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虚拟现实技术在水环境和水生态监测技术培训中优势明显

张知墨 冯兰婷

责任编辑:范江涛 来源:

  在信息化时代,互联网技术和信息化手段取代传统工作方式已是大势所趋。教育培训领域也不例外。

  虚拟现实(VR)技术是20世纪末被提出并于近年兴起的一门信息技术。它是一种利用计算机创建的虚拟世界,通过模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官的功能,使用户沉浸其中的仿真系统。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破时间和空间的限制,感受在真实世界中无法体验的经历。

  最初,虚拟现实技术被成功地应用在军事领域。目前虚拟现实技术借助其虚拟性与仿真性,已经在医学、影音、游戏、航天、考古、工业设计、应急推演、教育培训、水文地质等方面得到广泛应用。2016年被称为“虚拟现实元年”。随其技术的日趋成熟,虚拟现实技术将在未来一个时期突飞猛进,其在水环境和水生态监测技术培训方面的应用也有着十分诱人的前景。

  水环境和水生态监测涉及化学、生物、物理、水利、计算机等多个学科,包括取样点考证与确定、样品采集、样品保存与运输、样品处理、监测仪器使用、数据处理、分析与汇总等技术。其理论素养要求高,更需要过硬的实际操作技术与经验。水环境和水生态监测是水资源和水生态保护最重要的基础支撑,而质量保证则是水环境和水生态监测的生命线。通过加强岗位技术培训来提高监测人员的业务素质,确保监测质量,是非常必要的。

  传统的水环境和水生态监测技术培训往往存在着难以克服的缺点,以黄河流域(片)水环境和水生态监测技术培训为例,主要有5个方面缺点:一是培训对象地域分散,培训召集难度大,耗资大;二是培训主要以PPT授课为主,对于实际操作要求极高的监测技术,有“纸上谈兵”之嫌,教学效果不佳;三是教学效果受讲师业务类型的影响会有所偏颇(有些偏重理论,有些偏重操作);四是培训往往更多地安排一些通用性的知识和技能,较少安排针对某一项具体技能的专门培训;五是对于特殊情况的处理无法现场模拟。

  而利用虚拟现实技术就可以在各省区监测单位建立虚拟培训教室,学员无需聚集于一处,即可接受培训。在虚拟现实模拟环境下,学员通过触觉、视觉、听觉来实际操作仪器、设备、工具等,还可以根据电脑反馈数据对学员操作熟练度给予评测。在虚拟教室中一切模拟真实环境,其中包含的理论知识与实际操作步骤是结合相关国家标准、规范与专家和一线员工综合论证、总结而来,可以避免理论与操作培训偏颇的情况。在虚拟教室中,对于某一特定仪器的培训可以有特定模块,受培训人员受到统一培训,而且通过虚拟考核才能上岗,效果好于老员工传帮带。在虚拟教室培训中可以模拟可能出现的危险或紧急情况,在保证设备运行安全与学员人身安全的情况下,可以加强学员处理突发情况的能力。

  较之传统的培训方式,虚拟现实技术应用于水环境和水生态监测技术培训具备6个方面的优势。

  一是标准统一,且因人而异。对于通用型知识,所有的培训流程和培训方法均是按照各项国家标准并结合专家与一线人员经验总结归纳而来,每个上岗人员受到的培训标准统一。但由于每个人的接受程度不一样,利用虚拟现实技术,可以根据个人情况在计算机系统中加强对薄弱环节的培训。在实际工作中,实验室监测人员负责不同的水环境和水生态指标监测,可以根据自己的实际工作选择需要培训的模块,做到因人而异。

  二是在培训组织方面有更多的时空灵活性。由于不用集中培训,而是分布在多个监测单位,培训时间可相对宽松,可以适应各个单位不同的工作安排,只要在规定日期前完成培训即可。

  三是对受培训人员有更多的真实性和趣味性。可脱离枯燥的文字与图片,在虚拟现实中模拟真实的采样场景,受培训人员可以在其中操作各种工具、仪器,也可以选择不同采样点来进行训练,培训的趣味性和真实性大大提升。

  四是安全性更高。可避免组织集中培训所存在的意外风险。同时,虚拟现实系统可以模拟紧急突发情况,既可以使学员得到训练,又能保证人员与设备安全。

  五是可以增加培训考核的严肃性和真实性。集中培训受到时间和培训效果的影响,考核往往流于形式。但是在虚拟现实系统培训中,可以设定相关的考核模块,对于所有需要上岗的人员进行理论与实际操作考核测试,由计算机统一打分。这样就保证了考核的严肃性和真实性,而且对于考核不通过的人员可以针对其存在的问题给出具有针对性的训练方案。

  六是实时性更强。对于新出台的技术标准,虚拟现实系统可以联网更新,并在第一时间推送至各个监测单位。

  党的十九大报告指出,要善于运用互联网技术和信息化手段开展工作。虚拟现实技术是数字模型构建技术与多媒体技术的最前沿研究成果。通过基于虚拟现实技术的远程培训在黄河流域水环境和水生态监测培训中的应用,达到改良培训模式、提高培训效率的目的,将成为提高黄河流域水环境和水生态监测能力的重要途径。同时,虚拟现实技术在治黄工作中的广泛应用,也必将助推“数字黄河”到“智慧黄河”的飞跃。


发布时间:2018年02月06日
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