虚拟仿真:赋能传统实训,破解矿业人才培养难题
随着我国经济社会的快速发展,矿业产业在国民经济中的地位日益重要。矿业产业是国家战略性新兴产业的重要组成部分,涉及到能源、资源、环境保护等各个领域。对于保障国家资源安全、推动经济社会可持续发展具有重要意义。
人才始终是推动矿业行业发展的关键因素,矿产领域对专业技术以及人才的需求从未停止过。每一次的矿产资源开发、每一项勘探技术的创新背后,离不开大量高素质专业人才的支持。
政策加持赋能矿业人才培养
矿业高层次人才的培养成为了行业发展的关键。传统的培养方式已经无法满足现代矿产行业的需求。
过去几乎所有的勘探以及开发工作都依赖于地质师以及工程师的经验以及直觉,但科技的进步以及工程难度的加大,单一的技术已经不再足够。比如无人机、遥感技术以及大数据分析的逐渐普及;矿产领域正在转型;未来的矿山开发不再单纯依靠传统勘测,而是更多依赖高科技手段。
矿产行业亟需既懂技术、又具备实践能力的复合型人才。为解决这一问题,我国提出了深化校企融合,培养矿产行业高层次人才的战略。出台了一系列政策措施。
在《关于加快推进地矿产业发展的若干意见》中,明确提出要加强地矿人才培养,推动校企融合发展。
《全国高校矿业类人才培养云龙湖共识》提出了协同联建行业高校教育教学资源共享平台、完善矿业类人才培养政产学研用协同机制等共识,旨在推动矿业类人才培养的高质量发展。
高校矿业人才培养痛点
矿业专业作为多学科结合的复合型专业,包含石油勘探、煤炭开采、金属矿产的开发与利用等,学生除了需要掌握各种专业理论知识之外,还需要强大的实践能力,然而,大部分学校的矿业专业培训方式存在诸多局限性。
1、 实训条件落后,教学内容滞后
许多学校的实训设备自动化、现代化程度低,与当前矿山企业的先进设备差距较大,学生进入工作岗位后需重新学习新设备操作。实训教材更新缓慢,实验内容多为验证性和演示性,缺乏与当前矿业技术发展的衔接,难以满足现代矿业企业对高技能人才的需求。
2、校企合作不足
矿山企业因安全、生产进度和经济利益等因素,往往不愿接收学生实习,导致实训以参观为主,学生无法深入参与实际操作,导致实训与生产实际脱节。
3、经费与实习资源短缺
不少高校经费紧张,难以支付矿山企业的实训费用,而企业也不愿无偿提供支持,导致实训形式化、简单化,效果不佳。随着招生规模扩大,实习基地数量有限,难以满足学生需求,尤其是地方高校和小型矿山企业,实训资源更加匮乏。
同时,由于矿山环境复杂,安全风险高,学校在实训的时候也存在一定安全隐患。
虚拟仿真
为矿业人才培养提供新思路
在矿业领域,随着数字化技术的快速发展,恒点矿业专业虚拟仿真实验实训室,正成为推动矿业开采和作业安全实训的重要工具。通过虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和三维建模等技术,构建虚拟的矿山环境、设备和操作流程,帮助学生在安全、可控的环境中进行实践学习,提升专业技能和应对实际问题的能力。
1、提供安全的实践环境
虚拟仿真可以模拟矿山作业中的高风险场景(如塌方、瓦斯突出等),让学生在虚拟环境中学习应急处理和安全管理技能,避免真实环境中的危险。
2、降低教学成本
虚拟仿真可以替代部分昂贵的实地实习和设备操作,减少对物理设备和实地资源的依赖。学生可以在虚拟环境中反复练习设备操作(如钻机、挖掘机等),无需担心设备损耗。
3、增强教学的沉浸感和互动性
通过VR/AR技术,学生可以“进入”虚拟矿山,直观地观察地质构造、矿体分布和采矿流程。通过三维建模技术展示矿体的空间分布,帮助学生理解复杂的地质结构。
4、多样化教学场景,突破时空限制
虚拟仿真可以模拟不同类型的矿山(如露天矿、地下矿)和采矿工艺(如爆破开采、长壁开采等),满足多样化的教学需求,学生可以随时随地进行,学生无需前往矿山即可完成实践学习。
5、个性化教学辅导
通过虚拟仿真资源管理平台,学生可以远程参与矿山设计和采矿操作。虚拟仿真系统可以记录学生的操作数据,分析其学习效果,为学生提供个性化教学指导。
结语
虚拟仿真技术为高校矿业人才培养提供了全新的解决方案,能够有效破解实践机会不足、高风险操作难以模拟、教学成本高昂等难题。通过构建沉浸式、交互式的学习环境,虚拟仿真不仅提升了学生的学习效果,还为矿业教育的数字化转型和创新发展提供了强大动力。未来,随着技术的不断进步,虚拟仿真将在矿业人才培养中发挥更加重要的作用。
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