随着技术的不断创新和完善，虚拟仿真技术已成为机电类专业实训教学的重要手段。机电类专业的学习离不开实践操作，虚拟仿真技术可以为学生提供丰富的实践机会，可以模拟各种机电工艺的运行过程，如焊接、装配、加工等。学生可以通过虚拟环境进行实际操作前的预演和优化，提高操作技能和工艺水平。这样的实践机会可以让学生在不受时间和资源限制的情况下，随时进行实践，加深对理论知识的理解和掌握。

机电类专业中应用虚拟仿真技术教学具有五大优势：

1. 安全性与可控性：机电类教学通常涉及高压电、高温、高危等，存在一定的安全风险。虚拟仿真技术可以提供一个安全的虚拟环境，在没有实际设备的情况下进行实践操作，避免了潜在的危险。同时，虚拟仿真技术还具有实操参数可控、场景重置等特点，方便教师控制实践条件、调整操作细节，并提供多次实践的机会。

2. 资源节约与成本效益：传统的机电实践教学通常需要大量的设备、材料和实践教学场地等资源，会带来巨大的经济成本和资源浪费。而虚拟仿真技术可以极大地减少对实际设备和实践教学场地的依赖，极大的节省成本和资源。虚拟仿真教学软件可以同时服务多个学生，大大提高了资源利用效率。


3. 灵活性与实践机会：传统实训课程往往受到时间和设备的限制，学生的实践机会有限。而虚拟仿真技术不受时间和空间的限制，学生可以根据自己的安排和需要随时进行实践操作，提高了实践机会的灵活性和高效性。

4. 多样性与可视化：虚拟仿真技术可以模拟各种机电设备和场景，提供了多样化的实践情境。学生可以通过虚拟环境进行多次实践，观察和分析实践操作结果，加深对机电原理和操作技能的理解。虚拟仿真技术还可以以图形化和可视化的方式呈现实践教学过程，使学生更直观地掌握知识和技能。

5. 个性化学习与自主发展：虚拟仿真技术可以根据学生的个体差异和学习进度提供个性化的学习环境和学习资源。学生可以根据自己的需求和兴趣选择不同的虚拟实践操作，自主发展特长和深入研究感兴趣的领域。

象新力机电类虚拟仿真项目案例

◎IMESP智能制造数字孪生平台

◆平台应用

◆平台介绍

平台从机、电、液、控等多方向入手，提供对机电、智能制造相关专业的教学、使用、实训、大赛等多方面的支撑。可支持原理讲解、设计、加工、制造、组装、操作、检测、调试、维修、编程等多种功能。本平台分为多个层级，每个层级对应有不同的难度等级，可面向不同专业、不同年级的学生，以及模块可进行拆分，形成多个子实验、实训资源。

◆平台特色

1、系统搭建：平台内配有各类机电一体化、液气压、传感器等元件，配合搭建、编程等功能实现系统的设计搭建。

2、原理学习：以各类元器件为对象，建立仿真三维模型、三维特效动画，展示内部结构、工作运行原理。

3、专业基础实验：参照机电相关专业教学计划、教学大纲，将课程进行融合，仿真还原实验过程，学生无限制进行实训、实验、考核。

4、与真实工业系统及软件之间进行通讯、控制：可与真实PLC(西门子、三菱等)硬件及软件进行连接，可借助平台进行PLC编程练习、典型电气控制系统故障排查等实验及实训，以及无缝衔接工业控制系统(ABB机器人系统、MES系统等)。

◆支撑课程

应用于机电一体化技术、工业机器人技术、智能控制技术等相关专业。

PLC、智能制造信息化技术、工业机器人编程与调试、传感器技术、电机及其控制、机器人组装与调试、智能设备安装调试与运维、自动控制

◎COBOMAN CLASS人机共融学堂之"机器人+工艺”编程与调试微格仿真实验

◆实验内容

◆产品介绍

针对理实教学衔接不足、实践条件时空受限、实验内容环节缺失、学习评价反馈滞后等教学“卡点”“堵点"问题，北京象新力联合国内机器人领域知名专家团队，共同研发了"机器人+工艺”编程与调试系列微格仿真实验(实训),以此引领数字职业实践教学的数字化转型。

本产品设计“通专融合"两大模块。通用模块立足夯实机器人基础工程素养，设置系统认知、坐标系设置、焊枪自动清洁等6项典型岗位任务；专用模块突出应用工艺编程调试，涵盖板-板对接接头、骑坐式管-板T形接头等7种先进基础工艺。

◆产品特色

1、产品基于职教版《焊接机器人编程及应用》和高教版《工业机器人编程》两部新形态教材开发，让教与学“活起来”,真正实现理实一体化。

2、产品“复刻”机器人焊接工作站等真实工程情境，以及机器人平角焊、立角焊、船形焊等多样化任务，再现机器人工艺动作和物理现象，有效拓展机器人实验(实训)的广度。

3、产品立足机器人工程技术人员等数字职业岗位活动关键之处，精心设计系统搭建、轨迹示教、参数设置、焊缝评价等全流程任务环节，突破实验(实训)周期长、成本高昂、师资短缺等瓶颈，让教与学"专起来",增强工程实战化能力。

4、产品设置练习、考核两种模式。通过实时性、定量化评价学习结果，让教与学"量起来”,提升个性化培养效能。

本产品提供PC版和手机APP版。

◆支撑课程

工业机器人编程、焊接机器人编程与应用、机械工程

综上所述，机电类专业中应用虚拟仿真技术教学具有安全性、可控性、资源节约、灵活性、多样性、可视化和个性化等一系列优势，提升了教学效果，丰富了学习方式，促进了学生的实践能力和创新精神的培养。同时，它也为教育教学提供了更好的教学资源利用和管理方式。

北京象新力科技有限公司是一家以数值仿真为基础、计算机辅助工程仿真算法技术研发和应用为核心的国家级高新技术企业。主要产品覆盖能源动力、电气工程、自动控制、环境工程、建筑环境、机械工程、化学化工、材料工程等多个专业。

北京象新力坚持“搭载灵活数值计算的虚拟仿真”设计理念，自主研发了多学科交叉领域的云仿真计算平台(包含电气、能源、控制、流体、机械、电力电子、化学化工、环境仿真算法库等)、数字孪生平台、云仿真实验系统、虚实结合系统、智慧物联等产品。

象新力科技作为企业与院校、人才的桥梁与纽带，为院校赋能提供专业实践教学解决方案，为企业赋能提供符合岗位需求的优质人才，从专业建设、课程开发、技能培训、产教融合等维度助力高校教学和数智化人才培训，积极推动教育信息化，实现教育现代化。