一文读懂 | 虚拟仿真实训室怎么建？需要哪些技术支持和设备？

虚拟仿真实训室是利用虚拟现实(VR)、数字孪生等先进技术构建的数字化教学实践平台，旨在解决传统实训中存在的“三高三难”问题(高投入、高损耗、高风险及难实施、难观摩、难再现)。

虚拟仿真实训室如何建？

虚拟仿真实训室主要建设三样东西：第一个是平台，第二个是环境，第三个是资源。最终形成“虚实结合、以虚助实”的实训教学模式，提升实训效果。

1、平台方面

虚拟仿真实训教学管理及资源共享平台用于对虚拟仿真实训教学场所、虚拟仿真实训设施设备和虚拟仿真实训资源进行跨专业、跨院校、跨地域的统筹管理。

2、环境方面

虚拟仿真实训教学场所一般由专业虚拟仿真实训中心、公共虚拟仿真实训中心、虚拟仿真体验中心和虚拟仿真研创中心组成。其中，第一个中心为必建内容，其它三个中心为选建内容。

3、资源方面

要根据先进行业企业岗位职责和技能对职业院校人才培养提出的新要求，厘清实训教学过程中的“三高三难”问题，有针对性地开发虚拟仿真实训资源，并随着产业转型升级持续更新升级，切实遵循“以实带虚、以虚助实、虚实结合”原则，避免“为虚而虚”。

需要哪些技术和硬件设备支持？

虚拟仿真实训是一项复杂的系统工程，它融合了多种前沿技术来构建一个逼真、可交互、可用于教学和训练的虚拟环境。

1、高性能服务器

服务器需具备强大的运算能力、存储能力和数据处理能力，如恒点视景仿真程控系统、恒点智慧交互指挥官和恒点虚拟仿真中控系统等，用于处理大规模虚拟场景的实时渲染、多用户数据交互和系统算力支持。

2、虚拟仿真操作台

虚拟仿真操作台应满足虚拟仿真应用对图形处理、运行速度等方面的要求，确保实训过程流畅，如恒点XR数字融合工作站等。

3、显示设备

根据实训需求选择合适的显示设备，如恒点3D—LED交互显示系统、MR智能互动沙盘、VR头显（头盔显示器）、MR\AR眼镜等。为学生带来更具沉浸感的个体实训体验。

4、交互设备

配置数据手套、操作手柄、体感传感器等交互设备，使学生能够与虚拟环境进行自然、直观的交互，增强实训的真实性和操作性。

5、网络设备

构建稳定、高速的局域网，保证设备之间的数据传输顺畅，满足虚拟仿真软件对网络带宽和延迟的要求。同时，具备与校园网或互联网的连接能力，方便资源共享和远程访问。

6、数据采集与输入设备

用于捕捉用户动作、环境数据，或将真实设备状态同步到虚拟系统中。具体设备包括：恒点红外大空间协同交互系统以及温度、压力、加速度传感器，用于采集真实设备的运行数据，同步到虚拟系统中实现“数字孪生”。

专业的虚拟仿真实训室对软件要有哪些要求？

1、真实场景模拟：

能够模拟各种真实的工作环境和操作流程，如工厂车间、医院手术室、建筑工地等，使学生能够在接近真实的工作场景中学习和实践。提供多种实训模式和学习路径，以满足不同专业和层次学生的学习需求。

2、互动性：

软件应具备高度的互动性，允许学生在操作过程中与软件进行实时交互，实现人与虚拟环境的无缝连接。提供丰富的交互工具和接口，如键盘、鼠标、手柄等，以增强学生的学习体验。

3、数据记录与分析：

能够记录学生在实训过程中的操作数据，包括操作时间、操作结果、错误次数等，以便教师进行教学评估。提供数据分析工具，帮助教师深入了解学生的学习情况，为个性化教学提供依据。

学校建设虚拟仿真实训室除了需要满足平台、环境（场地）、资源和软件、硬件之外，安全与保障措施和实训室相关管理制度也是必不可少的。