随着社会发展和科技进步的不断推动，职业教育的重要性日益凸显。实训教学作为连接理论与实践的关键环节，历来是培养学生专业技能和创新能力的重要途径。然而，传统的实训教学模式受限于资源分配不均、安全风险高、成本昂贵等因素，难以满足日益增长的教学需求。

一、职业教育实习实训的痛点与挑战

实践教学是职业教育人才培养中的重要一环，实训教学因此成为连接理论与实践的桥梁。然而，“三高三难”现象长期困扰着众多职业教育院校：实操设备昂贵、维护成本高，使得高成本难以承受；危险性高的实验或操作因安全考量难以开展；专业技能训练的高门槛限制了学生的学习机会。同时，实训课程的实施难度大、学生难以获得真实体验、教学效果评估复杂，进一步加剧了教学的挑战。这不仅制约了职业教育的质量与效率，也影响了学生职业技能的全面发展。

资源分配不均：优质实训基地和实习机会往往集中于经济发达地区或大型企业，导致地域、行业间的资源分配严重失衡。

成本高昂：部分专业实习实训需要昂贵的专业设备与材料，加之安全、保险等附加成本，对学校及学生而言是一大负担。

安全风险：一些高危或高成本的实训项目，如核电厂运维操、化学实验等，直接实操存在较高安全风险。

灵活性与可重复性差：传统实训受时间、空间限制较大，难以满足大规模、个性化学习需求，且难以实现复杂场景的重复练习。

评价体系单一：实训效果评价多依赖于教师主观判断，缺乏科学、系统的评估机制。

二、虚拟仿真软件在职业教育教学中的应用案例

北京象新力依托先进的虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及三维建模等技术，精心构建了一个个与真实工作环境高度相似的虚拟仿真软件，为职业教育实习实训提供了全新的解决方案。

应用案例：海洋新能源发电技术虚拟仿真软件

随着经济的飞速发展，海洋新能源发电技术因其清洁、可再生的特性，日益成为国际社会关注的焦点。然而，由于海洋环境的复杂性、高昂的实践成本及安全风险等因素，如何使学生深入理解海洋新能源发电技术的基础理论，提升实际操作技能，成为了一个亟需解决的难题。为解决这一难题，北京象新力研发了“海洋新能源发电技术虚拟仿真软件”，该软件利用先进的3D建模、虚拟现实（VR）、人工智能技术，构建出一个高度逼真的海洋能源发电场景。学生仿佛置身于波涛汹涌的海洋之中，能够直观地观察到潮汐能、波浪能、潮流能等不同形式的海洋能源如何被转化为清洁电能的全过程。

☑ 产品介绍

可进行系统认知，学习潮汐能、波浪能、光伏发电、风机发电原理及主要设备认知介绍并考核。规划设计模块，可以配置潮汐能电站、波浪能电站、光伏发电站、风机的功率，以满足片区的负荷需求。新能源发电技术模块可进行各能源系统实验。综合能源实验模块，通过调节各种参数，查看各能源功率曲线，学习整个能源系统的运行情况。

☑ 实验内容

○ 潮汐能发电基础原理

○ 波浪能发电基础原理

○ 光伏发电基础原理

○ 风力发电基础原理

○ 储能系统

○ 认知考核

○ 水轮机机械装配

○ 潮流能发电装置装配

○ 波浪能发电装置装配

○ 规划设计

○ 潮汐能发电--单库单向电站

○ 潮汐能发电--单库双向电站

○ 潮汐能发电--双库连续发电电站

○ 并网实验

○综合能源管理实验

☑ 支撑课程

○ 海洋工程类

○ 海洋可再生能源利用技术

○ 海洋工程与技术

应用案例：火电厂电除尘虚拟仿真实验软件

电除尘作为火电厂烟气净化的关键技术环节，其高效运行对提升大气环境质量和推动可持续发展具有重要意义。然而，由于火电厂除尘系统的特殊性质和危险性，如何使学生深入理解电除尘系统的基础理论，提升实际操作技能，成为了一个亟需解决的难题。为解决这一难题，北京象新力研发了“火电厂电除尘虚拟仿真实验软件”，该软件运用先进的三维建模与虚拟仿真技术，高度还原火电厂电除尘系统的全貌，从高压供电系统、收尘极板、放电电晕线到灰斗排灰流程等所有核心组件和操作步骤，确保学生能够获得身临其境的学习体验。

☑ 产品介绍

在锅炉烟气电除尘净化系统中，运用3D仿真技术有效嵌入虚拟仿真系统，构建锅炉烟气电除尘系统的虚拟仿真演示系统，模拟常见的锅炉烟气除尘系统的组成，通过仿真教学模式使学生进入模拟现场，从宏观角度展示工业除尘系统的运行概况与注意事项，直观展示烟气集气系统、管道系统、除尘器系统、风机系统和烟筒排放系统的工作原理与控制。

本实验模拟了300MW锅炉燃煤烟气电除尘器电场的组合应用，可让学生熟悉和掌握大气污染控制系统的组成与功能，掌握常用的大气污染控制的手段与原理。

了解电除尘器的实际应用，掌握锅炉烟气电除尘器系统的工作原理与工作模式，掌握锅炉负荷、煤种和电场个数对除尘效率的影响。

提高大学生对烟气除尘系统的操作能力和对于高温、高电压等操作环境的适应，为毕业后适应除尘设备设计、调试和运营等工作打下基础，加强学生创新意识的培养和锻炼。

☑ 产品特色

锅炉烟气电除尘器虚拟仿真实验项目包含：锅炉燃烧(300MW)仿真系统、电除尘器(多电场自由组合)仿真系统、烟气排放系统、烟气采样分析系统。此外该系统还预留了脱硫仿真系统和脱硝仿真系统模块。

☑ 实验内容

学生可直接进入到工业除尘器系统运行现场，直接参与到工业运行环节，直观感受工业除尘系统的运行过程。

通过3D仿真模拟除尘器的运行状态和工作原理，以及实验现象，直接观察电晕放电、粒子粒子荷电、粒子沉积与清除、粒子过滤与清灰、工业除尘器串联组合效果等工作过程。

☑ 支撑课程

○ 热力发电厂

○ 工程热力学

○ 燃烧学

○ 通风机与泵

○ 流体力学

应用案例：超低排放火力发电站虚拟仿真实验软件

在科技日新月异的今天，教育领域也在积极拥抱创新，借助虚拟仿真技术提升教学效果，拓宽知识传播边界。传统的超低排放火力发电站的实践教学往往受限于高昂的实体设备成本、复杂的操作流程，以及潜在的安全隐患等因素，使得学生在理解超低排放火力发电站运行原理时面临一定的困难。为解决这一难题，北京象新力科技有限公司研发了“超低排放火力发电站虚拟仿真实验软件”，该软件以先进的数字化手段构建起一个与现实世界高度吻合的虚拟超低排放火力发电站，使学生无需走出课堂，就能全方位、多角度地接触和探究超低排放火力发电站及其配套系统的每一个细微构造，极大增强对专业知识的直观认识，有效解决了理论学习与实践体验脱节的问题。

☑产品介绍

本项目实现虚实结合，将实验室的锅炉空气动力场模型试验、电除尘器模型试验、脱硫塔试验和脱硝试验等实物试验与仿真虚拟试验结合，利用仿真试验可以实现对大型电站锅炉热态燃烧和污染物脱除过程的全面掌握，克服实验室模型试验冷模热，小模大的不足，并能充分了解实际电站的DCS控制系统。

☑ 产品特色

本项目结合专业现实条件，利用自主研发的内容全面、技术先进的超低排放火力发电站虚拟仿真实验教学中心开设实验。实验教学体系为应用性、融通性和开发式的分层次、多模块体系，包括线下实验台架参观及发电厂三维漫游、线上的关键设备虚拟拆解和DCS系统参数调节三大部分的实验内容，教学项目覆盖了针对火力发电站中颗粒物、SO2、SO3、NOx,等多污染物高效协同脱除的关键技术及系统，包括有燃烧器、脱硫、脱硝、除尘等全流程环节。

☑ 实验内容

在超低排放系统Web版三维环境中，可以查看脱硫塔，脱硝，除尘设备的原理动画，在Web版中，可以进行脱硫塔操作页面的仿DCS操作，操作过程异常、不符合操作规范则弹出提示，通过操作浆液循环泵，搅拌器，喷淋水等控制脱硫效率，实验过程中脱硫效率实时改变，实验完成后给出评分。

☑ 支撑课程

○ 热力发电厂

○ 工程热力学

○ 燃烧学

○ 泵与风机

○ 流体力学

○ 电厂燃运与灰渣处理系统

○ 洁净燃烧技术

○ 能源利用过程中重金属污染及控制

综上所述，北京象新力虚拟仿真软件，犹如数智化教学的一把钥匙，正逐步构建起一个集虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、数字孪生等先进技术于一体的高等职业实训数智化教学场景，为解决“三高三难”问题提供了创新方案，推动教育与科技的深度融合，助力人才培养与产业升级的无缝对接。