“虚拟仿真实训”成数智化转型新引擎

湖南汽车工程职业大学无人机应用技术专业学生进行模拟飞行。 记者/戴凛 摄

株洲日报全媒体记者/戴凛

10月10日，职业教育虚拟仿真实训资源建设与应用研讨会在湖南汽车工程职业大学举行。来自教育部高等学校科学研究发展中心，和省内外20余所高职院校的相关负责人，共同探讨虚拟仿真实训资源应用及共享思路。

记者了解到，目前我市部分职业院校正在积极探索虚拟仿真实训在教学中的应用，为学生创造了更多“近距离”实训的机会。

虚拟实训成职业教育重要课程

提到VR技术，很多人马上会想到模拟游戏。其实，VR已经在高等教育模拟实训中广泛应用。而VR技术，还只是其中的一种模拟应用技术。

一位企业代表介绍，随着信息技术的飞速发展，虚拟仿真技术以其独特的沉浸式、交互性和可重复性等特点，正成为推动职业教育内涵建设与数字化转型的重要力量。虚拟仿真技术为职业教育提供了丰富的、可定制化的教学资源。通过构建虚拟实验室、模拟工厂、虚拟实训场景等，学生可以在接近真实的工作环境中进行技能训练，增强学习体验。同时，这些资源可根据教学需求及时更新，保持与行业发展同步，有效解决了传统教学资源更新滞后的问题。

记者了解到，虚拟仿真技术不仅限于教学领域，还可以与科研、产业等领域深度融合。高校可以与企业、科研机构合作，共同开发虚拟仿真教学项目和产品，推动技术创新和成果转化。通过产学研合作，不仅可以提升高校的科研实力和社会服务能力，还可以为学生提供更多的实践机会和就业渠道，促进其全面发展。

可随意翻转的“发动机”

在湖南汽车工程职业大学大众实训基地的触摸屏上，汽车发动机的内部结构及其工作状态、原理，全都直观地呈现在学生面前。就如同是玩手机游戏一般，学生只需触摸屏幕，就能360度随意翻转3D模拟汽车发动机，观察细节、查找故障，再从各种维修工具及相关配件图例中，选择工具及配件进行维修。而这就是由校企共同开发的AR技术虚拟教学系统。

学生表示，有了这样的平台，可以立体化呈现发动机内部机构，让专业知识变得更直观、易懂，学习起来也更加轻松方便。

据了解，该校目前已引入VR/AR技术，建立了虚拟实训中心。同时，围绕核心专业课程，创新开展虚拟仿真前置操作、真场实操后续跟进的实训教学模式，提高学生实践应用能力。同时，积极探索“云端训练场”，开发了“C+R”远程操控、真场执行的实训方法，在云端部署实训操作平台。

目前，学校已先后与上汽通用、保时捷、宝马等35个行业龙头企业合作，在校内建立16个员工培训中心和6个产业学院，共同开发订单课程147门、员工培训课程79门，将“课堂搬到车间，专业建在产业链”。

在实训室里“开高铁”

为满足专业人才培养的实际需求，湖南铁道职业技术学院提出“轨道交通装备制造与运用虚拟仿真实训基地建设方案”，并于2021年成功立项为国家示范性虚拟仿真实训基地。该校VR技术的沉浸式体验、模拟现实、交互性和许多其他教育功能，加速了教育改革的进程。

“由于轨道交通行业实训设备昂贵、企业现场保密性强、危险性高等行业特点，实训教学的实施难度较大，而虚拟仿真实训基地的建设，为专业解决了实训教学难题。”该校相关负责人表示，以城市轨道车辆应用技术专业为例，该专业建设了模拟驾驶实训室、基于PC端的虚拟驾驶实训室、虚拟检修实训室、基于5G技术的虚拟实训平台等多种虚拟仿真实训资源。学生在虚拟仿真实训基地带上“VR”眼镜，就能在“机车”上进行模拟维修，或者驾驶。

目前，该校还建成了LabVIEW虚拟仿真实训室、工业控制虚拟仿真实训室等，这些实训平台在实习和课堂教学中都有应用，教师和学生会结合自己的需要使用平台。例如，在线虚拟实训平台的虚拟检修实训软件，学生实习时用来进行巩固练习，教师课堂上利用它给学生进行检修作业的演示。

更安全地感受化工生产

上半年，湖南化工职业技术学院2024年技能节仿真技能比武也吸引了不少人的关注，此次技能比武依托学校与某企业合作共建的在线化工仿真教学平台展开。平台设有化工单元仿真、水处理工艺仿真、HSE技能仿真、煤制甲醇等工段级仿真共103个，能够模拟真实的化工生产环境，为学生提供一个安全、便捷的实践操作平台。

该校相关负责人表示，本次技能比武活动不仅为学生们提供了一个更安全的展示自我、锻炼能力的平台，也激发了他们对化工专业的热爱和追求。

记者了解到，虚拟仿真实训在化工类专业的应用已非常广泛，因为化工过程往往涉及复杂的化学反应和设备操作，且存在一定的危险性。通过化工VR虚拟仿真，学生和员工可以在没有实际风险的情况下进行学习和培训，从而提高他们的理论基础、专业技能和安全意识。学生通过头戴式显示器，就可在一个完全由计算机生成的三维化工生产环境，通过传感器和控制器与虚拟仿真环境进行交互，使学生和学员沉浸式模拟化工生产过程。特别是对于模拟化工事故现场应急处置，有着重要的作用。

目前，湖南中医药高等专科学校也在搭建“中医虚拟小镇”，它通过创建逼真的虚拟环境，为医学生提供了一个安全、高效的实践平台，让学生在无风险的情况下进行手术模拟、药物配伍、疾病诊断等操作，有助于提升医学生的实践能力和临床技能。