1 原有實踐教學的局限性

　　實踐教學是工程類學科課程教學的重要環節，對培養(yang) 學生的創新能力和實踐能力具有不可替代的作用。在海洋工程專(zhuan) 業(ye) 中，學生通過在實驗水槽中進行物理模型試驗，可以直觀觀察波浪與(yu) 結構物之間相互作用的各種水動力學現象，鞏固課堂所學的理論知識，加深對專(zhuan) 業(ye) 知識的理解。學生在港口、碼頭、人工島等工程場所進行觀摩實踐，能夠加強對護岸、防波堤、碼頭結構等水工建築物的設計和施工相關(guan) 知識的掌握與(yu) 應用。因此，通過實踐教學能夠培養(yang) 學生成為(wei) 基礎理論和工程實踐並重的高素質創新型人才。然而，在實際教學過程中仍存在不少難題。

　　1.1 實驗現象難以觀測

　　物理模型試驗中的水動力學現象非常抽象且難以觀測，如本科實驗教學中要求觀測的層流和湍流、旋渦脫落、渦激振動等現象對試驗的外部環境有很高的要求，重複再現的成功率不高，往往需要進行多次操作，耗時較長。同時，教師向學生展示各種水動力學現象與(yu) 流速、流向、結構形狀等參數之間的關(guan) 係時，需要反複調整儀(yi) 器設備，大大降低了實踐教學的效率。

　　1.2 教學時間難以協調

　　實踐教學中所用的實驗水槽、多功能綜合水池等設備，除滿足教學需要外，還要滿足許多教師和研究生的課題研究需要[1]。而一項課題研究從(cong) 地形和模型製作、布置測試儀(yi) 器和傳(chuan) 感器，到最終完成實驗，往往需要耗費大量資源和時間，因此導致實驗教學課程時間安排非常緊張。學生在有限的實驗課時內(nei) 不能充分理解實驗原理，對現象的觀察也不夠細致、不夠深入，很難達到舉(ju) 一反三的教學目標。

　　1.3 學生自主操作空間不大

　　由於(yu) 實驗教學時間和設備非常緊張，一次實驗課往往針對多個(ge) 班級的學生，再加上實驗操作複雜，需要教師長時間的操作演示，導致實驗教學中無法實現讓每個(ge) 學生都能動手操作。因而，學生參與(yu) 實驗的主觀能動性不強，難以走出缺乏動態觀察、全麵認識和個(ge) 體(ti) 體(ti) 驗的困局[2]。

　　1.4 實習(xi) 場地危險性高

　　海洋工程實際建設過程中耗資大、周期長、建造過程難再現，學生通過短周期的認識實習(xi) 和生產(chan) 實習(xi) 無法了解海洋工程建設的全過程。通常，實踐實習(xi) 安排在港口、碼頭等施工場地，其工作環境複雜，具有一定的危險性。為(wei) 保證學生安全，在學生實習(xi) 參觀時往往需要暫停施工，擾亂(luan) 了工地的施工進度[3]。

　　因此，為(wei) 了解決(jue) 原有實踐教學中存在的問題，培養(yang) 符合社會(hui) 需要的創新型人才，高校必須進行實踐教學改革。我校海岸和近海工程國家重點實驗室(簡稱實驗室)將虛擬現實技術融入了多門教學課程，建立了虛擬仿真實踐教學平台，通過轉變實踐教學方式，強化本專(zhuan) 業(ye) 學生的自主學習(xi) 意識和專(zhuan) 業(ye) 能力，同時也為(wei) 海洋工程專(zhuan) 業(ye) 各類課程提供豐(feng) 富的實踐教學資源和有力的教學保障。

　　2 VR實踐教學平台的建設

　　3 VR實踐教學平台的應用

　　4 結語

　　針對海洋工程專(zhuan) 業(ye) 原有實踐教學在教學內(nei) 容、教學周期、實習(xi) 成本、安全保障等方麵存在的問題，利用虛擬現實技術建立了新型的VR實踐教學平台，並通過3DMAX，BIM等建模軟件建立了結構物、水動力環境相互耦合的虛擬仿真教學資源庫。目前，該VR實踐教學平台已成功應用於(yu) 多門本科專(zhuan) 業(ye) 課程教學中，激發學生自主學習(xi) 、加深理解和深度思考，體(ti) 會(hui) 親(qin) 臨(lin) 工程現場的沉浸感和參與(yu) 感，有助於(yu) 加強學生對於(yu) 專(zhuan) 業(ye) 知識的理解和應用。綜上所述，VR實踐教學平台推動了海洋工程領域的人才培養(yang) 模式改革，探索了實踐教學的新路徑，同時為(wei) “線上+線下”的課程開展提供了新的授課形式和可利用的教學資源。

　　參考文獻

　　[1] 韓曉敏,李建穎,王文忠.虛擬仿真實驗教學項目的建設與(yu) 應用[J]. 實驗室科學,2020,23(3):186-188.

　　[2] 龐瑞,王璐,陳桂香,等.土木建築虛擬仿真實驗教學中心建設與(yu) 實踐[J].高等建築教育,2019,28(6):107-115.

　　[3] 張學俊,劉紅晶,林華.虛擬現實技術在船電專(zhuan) 業(ye) 實踐教學中的應用探索[J].物流工程與(yu) 管理,2020,42(1):186-187,170.

　　[4] 肖亞(ya) 龍,梁播遠,朱承璋.虛擬現實和增強現實技術對教學的支撐和應用[C]//2020年(第24屆)湖南省計算機教育年會(hui) 論文集,2020.

　　[5] 魏寶臣,韓娟娟.虛擬現實技術在教學中的應用研究[J]. 無線互聯科技,2020(14):84-85.

　　[6] 徐穎,歐健俊,鄧文博.虛擬現實技術在專(zhuan) 業(ye) 教學中的應用研究與(yu) 探討[J].教育現代化,2020(16):92-93.

　　[7] 杜坤.虛擬現實在高校實驗教學中的應用[J].軟件,2019,40(12):70-72.

　　[8] 楊文東(dong) ,薄純傑,張如林,等.BIM技術在建築工程實踐教學中的探索[J].實驗技術與(yu) 管理,2020,37(4):164-166,171.

　　[9] 張紹誌,張荔喆,趙陽,等.BIM技術在暖通空調教學中的應用探討[J].高等工程教育研究,2019(S01):130-132.

　　[10] 吳反反,孫文靜,汪德江,等.BIM技術在裝配式建築中的應用[J].實驗室研究與(yu) 探索,2020,39(6):219-222.

孫毅超 肖帥 李金宣　大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室