虚拟仿真实训平台在实践教学的应用
虚实结合仿真实训平台的建设与实践
2023年1月第2期Jan. 2023No.2教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM虚实结合仿真实训平台的建设与实践张乃龙（北京工业大学 材料与制造学部，北京 100124）［摘 要］ 为适应新工科建设的要求，加强学生综合工程能力培养，解决实践资源不足的问题，结合智能制造专业建设要求，搭建了虚实结合仿真实训平台应用于专业课程群的实践教学。
基于机械工程系统基本设计流程，构建课程群综合设计能力实训平台，把机械原理、机械设计、机械控制和创新方法实践等课程实践相贯通进行方案设计、结构设计和控制系统设计，建立虚拟设备模型、实物样机和控制系统相结合进行控制仿真验证的虚实仿真训练模式。
实践表明，虚实结合使实训内容多样化，机械系统设计的一线式实训更接近于实际，提高了学生的参与积极性，有助于提升学生的创新能力和解决复杂工程问题的能力。
［关键词］ 虚拟仿真；实践训练；虚实结合；能力培养［基金项目］ 2019年度北京工业大学教育教学研究课题（K2019ID003）［作者简介］ 张乃龙（1976—），男，山东临沂人，博士，北京工业大学材料与制造学部高级实验师，主要从事数字化设计研究。
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）02-0109-04 ［收稿日期］ 2022-03-18近年来，随着工程教育中新工科建设的快速开展和工程教育专业认证工作的不断推进，国内各高校在机械工程专业的教学中越来越强调对学生创新能力和解决复杂工程问题能力的培养［1］。
创新能力和工程能力的培养离不开科学的实践教学体系和完善的校内外实验基地建设［2］。
面对场地限制和设备安全问题，各类仿真软件的使用为解决课程实践问题提供了可选的手段。
当前虚拟仿真平台在各类课程中已得到广泛应用，虚拟样机及计算分析软件在机械原理类课程［3］、三维建模软件在机械设计类课程中都已普遍开展应用训练［4-5］，电工电子和PLC课程也通过仿真软件实现了实训多样化［6-7］。
虚拟仿真实训平台在中职市场营销实训课中的应用实践研究
I nternet Application互联网+应用一、 虚拟仿真实训平台的概述（一）虚拟仿真实训平台的定义虚拟仿真实训平台是一种基于计算机技术和虚拟现实技术的教育工具，用于模拟和再现真实环境中的实训场景。
它通过构建虚拟世界，提供学生参与式的实践机会，以培养他们的技能和知识。
虚拟仿真实训平台可以模拟各种实际情境，如市场营销活动、销售策略制定、客户关系管理等。
在虚拟环境中，学生可以进行各种操作和决策，体验真实的商业场景，并通过模拟结果的反馈进行学习和改进。
与虚拟仿真实训平台配套的硬件设备和教学支持系统也是其定义的一部分。
这些设备和系统可以提供更沉浸式的虚拟体验，并辅助教师进行课程设计和教学指导。
通过虚拟仿真实训平台，学生可以在一个安全、实用的环境中进行实践探索，提升他们的实际操作能力和问题解决能力。
同时，这种学习方式还能帮助学生培养创新思维和团队合作精神，为未来的职业发展打下坚实基础。
（二）虚拟仿真实训平台在教育领域的应用虚拟仿真实训平台在教育领域具有广泛应用，通过模拟真实场景和情境，为学生提供了高度互动和真实感的学习环境。
不仅工程学、医学和管理学等学科受益，其他学科也在使用这一平台。
学生可以在虚拟仿真实训平台中进行实践操作和实验，安全且受控的环境让他们能够提高实际操作能力和问题解决能力。
此外，虚拟仿真实训平台还提供即时反馈和个性化学习支持，帮助学生更好地理解和掌握知识。
通过虚拟仿真实训平台，学生能够更深入地理解抽象的概念，并将其应用于实际问题解决中。
这种学习方式对于提高学生的学习效果和培养实践能力具有重要意义。
二、 中职市场营销实训课的现状分析（一）中职市场营销实训课的目标和重要性中职市场营销实训课的重要性在于将理论应用于实际操作，帮助学生更好地理解和掌握市场营销的核心概念和技巧。
通过实践活动，学生能够深入了解市场环境和需求，提升市场分析和推广能力。
同时，中职市场营销实训课还培养学生的创新思维和问题解决能力，促进团队合作和沟通能力的发展。
虚拟仿真实训软件在电工实训教学中的应用意义
虚拟仿真实训软件在电工实训教学中的应用意义王瑞芳电工实训是一门专业技能课，传统教学模式已不适应企业对学生的能力需求，为调动、激发学生的求知欲望，提高学生综合应变能力，采用工学结合的教学模式，将虚拟仿真实训软件引入到电工实训中。
本文通过分析中职学生现状，改革教学模式，提出在电工实训中适度、合理运用虚拟仿真实训软件的必要性,并结合电工实训教学案例，阐述了虚拟仿真软件的应用意义和教学效果。
1 引言虚拟仿真技术是近几年发展起来的一门新技术，它承载着中国职业教育实现现代化的重任，是推动我国职业教育内涵建设的重要突破口，是当前唯一有效的具有中国特色的突破口。
我们的实训教学也要紧跟时代步伐，要有职教特色，在教学中就要打破传统教学模式，让学生从枯燥做“电工板子”的学习环境中走进与实际工作情境相关的学习任务中，将虚拟仿真实训软件引入电工实训中，可培养学生自主学习、独立思考、勤于动手的能力，也可有效解决实训设备的不足，实际工作场景创建难的问题。
在电工实训教学中，我采用虚拟仿真软件作为辅助教学手段，既能满足专业建设需要、课程设置需要和教学实际需要，也能提升学生综合职业能力。
2 维修电工实训教学模式改革2.1 中职人才培养目标国发[2014]19号《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中指出：“系统培养，多样人才”，发挥中等职业教育在现代职业教育中的基础性作用，为学生多样化选择、多路径成才搭建“立交桥”。
李克强同志的政府工作报告也进一步强调，加快发展职业教育，采用学生乐于接受、能与企业接轨的教学模式，采用灵活多样的教学方法，注重学生综合素质的培养和技能水平的提高，同时注重学生个性发展，培养和激发学生学习兴趣，提高他们的自主学习能力，为他们的职业教育生涯可持续发展做好准备。
2.2 中职学生现状我们不能否认，现在的00后、10后学生自我管理、自我约束的能力相对较弱，尤其是中职学生更为突出，他们普遍存在文化基础薄弱，学习积极性、主动性较差，逆反心理严重，自控能力较差，缺乏自信心。
浅析网络虚拟仿真软件ENSP在实践教学中运用
浅析网络虚拟仿真软件ENSP在实践教学中运用1. 引言1.1 网络虚拟仿真软件在教学中的重要性网络虚拟仿真软件在教学中扮演着至关重要的角色。
随着信息技术的飞速发展，传统的教学模式已经难以满足学生对实践性学习的需求。
而网络虚拟仿真软件通过模拟真实的网络环境，为学生提供了一个安全、实践性的学习平台。
网络虚拟仿真软件可以帮助学生在真实环境中进行实践操作，提高他们的实践能力和解决问题的能力。
学生可以在虚拟网络中模拟各种网络故障和攻击，进行故障排除和安全防护的实验，从而更好地理解网络知识和技术。
网络虚拟仿真软件可以提高教学效率和节约成本。
传统的实验室设备和材料费用昂贵，不易更新和维护，而网络虚拟仿真软件只需要一台普通的电脑和网络连接即可进行实验，大大降低了实验成本和时间成本。
网络虚拟仿真软件在教学中的重要性不言而喻。
它为学生提供了一个安全、实践性的学习环境，提高了教学效率和节约了资源成本。
网络虚拟仿真软件已经成为现代教学不可或缺的一部分。
1.2 ENSP软件介绍ENSP软件是一款专门用于网络虚拟仿真的工具，它由思科公司开发，主要用于网络工程师和学生在实践教学中进行网络策划、设计、部署和故障排除等操作。
ENSP软件的界面友好易用，功能强大，可以模拟各种网络设备和网络拓扑，如交换机、路由器、防火墙等，让用户可以在虚拟能环境下进行真实世界的网络操作和实验。
ENSP软件支持多种协议和技术，如IPv4、IPv6、STP、OSPF、BGP等，用户可以根据自己的需求选择相应的设备和配置，进行实时交互和监控。
ENSP软件在教学中的应用越来越广泛，许多学校和培训机构都将其作为网络实验的主要工具。
通过ENSP软件，学生可以在模拟的网络环境中进行实践操作，练习真实的网络配置和故障排除技能，提高他们的实战能力和解决问题的能力。
教师可以根据课程内容和学生需求，灵活设计和布置虚拟网络实验，帮助学生更好地理解和掌握网络知识。
ENSP软件的引入不仅丰富了教学内容，也提高了教学效果，为网络相关专业的教学工作带来了新的发展机遇。
虚拟仿真技术在实训课程资源开发过程中的研究及应用
图1 2.2 开发过程
在三维建模的基本流程一般分为：①项目建模准备。
在项目建模准备阶段，需要充分参照现实设备或图纸进确定建模场景、建模精度、建模单位、
模型分组编号。
将分解模型图纸导入建模软件进行分组并冻结，作为后期建模的参考。
②项目建模过程。
在项目建模过程阶段，需要根据分解模型进行建模标准（高、中、低模）建立，根据材质进行模型分组建模，尽量保证同一材质由同一人建模，避免后期材质贴图出现差异。
选择合适的建模工具，按照前期标准进行三维建模，在建模中一定要保证设备结合处比例合适、布线规范、精
端进行观看和学习，是一种可以普遍应用的教学方法。
只需要将教学资源
图2。
职业院校实践教学中虚拟仿真技术的应用——以药物制剂技术实验课程为例
0引言,,,[1]。
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1实践教学中引入仿真技术的必要性,,,。
1.1教学设施设备不足,教学成本过高GMP,,。
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1.2实践项目脱离生产,教学内容落后,、、、、、、,,,。
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职业院校实践教学中虚拟仿真技术的应用———张二飞王静赵琰玲张梦媛汤文卞俊霖(江苏食品药品职业技术学院制药工程学院,江苏淮安223003)【摘要】在职业院校实践教学中,常因实践操作设备、环境、师资等因素制约,许多过程复杂、操作危险、成本高的实践项目无法完成,实践教学效果量化评价较难。
文章以药物制剂技术实验课程为例,通过将GMP虚拟仿真平台引入实践教学中来,有效的解决上述问题,为药物制剂实践教学高质量地开展提供了新的方法,提高了药物制剂实践课的教学效果。
【关键词】职业院校;实践教学;GMP虚拟仿真平台中图分类号:TQ460-4;G434文献标识码:A DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2022.08.37※基金项目:2020年江苏食品药品职业技术学院教育教学与管理研究课题:虚拟仿真辅助下“药物制剂实训”课程教学模式的构建研究(2020JXB004)。
作者简介:张二飞,硕士研究生,研究方向为药物制剂技术。
128Science&Technology Vision科技视界1.3实验平台过于单一袁教学组织困难,,,,。
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2GMP虚拟仿真平台的构建2.1交互式制药工厂平台GMP,,、、、、、、。
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2.2固体制剂虚拟生产平台,、、。
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2.3液体制剂生产平台、。
虚拟仿真技术在实训中的应用
０ 引 言
高 职 教 育 的 目标 是 培 养 适 应 生 产 、 设 、 理 、 务 第 一 建 管 服
线 需 要 的德 、 、 、 等 方 面 全 面 发 展 的 高 等 技术 应 用 型专 智 体 美
门人 才 。学 生 动 手 能力 强 、 作 技 能 强 、 悉 生 产 一 线 的 流 程 操 熟 等 ， 高 职 学 生 区 别 于 普 通 高 校 学 生 的根 本 点 。 高技 能 培 养 是 目标 要 求 课 程 教 学 进 行 重 大 变 革 ， 代 化 教学 手段 就成 为 教 现
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虚拟仿真技术在 实训 中的应用
叶 建 海 ， 营 营 张
（ 河水利职业技 术学院， 黄 河南 开封 ４ ５ ０ ） ７ ０ ４
摘 要 ： 在现代职业技能教学中， 引入虚拟仿真技术， 可有效提高教学质量和效率。阐论 了虚拟仿 真 实训系统的方便 、 经济、 实用的功能及组成 ， 分析 了虚拟仿真系统提供 的实训 学习环境 ， 探析 了 虚拟仿真实训系统开发 的技术途径。 关键词 ： 虚拟仿真技术 ； 虚拟仿真训练系统； 技能实训。
呈 现 出来 。
１ 虚 拟 仿真 实训 系统 的功能 与组成
虚拟 仿 真 系统 是 指 以计 算 机 为 主 ，综 合 利 用 三 维 图形 、
多 媒 体 、 真 等 技 术 构 建 起 一 个 逼 真 的 虚 拟 系 统 。使 用 者 借 仿
助 于 专用 的视 、 、 觉 等 感 知 设 备 ， 可 进 入 虚 拟 空 间 ， 听 触 便 与
中图分 类号 ：６ ２４ Ｇ ４ ．４ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编 号 ：０ ８ ４６ （０ ０－ ０ ８０ １０ — ８Ｘ２ １）４ ０５ － ２ １
高职院校虚拟仿真实训教学软件的开发与应用研究
高职院校虚拟仿真实训教学软件的开发与应用研究随着信息技术的发展，虚拟仿真技术在教育领域的应用越来越广泛。
特别是在高职院校的实训教学中，虚拟仿真实训教学软件成为了一种重要的教学工具。
本文将就高职院校虚拟仿真实训教学软件的开发与应用进行研究，探讨虚拟仿真实训教学软件在高职院校的教育教学中的作用和价值。
一、虚拟仿真实训教学软件的开发1. 技术平台的选择虚拟仿真实训教学软件的开发首先要选择合适的技术平台。
通常情况下，虚拟仿真实训教学软件的开发可采用Unity3D、Unreal Engine等游戏引擎技术，这些技术平台能够提供相对成熟的虚拟仿真解决方案，并且具有良好的用户界面和操作体验，便于教师和学生使用。
2. 模型建模与场景设计在虚拟仿真实训教学软件的开发中，模型建模和场景设计是至关重要的环节。
开发者需要根据实际实训需求，设计并建立相应的模型和场景，以实现对实训内容的准确再现。
这一过程需要具备一定的美术设计和建模技术，并且对相关领域的知识要有一定的了解。
3. 功能开发和程序编码虚拟仿真实训教学软件的开发还需要进行功能开发和程序编码。
开发者需要根据实训内容和教学需求，设计并实现软件的功能模块和交互逻辑，同时保证软件的稳定性和流畅性。
这一过程需要具备较强的编程技术和逻辑思维能力。
4. 用户体验和优化在虚拟仿真实训教学软件的开发过程中，还需要对用户体验进行优化。
开发者可以通过引入虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等新兴技术，提升软件的沉浸感和真实感。
开发者还需要对软件进行性能优化，确保软件能够在各种硬件平台上稳定运行。
1. 实训内容再现虚拟仿真实训教学软件的最主要作用就是能够再现实训内容。
通过虚拟仿真技术，学生可以在虚拟环境中进行实际操作和练习，而不会受到实际环境和设备的限制。
这种再现性能够有效提高学生的学习效率，同时确保实训内容的准确性和安全性。
2. 操作模拟和技能培训虚拟仿真实训教学软件还能够提供操作模拟和技能培训。
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虚拟仿真实训平台在实践教学的应用
作者：冯珊珊
来源：《电子技术与软件工程》2016年第11期
摘要
2015年8月，辽宁省教育厅批复建设信息技术类、机械加工类、交通运输类等七大类虚拟仿真实训平台基地的建设。
目前，七个虚拟仿真实训平台基地建设已经接近尾声，即将进入教学环节服务省内广大师生。
虚拟仿真实训平台是利用虚拟现实技术、网络技术、计算机技术，仿真或虚构某些情境，供学生观察、操作、建构其中的对象，使他们获得类似真实的体验，从而更牢固地掌握知识理论体系或者获得某种技能的资源。
【关键词】虚拟仿真实训平台实践应用
1 虚拟仿真技术的现状
随着互联网技术及虚拟仿真技术的飞速发展，虚拟仿真实训平台平台这一教育资源也逐渐受到了教育界人士的青睐。
目前国内投入运营的虚拟仿真实训平台平台屈指可数，以西南交通大学龙绪明教授为例，其率领团队开发的《SMT虚拟实践平台》已于2015年初完成，目前被西南交通大学、北京理工学院使用；辽宁省交通高等专科学校的《地铁线路控制虚拟仿真》也在轨道交通工程系的实训课程中使用。
这些虚拟教学手段的使用在教学过程中改善了教学效果。
2 虚拟仿真实训平台的特点
2.1 可制定“理、虚、实”一体化的实践教学计划，将虚拟仿真训练有效的应用于实践教学环节中
原有的“理-实”教学模式是利用现有的实验实训教学环境结合理论内容来进行教学，实践教学过程中，受到实验实训环境不完善、实验耗材昂贵、实验实训环境安全隐患等诸多因素制约，影响了实训的效果，不能达到职业教育对实践教学的要求。
在融入了虚拟仿真实训平台基地环境之后，很大程度上解决了上述问题，并且可以在任何时间、地点、终端的情况下进行实践训练，构建出“理、虚、实”一体化的实践教学模式，切实提升学生的实践动手能力。
2.2 可设计小概率事件训练方案，在虚拟环境中反复训练学生解决实际生产操作中所出现的故障、问题，避免学生在真实生产中误操作导致安全事故
电气设备、机械设备对操作者的熟练程度要求比较高，在不熟悉设备的情况下往往会面临高电压、高温度的危险，误操作会导致操作者的受伤或生产企业的损失。
虚拟仿真实训平台应用于实践教学，将让学生在面对真实设备前，实现对设备的原理、设备的外观、操作方法、注意事项、小概率事件及维修保养等各个生产环节的熟练掌握，最大程度为学生提供安全保障。
3 虚拟仿真实训平台应用研究的必要性
2016年底，辽宁省教育厅将对开发的七个虚拟仿真实训平台基地进行验收，虚拟仿真实训平台基地即将投入运营，如何充分利用虚拟仿真实训平台平台，发挥其在实践教学中的作用，真正实现“理、虚、实教学一体化”的问题已迫在眉睫。
通过本文的探讨，为虚拟仿真实训平台基地的开发注入新的思路，并为虚拟仿真实训平台基地的合理使用提供理论依据；丰富虚拟仿真实训平台基地平台的应用及推广体系，为虚拟仿真实训平台平台的应用和推广提供更多建设性的可操作方案。
通过对照传统实训基地教学模式，充分发掘虚拟仿真实训平台基地的教学优势，创建以虚拟仿真实训平台为主体的实践教学模式；利用虚拟仿真技术完善传统实践教学环节，构建科学合理的“理、虚、实”一体化实践教学体系。
4 虚拟仿真实训平台应用研究的方法
虚拟仿真实训平台应用的研究服务与实践教学，最终目的是为了实现学生从校门到企业的无缝对接。
虚拟仿真实训平台基地在实践教学环节中的应用切实遵循高职学生的层次特点和学习兴趣，最终引导学生充分利用虚拟仿真实训平台基地资源，掌握职业技能。
因此，明确学生的学习特点和学习兴趣是基础。
在掌握学生学习特点的基础上，归纳传统的生产实训和虚拟仿真实训平台各自的特点，并对这两类实训教学手段的优缺点进行比较和总结；研究目前已投入教学的虚拟仿真实训平台的使用情况，扬长避短；选用一部分学生提前试用虚拟仿真实训平台，总结其使用感受，并反馈到虚拟实训在今后的应用中。
具体研究方法如图1所示。
5 虚拟仿真实训平台在实践教学中应用的优势和不足
根据已投入实践教学的虚拟仿真实训平台的应用情况来看，虚拟仿真实训平台具备以下的优势：
5.1 创建沉浸式的仿真生产体验，极大提升学生的学习兴趣，养成自主学习的习惯
兴趣是学习动力的根本，虚拟仿真实训平台平台可以采用第一视角模式，以游戏环节带入，操作细节真实清晰，学生可24小时全天候登陆系统进行学习，自主沉浸在虚拟仿真的生产环境中，体验生产、安装、维修过程，切实的提升了学习效率和效果。
5.2 利用虚拟仿真生产环境，规范操作流程，养成良好的标准化生产习惯
通过虚拟仿真实训平台的应用，学生可以在网络平台上学习规范的任务流程、生产工艺及设备操作方法，避免了不同教师差别教学的情况，引领学生养成标准化操作的良好习惯。
5.3 建立校企联合培养的纽带，形成企业需求和学生成长相互反馈的机制，为今后校企合作模式开辟新道路
虚拟仿真实训平台基地中岗位的设定完全遵循企业实际用工要求，学生通过角色的体验可以明确学习方向；学生在虚拟仿真实训平台平台中关于设备操作和维护的成绩也可以转换为企业认可的证书，提升就业竞争力。
但在具体的应用过程中也体现出一些问题，具体问题如下：
（1）推广速度、覆盖院校范围不尽如意；
（2）部分学校计算机设备老旧、网络资源匮乏，虚拟平台运行速度较慢；
（3）虚拟仿真实训平台平台使用频率较低，平台资源没有得到充分利用。
综上，虚拟仿真实训平台在实践教学中的优势非常明显，虚拟教学环境的应用更适应时代发展的潮流，更能满足现代学生学习的需要。
目前虚拟仿真实训平台平台在实践教学中的应用还处在起步阶段，我们还需要进一步深入研究、探索出一条充分发挥其作用的路来。
作者简介
冯珊珊（1981-），女，现为辽宁建筑职业学院讲师。
主要研究方向为应用电子、信息化教学。
作者单位
辽宁建筑职业学院辽宁省辽阳市 111000。