随着科技的飞速发展，教育领域也迎来了前所未有的变革。为了有效解决职业教育实训教学中的“三高三难”问题，象新力凭借其对教育科技领域的深刻理解，将实训教学与数值仿真、虚拟现实技术、数字孪生技术、信息网络技术等现代信息技术深度融合，开发了丰富的虚拟仿真教学资源，并成功搭建起虚拟仿真教学平台，为高校打造了一系列具有“理虚实相结合”和“线上线下相结合”特征的现代化职业教育数字化、智能化实训教学场景。

在传统的教学模式中，一些实验往往受到实验对象宏观或微观、实验过程危险、实验器材昂贵等因素的限制，使得学生们难以亲身体验和理解。而象新力所带来的虚拟仿真实验平台，彻底打破了这些限制，让实验教学焕发出新的生机与活力。

一、“虚实结合”为教学服务

通过象新力的虚拟仿真技术，学生们可以置身于一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中，与虚拟实验对象进行互动。这种“虚实结合”的教学方式，不仅让学生们能够直观地了解实验的原理和过程，还能够在实践中不断提升自己的操作技能，为未来的职业发展打下坚实的基础。

二、虚拟仿真技术在教学过程中的应用特征

交互性：虚拟仿真实验为学生们提供了一个全新的互动体验。在虚拟环境中，学生们可以通过操作鼠标、键盘或特定的VR设备，与虚拟实验对象进行交互，这种沉浸式的学习方式极大地激发了学生们的学习兴趣。

沉浸性：虚拟仿真技术通过高精度的图形渲染和逼真的物理引擎，为学生们打造了一个与真实世界一致的虚拟环境。学生们可以仿佛身临其境般地感受实验的过程和结果，从而更加深入地理解实验的原理和知识点。

时代性：随着科技的不断发展，虚拟仿真技术也在不断更新换代。象新力紧跟时代步伐，将最新的科技成果应用于虚拟仿真教学中，使得教学内容更加贴近时代需求，为学生们提供了更加前沿的学习体验。

趣味性：虚拟仿真教育寓教于乐，通过生动有趣的互动体验教学，让学生们在轻松愉快的氛围中学习知识。这种教学方式不仅提高了学生们的学习效率，还让他们在学习过程中感受到了学习的乐趣和成就感。

三、虚拟仿真软件在高校的应用案例

案例：焊接机器人工作站绿色设计与可视化虚拟仿真实验软件

随着工业自动化和智能制造的不断发展，焊接机器人凭借其高度的自动化与智能化特性，成为了推动智能制造发展的关键力量。伴随制造业转型升级，智能制造人才需求显著增加，而供给却明显不足，在人才供给数量和培养质量上均难以满足智能制造的发展需求。为了有效解决这一难题，北京象新力研发了“焊接机器人工作站绿色设计与可视化虚拟仿真实验”软件。这款软件凭借其前沿的实验设计理念和先进的虚拟现实技术手段，成功打破了传统实训模式的局限性，为工业机器人教育提供了全新的实践途径。

☑ 产品介绍

本产品针对当下智能制造工程技术、工业机器人技术、智能焊接技术等职业技术教育和智能制造工程、机器人工程、焊接技术与工程等普通高等教育存在的工程型双师队伍匮乏、实验设备生均不足、机器人工艺调试成本高昂且环境高危等教学痛点，让学生从贴近真实的工程场景、真实的工作流程、真实的生产工艺、真实的质量评价中受益，实现从学科逻辑向学习逻辑转变、从简单情境教学向复杂情境教学转型、从课程教学向大工程教学发展。

☑ 产品特色

本系统既包含了机器人系统认知、机器人安全认知、设备布线、工具坐标系设置等通用机器人知识。同时软件设计了骑坐式管-板T形接头机器人船形焊实训典型弧焊相关的实训模块。

每个模块均包含有学习和考核两种模式，有效帮助用户掌握机器人相关知识，锻炼机器人安装、调试相关技能，助力培养工业机器人技术高素质应用型人才。


☑ 实验内容

○ 焊接机器人系统认知

○ 焊接机器人安全认知

○ 骑坐式管-板T形接头机器人平角焊任务编程

○ 骑坐式管-板T形接头机器人平角焊参数优化

☑ 支撑课程

○ 焊接技术

○ 焊接实训

案例：工业过程集散控制系统及网络安全防护虚拟仿真实验软件

随着工业智能制造技术的飞速发展，工业过程集散控制系统（DCS）已成为现代工业自动化的核心。然而，DCS系统的安全与稳定运行面临着网络安全的严峻考验。尽管传统的实训教学能让学生直接操作实体设备，学习控制原理和技能，但这种方式不仅设备损耗成本高昂，还受到场地空间的限制，存在潜在安全风险，且训练效率较低。为了解决这些问题，北京象新力科技有限公司研发了“工业过程集散控制系统及网络安全防护虚拟仿真实验”软件。该软件采用前沿的实验设计理念和先进的虚拟仿真技术，突破了传统实训模式的局限，为学生提供了安全、高效的学习环境，使他们能深入了解DCS系统及其网络安全防护原理，无需担心设备损坏或安全风险。

☑ 产品介绍

本虚拟仿真实验包括“认知学习”、“DCS控制系统调试运行”、“网络信息安全攻防演练”三个教学模块。针对1000MW火电厂中炉膛燃烧和除氧给水控制典型场景，进行整个自动控制系统DCS设计，开展传感器安装、现场接线、通讯管理装置参数设置、DCS逻辑组态、DCS界面组态、DCS系统运行等教学实践环节。DCS控制系统调试运行完成后，进行控制系统网络信息安全攻防演练。通过上述实验内容的实施，使学生对集散控制系统及工业控制网络安全有更深入理解和认识。

☑ 产品特色

项目以DCS控制系统为主线，将认知学习DCS控制系统调试运行、安装、网络安全进行综合设计，各过程相关基本理论、基本操作、设备结构等知识贯穿于操作全过程。依托真实火力发电厂，所构建控制系统的组成结构与设备类型均以实际控制系统为准，DCS控制柜、控制对象、DCS控制系统等自动控制系统的外观、功能、特性与实际装置一致，控制系统设计、联合调试、DCS运行过程与实际自动控制系统工程相同。

☑ 实验内容

○ 集散控制系统设计方法

○ 集散控制系统控制运行原理

○ 工控系统信息安全威胁识别方法

○ 工控系统信息安全防护规划

☑ 支撑课程

○ 热工自动化技术

○ 自动控制原理

○ 热工自动控制系统

综上所述，通过象新力的虚拟仿真技术，学生们可以在虚拟世界中尽情探索未知、体验新奇，这种全新的学习方式不仅激发了学生们的学习兴趣，还为他们提供了更加广阔的学习空间和发展机遇。象新力将继续秉持创新精神，不断优化虚拟仿真教学平台和技术，为高校打造更多具有现代化职业教育特征的数字化、智能化实训教学场景，让课堂更加生动有趣，助力学生们在知识的海洋中畅游。