，实现以学生为主体的地位和“做中学”的教育教学思想。
2高职实践教学面临的主要问题
2.1缺乏专业课综合实验
国内水利工程专业开设的实验项目多围绕“水力学”“土力学”“建筑材料”等专业基础课而设置，而与“水工建筑物”“水利工程施工”等专业课相关的综合性实验，如重力坝断面应力模型实验、土石坝渗流模型实验和消力池消能防冲模型实验等则偏少，部分高职院校甚至完全没有条件开展相关的综合性实验，少数已开展的综合性实验项目也仅限于教师演示、学生观看阶段。综合性实验以实际工程问题为背景，是多门课程的有机结合，突出了各门课程知识间的内在联系，有利于培养学生的工程素质和实验能力。专业课综合实验的缺乏致使学生的动手操作能力、分析和解决实际工程问题的能力得不到应有的锻炼，在一定程度上影响了水利工程专业学生工程素质和实验能力的培养。
2.2缺乏开放的探索性实验
以本专业的“水力学实验”课程为例，一般高职院校会设置毕托管测流速实验、文丘里流量计实验、雷诺实验等10个左右的实验项目，其中大多数是关于流体连续性方程、能量方程、动量方程等经典理论的验证性实验，缺少以学生为主体进行设计的探索性实验。在验证性实验过程中，学生只需要按照实验指导书中规定的实验步骤完成简单操作、记录测量数据，而后通过一般性的计算处理验证相关理论的正确性即可。验证性实验完成的是具有“普适性”的“规定动作”，从而导致学生被动地参与实验，缺乏对实验现象和本质的思考分析。学生在实验过程中无力改变实验的初始条件和边界条件，极大地制约了学生个性化的设计思想和实验操作，不利于学生创新思维的培养。
3水利水电工程虚拟仿真在高职实践教学中的应用
3.1建设思路
（1）满足专业与职业岗位对接的要求。高职院校在开展教学工作时，要加大对岗位专业对接工作的重视，严格按照岗位的需求对专业进行调整，以保障高职院校能够培养出更多的专业技能人才，虚拟仿真技术能够帮助学生掌握更多高端的水利水电工程专业理论知识和实践知识。以避免学生进入企业之后出现不熟悉水利水电工程专业素质的情况，能够快速的熟悉岗位流程，为企业提供更优质的服务。另外，在开展水利水电工程实践教学时，教学人员要立足于学生的短板展开针对性的教学，将岗位的实际情况与专业知识结合在一起，以便为企业输送更多优质的人才。
（2）满足专业综合性实践教学的要求。高职院校在开展水利水电工程实践教学时，要明确学生毕业之后所面向的单位，做好水利水电工程监理、施工、管理等工作，帮助学生快速掌握水利水电工程综合性应用技术，以保障水利水电工程实践教学的水平能达到预期的要求。水利水电工程本身就有着建设形式较为多样、建设周期较长的特点，这一情况使得很多学生无法对水利水电工程进行全面的了解。因此，在开展水利水电工程施工时，要结合水利水电工程的实际情况，以及专业自身的特点开展教学，以便有效提高学生解决问题的能力，帮助社会培养更多高素质的人才。
（3）满足教学互动的要求。相较于传统水利水电工程实践教学而言，水利水电工程虚拟实践教学更注重互动教学，能够将水利水电工程的实际工作场景生动的重现出来，对水利水电的生产实践环境进行实践模拟，帮助学生更全面的了解水利水电工程，解决水利水电工程实践课程中遇到的问题，增加教师与学生之间的互动，以便有效提高水利水电工程实践教学的效果，提升学生自身的实践意识，帮助学生更加快速的熟悉学生未来的工作环境。
3.2建立虚拟仿真平台
根据新形势下高职水利工程专业学生的人才培养方式及学生特点，虚拟仿真平台的搭建应实现以学生为中心的教学模式，为学生提供全时段、全方位的理论与教学实践资源，为学校提供全新的“虚实结合”一体化教学模式，指导学生能够综合利用所学专业知识，在高职院校人才培养和企业人才需求中架设一座桥梁，为社会、为企业输送合格的应用型技术人才。结合专业特点，水利工程虚拟仿真实训平台的总体搭设框架可包含多媒体课堂、水工建筑物认知、虚拟工程实训、考核评价等部分。
多媒体课堂：运用计算机技术制作生动的二维动画、三维动画以及录制典型水利工程影像视频，制作生动的多媒体教学资源，将水利工程专业课程转化为虚拟生动的教学实践场景。
水工建筑物认知：以实际水利工程为案例，紧密结合相关专业知识，通过现代虚拟现实仿真技术，真实再现水利工程施工场景及水工建筑结构及布置，实现了无限制、全方面的认知实习效果。
虚拟工程实训：以典型水利水电工程实际施工场景为基础，紧密结合施工工艺，通过现代虚拟现实仿真技术，真实还原施工场景与方法，以工程施工过程单个节点为实训操作任务核心导向，通过人机互动，实现学生自主体验式学习，使理论与实践相互结合。
考核评价：通过网络接入在线考试服务器，接受学生客户端请求进行在线考试，为学员及教师提供教学效果验证、考核。
结语
综上所述，高职院校在开展水利水电工程实践教学时，要结合先进的科学技术，创新现有的实践教学方式，应用虚拟现实技术，减少水利水电工程实践教学中环境和条件等因素的限制，搭建真实的水利水电工程实践教学平台，提高学生的动手操作能力。
参考文献
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