虚拟仿真赋能生态环境专业人才培养
今年8月15日是我国第三个“全国生态日”,也是“绿水青山就是金山银山”理念提出20年。当前,我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。
在此背景下,生态环境专业人才的需求日益旺盛,对人才的实践能力和创新精神也提出了更高要求。传统的实训教学模式已难以满足新时代生态环境专业人才培养的需求,虚拟仿真技术的出现为解决这一问题提供了新的思路和方法。
生态环境专业人才需求旺盛
目前,世界各国都在积极谋求绿色转型,而成功实现绿色转型的前提之一,就是培养大量掌握绿色技能的人才。“双碳政策”“十四五”绿色发展规划、新能源产业升级,都在推动生态环境相关职业成为“刚需”,从业人数随之激增。
供需缺口方面,“十四五”期间我国“双碳”领域的人才需求接近100万人,但目前实际相关从业者仅约10万人左右,人才仅满足需求的约一成,缺口巨大。
面对严峻的人才短缺,我国人社部、教育部等多部门都已开始行动。

一方面,人社部在新版职业分类大典中标识了137个绿色职业,明确了绿色低碳相关岗位的范围。
另一方面,教育部发布了《绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》,要求将绿色低碳理念融入教育各环节,加快构建绿色人才培养体系。近年来高校也在专业设置上迅速响应国家战略,相继增设了一批绿色相关的新专业。
为了满足行业发展需求,生态环境专业人才不仅需要具备扎实的专业知识,包括生态学、环境科学、环境工程等方面的基础理论,还应掌握先进的技术手段和方法,如大数据分析、人工智能、信息技术等,从而更好地适应跨学科、跨领域的工作需求,为生态文明建设贡献力量。
虚拟仿真技术
赋能生态环境人才培养
生态环境专业强调学科之间的交叉融合,涉及化学分析、生物修复、工程设计等多学科知识,然而传统的教学方式单一,难以满足行业对生态环境技能人才的实际需求。
在教育模式方面,传统教育偏重理论知识教学,无法满足行业转型对人才实践经验和综合素质的高要求。
在专业设置和课程体系方面,目前部分高校仍以开设环境、市政、建筑、材料等传统专业为主,课程体系中普遍缺乏绿色领域实践类和创新类课程。
随着科技的进步,虚拟仿真技术凭借其突破时空限制、降低实践成本、增强交互体验等优势,成为破解生态环境专业教学瓶颈的关键路径,赋能生态环境人才培养。

《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》,明确提出,推动虚拟现实与 5G、人工智能、大数据等新一代信息技术的深度融合,将为虚拟仿真教育产品带来更强大的交互性、沉浸感和智能化水平。在产业链供给方面,提升硬件环节性能、完善软件环节功能、丰富内容环节资源,将为虚拟仿真教育提供更优质的产品和服务,满足不同学科、不同层次的教学需求。
恒点虚拟仿真
为生态环境人才培养提供新思路
(一)拓展教学资源边界
虚拟仿真技术可以突破时空限制,为学生创造出无限的学习空间。通过“生态环境3D交互显示大屏”和“生态环境混合现实系统”,可以模拟热带雨林、荒漠、湿地等不同地域的生态环境还原等场景,这种跨越时空的教学方式,极大地丰富了教学资源,拓宽了学生的视野。
(二)提高学习兴趣和效果
传统生态环境专业的污染生态学教学多依赖文字描述和图片展示,学生难以理解污染物在生态系统中的迁移转化过程。通过“生态环境专业MR智能互动沙盘”,可以让学生在虚拟环境中,通过操作虚拟监测设备,追踪重金属、有机污染物的传递路径,观察污染物对生物个体、种群和群落的影响。这种直观、生动的学习方式能够激发学生的学习兴趣,提高学习效果。

(三)降低教学成本和风险
在一些高风险、高成本的生态环境实训教学中,“生态环境专业XR数字融合工作站”内置大量虚拟仿真课程资源,能够模拟污染源分布、大气扩散、水质监测等场景,学生可以在虚拟环境中反复进行各种生态环境实验,不仅降低了教学成本,还保障了教学安全。
(四)促进个性化学习
此外,“生态环境专业虚拟仿真资源管理平台”可以实时记录学生实训数据,并根据学生的学习情况和特点,为学生提供个性化的学习方案和学习资源,实现因材施教。

结语
虚拟仿真能够降低实训成本、保障实训安全、拓展实践场景和优化教学评价,有助于提升生态环境专业学生的实践能力、创新精神和综合素质,为生态环境专业人才培养提供了新思路。
随着 5G、人工智能、数字孪生等技术的持续发展,恒点虚拟仿真在生态环境专业实训教学中的应用,将更加广泛和深入,为我国生态环境产业持续输送复合型专业人才。
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