必要性：沟道侵蚀及防治是一个系统工程，相关教学内容一直是北京林业大学国家级精品资源共享课和国家级精品视频公开课“土壤侵蚀原理”课程的重要知识点。野外实地考察数据对于沟道侵蚀实验极其重要，但近年自然气候变化无常，山洪、泥石流等自然灾害频发，野外实习工作事故多发，给野外实习教学工作带来极大困难。同时，由于实际生产中周期长、成本高、操作难度大，学生难以在短期内掌握从“沟道侵蚀发生”到“沟道侵蚀防治”的整个过程。鉴于以上两点，虚拟仿真实验的开展十分必要。
先进性：从理念上来说，本项目将沟道侵蚀作为一个系统工程，将土壤侵蚀原理、水土保持工程学、流域综合治理等多方面的知识融合进来，使学生形成一个系统认知和学习，并能快速的学以致用，极大地缩短了课堂和实际应用之间的距离。从技术上来说，在360度全景拍摄的基础上创建了以真实黄土高原为参照的虚拟场景，运用三维建模、动画等技术手段，高度仿真了降雨、侵蚀发生过程和侵蚀治理等场景，使实验场景和实验对象更直观形象，让学生如同亲临实境，感受互动。我校拥有该软件的自主知识产权。
通过虚拟仿真技术再现了沟道侵蚀发生和治理的真实场景，还原了降雨、坡面汇流、坡面侵蚀发生、沟道侵蚀发生发展、沟道侵蚀治理、沟道侵蚀测定、沟道侵蚀治理效果监测的操作全过程，重点展示了降雨后坡面侵蚀产流产沙过程、沟道发生发育过程以及淤地坝、梯田布设等沟道侵蚀治理关键技术。学习者通过该项目，不仅对沟道侵蚀发生过程全面地了解和掌握，而且还能熟练掌握、操作水土保持措施的布设。
黄土高原沟道侵蚀过程与防治虚拟仿真实验教学以北京林业大学水土保持学院黄土高原土壤侵蚀治理方面的多项国家奖成果为核心，实现了科学研究成果与实践教学充分融合。该系统依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，再现沟道侵蚀发生和治理真实场景，将翻转课堂教学与学生自主学习相结合，形成“以学生为中心、虚实结合”的实验教学理念。教师通过提问、质疑等方式激发学生充分发挥想象，发掘学生的创造潜能，引导学生提高解决实际问题的综合能力。
教学系统能够对参加实验学生的全过程进行记录，并能够随时进行实验指导，对于学生预习效果、实验步骤以及实验成绩评价都具备完善的评价标准，保证了评价的真实性和公正性。平台建立完善的反馈机制，对参加实验学生各方面的建议、评价与反馈信息，进行全面系统的统计分析，为指导教师改进和完善实验提供参考，提高教学效果。
本实验解决了真实沟道侵蚀实验具有危险性、周期长、成本高等问题，将沟道侵蚀过程与防治实验从>5年周期缩短为4学时，弥补了由于实际生产条件下侵蚀发生和治理周期过长而难以完成实习环节的缺陷，摆脱了传统理论课程多媒体教学的束缚，对传统课堂教学进行了有效延伸和拓展，将传统的实验室、固定的上课时间延伸为泛在化的网络虚拟实验室和24小时在线的“空中课堂”，有效提高了教学质量，保障了人才培养的效果，促进了林学双一流学科建设。
本项目不仅供本校学生使用，还与西北农林科技大学、西南林业大学等高校共享，为整体提升水土保持与荒漠化防治专业人才培养提供了丰富的资源。面向社会开放运行，为水土保持企业培训提供了平台，也辐射带动了水保行业的发展