當前，我國對職業教育質量的重視程度越來越高，支持力度也越來越大。教育部等先后發布了《國家職業教育改革實施方案》《職業教育提質培優行動計劃（2020—2023年）》 等文件，要求各地高等職業院校要優化職業教育發展環境，探索產教融合、校企合作等方式，利用現代信息技術推動人才培養模式改革，建立示范性虛擬仿真實訓基地，大幅提升職業院校教育數字化、現代化水平。

虛擬仿真教學，是指在利用仿真技術、虛擬現實技術以及數字化教學資源的基礎上，對相關課程進行仿真化模擬教學。虛擬仿真教學的本質，是以學科規律為基底，通過虛擬仿真實體，通過不同流程、工藝和操作產生不同結果，形成信息化、沉浸式、交互式的數字化教學。

對于一些特殊的職業技能培訓課程，特別是現場感較強的學科，如電氣、機械、熱動等的實驗實訓，這些學科的實踐教學通常存在實驗危險系數高、實驗設備及器材昂貴、實驗受時空限制等因素影響，容易導致學生實操機會少，實操技能掌握不牢的現象。而通過用虛擬模擬現實規律原理的虛擬仿真教學方式，具有情境性、交互性、開放性和共享性的特征，不受時間和空間限制，學生可反復進行操作練習，一方面降低了教學成本，提高了教學資源利用率，另一方面也能提高教學質量，為社會輸送優質的職業技術人才。

因此，對于各職業院校而言，緊跟時下虛擬現實技術的發展趨勢，結合職業院校實訓實踐的教學需求和企業的用人需求，打造虛擬仿真教學實訓室迫在眉睫。

國內全棧式3D數字化解決方案提供商積木易搭為各職業院校提供職校虛擬仿真實驗室建設解決方案，其打造的職校虛擬仿真教育實訓室軟硬件一體化操作，支持多種3D技術路線及云渲染、端渲染、云端協同渲染，沉浸感強、交互豐富，同時兼具單人、多人、分角色實驗實訓考核等功能，賦能職校提升教學質量，為社會輸送優質技術型人才。

高精度3D建模，對教學環境、實驗操作設備進行仿真模擬，提升場地設備認知

虛擬仿真教學實訓室的搭建離不開對線下實操課程內容的還原，因此也自然少不了對課程現實教學環境、實驗操作設備等的仿真模擬。

為了讓學生有親臨現場實訓的真實感，且能夠在一個安全的環境中接受培訓，積木易搭對類似工廠廠房、車間、產線及相關設備等實訓課程關鍵要素進行1:1還原數字化建模。針對實驗操作設備等單體物品，積木易搭采用高精度掃描設備(最高精度可達0.01mm)實現對設備的1:1還原；針對實訓環境等三維虛擬場景區域，積木易搭則利用測量測繪、遙感航拍等方式進行三維建模。

通過高精度3D建模，高度還原線下實際實訓現場及實驗操作設備，讓原本具有一定危險性、實操高度依賴現實環境的實訓實驗內容在三維空間進行逼真呈現，學生能夠在仿真系統中沉浸式學習，收獲實訓知識，打牢實踐技能基礎。比如通過在工廠中自由行走、瀏覽，了解生產車間的構造布局、工藝流程、設備詳細信息等。

結合虛擬仿真技術特征與實訓實際應用進行項目設計

在開發虛擬仿真實訓室的過程中，積木易搭利用虛擬世界的特點，結合實訓實際應用來進行實訓項目設計。在虛擬世界中，實驗空間無限，狀態穩定，實驗誤差可控，從而讓復雜繁瑣的實訓驗準備過程、小心翼翼地實際操作變得可重復、容錯率高，大大提高學生的實訓效率。

此外，利用虛擬仿真實訓教學的方式，能讓實驗實訓不再受到場地和時間的束縛，實驗實訓隨時隨地可以進行。除了課堂訓練，學生還可以利用課余時間進行反復研究與操練，高效便捷。

3.支持多種3D技術路線，搭配VR/AR設備，體驗生產全流程虛擬實操，安全可靠

職業院校的職業技能培訓，專業性要求高。因此，在實際教學過程中，對于實訓基地的專業性要求也非常高。積木易搭為職業院校打造的虛擬仿真實訓室搭配VR設備，VR設備可以從聲音、視覺、氛圍等多維度對實訓內容進行立體化呈現，結合多人同步技術，實現實訓內容全流程實操，讓學員有充分的實操鍛煉機會。

同時，積木易搭打造的虛擬仿真實訓室支持Unreal Engine、Unity3d、WebGL等各種技術開發，支持以APP、PC軟件系統、小程序H5等各種承載方式來對仿真實訓內容、流程等進行承載。除了能夠滿足VR設備應用之外，還支持AR、全息、大屏、手機等各種終端應用場景展示，打破硬件環境約束，方便隨時隨地實訓教學。

實訓考評管理，查漏補缺，進一步鞏固教學質量

除了模擬實訓教學內容，積木易搭打造的虛擬仿真實訓室方案還配有學員實訓考評管理，在實訓的基礎之上建立考核機制。一方面，老師可通過學生的考核結果，針對實訓重難點、學生操作集中錯誤點等內容進行重點培訓；另一方面，學生能夠通過考評來檢測知識點的掌握程度，查漏補缺，進一步鞏固學習內容。

5.支持云渲染、端渲染、云端協同渲染三種技術，滿足各層次虛擬仿真實訓用戶體驗

渲染計算是獲得沉浸式視覺以及更自然的人機交互應用的關鍵。積木易搭基于云渲染、云端協同渲染、端渲染三種技術體系，能夠實現虛擬仿真實訓教學內容即時進行視覺、聽覺、觸覺、運動感融合的感知交互，畫面實時傳輸，畫質清晰，并具有高沉浸感、高逼真性，整個操作過程可監控，教師隨時了解每位學生的實訓過程及問題。最終能夠滿足各種層次虛擬仿真實訓用戶的體驗。

以積木易搭為某職業院校搭建的地鐵站運行監控仿真實訓系統為例，利用計算機3D和虛擬現實技術來建立大型地鐵車站的運行監控虛擬仿真系統，解決地鐵運行監控的實訓問題，提高學生的專業素養和就業能力。

（積木易搭大型地鐵車站運行監控虛擬仿真系統）

該地鐵車站運行監控虛擬仿真系統構建了一個典型地鐵站臺的全部場景，包括站臺全場景、站臺設備、路軌、列車、接觸網等，1:1真實還原地鐵站臺的整體構造；而在監控系統層面，設置了站臺監控跟設備監控兩個層級，監控內容包括售票機、閘機、客服中心等，最終構建一個包含了完整的內部邏輯控制關系的地鐵站運行系統。通過VR設備、大屏幕投影等，能夠讓學生們或獨立認知設備，或多人聯合進行列車進站的多角色虛擬實訓，更好地熟悉理解地鐵站臺的運行操作，提升專業技能。

（虛擬地鐵站臺內可交互操作）

整個地鐵站臺虛擬仿真實訓系統功能包括站臺的3D顯示，即站臺的場景鏡頭可以通過鼠標操作自由旋轉、拉遠、推近，并用動畫方式展示列車進出站的整個過程；站臺的場景漫游功能，即在3D場景中，瀏覽者可以以第一人稱方式在場景中行走，對站臺整個全景進行瀏覽；地鐵基礎設備、運行監控認知，建立地鐵站各設備的3D模型，并融入地鐵運行控制原理進行交互設計，學員通過交互式鼠標點選操作，即可查看地鐵站內對應的設備并進行對應控制功能的交互操作。

（可模擬查看設備實時狀態）

該實訓系統具有易操作性、專業性、開放性、可維護性、擴展性等特征。

當前，虛擬仿真實訓教學方式是職校在降本增效的基礎上，注重教學資源建設與應用，打造實訓教學數字化轉型的“新范式”。積木易搭職業院校虛擬仿真實訓室解決方案為各職業院校打造3D數字化“新課堂”，助力其智慧校園建設及數字化轉型。

審核編輯黃宇