关于虚拟仿真实训室建设的探讨
一、政策背景
（一）方案概述
虚拟仿真实训室是基于虚拟仿真技术构建的实训环境，通过计算机、虚拟现实设备等技术手段，模拟真实工作场景，为学生提供近乎真实的实际操作体验。这种实训方式涵盖了各个学科领域，包括工程、医学、管理等，为学生提供了更加真实、高效、安全的实践学习环境。
虚拟仿真实训室在教学中具有以下作用：
加强互动参与：学生可以沉浸在高度互动的学习环境里，与模拟对象进行互动，加强学习效果，从而激发学生的兴趣和参与度。
提高安全性：在某些领域，如危险操作、危险环境等，虚拟仿真技术可以提供安全的学习环境。学生可以在虚拟环境中进行训练和实践，避免实际风险和伤害。
可重复性和灵活性：虚拟仿真技术可以进行多次重复的练习和实践，学生可以随时随地进行学习。同时，虚拟环境可以根据学生的需求进行定制和调整，提供个性化的学习体验。
案例研究和实践：虚拟仿真技术可以模拟真实场景和情境，使学生能够进行案例研究和实践。学生可以在虚拟环境中应用所学知识解决实际问题，提高他们的问题解决和应用能力。
虚拟仿真实训室在多个领域有着广泛的应用。例如，在医学领域，它主要为医生提供手术模拟和病例演练，旨在降低医疗事故风险、增强团队协作与技巧，同时培养医学生实际操作能力。在技能培训方面，如驾驶、焊接和美容美发等，通过虚拟仿真实训，可以模拟训练，提高学员的操作水平。在职业教育和高等教育中，虚拟仿真实训室常用于机械、电子、计算机、医学和化学等专业，提供模拟环境，使学生能在模拟环境中练习，提高技能，降低设备损坏和人身伤害的风险，减少实验材料消耗和成本。
2021 年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》对外公布，将“虚拟现实和增强现实”列入数字经济重点产业，提出以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革，催生新产业新业态新模式，壮大经济发展新引擎。
2022 年，工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局等五部门在深入调查研究、广泛听取意见的基础上，联合发布《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026 年）》提出虚拟现实（含增强现实、混合现实）是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的重大前瞻领域，将深刻改变人类生产生活方式。
提升“虚拟现实+”内生能力与赋能能力，加快近眼显示、渲染处理、感知交互、网络传输、内容生产、压缩编码、安全可信等关键细分领域技术突破，强化与 5G、人工智能等新一代信息技术的深度融合。室内设计虚拟仿真实训室的建立，旨在将政府引导、教学、企业技术、行业应用有效地连接起来，既能进行丰富的 VR 教学，又能进行 VR 开发实践，同时，教学开发成果可直接通过企业联动市场，通过以 VR 技术引领教学、以教学促进科研、以科研联动市场的模式，批量培养 VR 专业技术人才，构建“产学研+市场”的良性闭环体系。在双方合作的前期，合作企业将更多注重以 VR 技术推动教学改革，运用 VR 的沉浸感和互动性来增加教学的体验性。将把课堂与学术研究，更多的与产业界的理念、要求进行融合。
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（二）方案设计原则
1.坚持科技引领，虚实结合
依托虚拟现实和人工智能等新一代信息技术，将信息技术和实训设施深度融合，以实带虚、以虚助实、虚实结合，搭建虚拟仿真实训系统，配置虚拟仿真实训设备，利用教学管理和分享系统对虚拟仿真实训基地进行整体管理及资源调配共享。
2.坚持育训结合，教学创新
充分考虑跨专业交叉实训和社会培训的不同特点，兼顾实训课程设计的专业性和兼容性，建设与虚拟仿真相适应的实训教学课程体系，合理确定教学内容，研究开发教学资源，打造高水平教学团队，优化人才培养方案和实训方式，科学安排虚实结合实训体系所需的课程及教学要求等。
3.坚持一校一策，共建共享
结合职业院校人才培养的实际需求与地区行业企业发展需要，结合本校实训中存在的痛点与难点，有针对性地制定建设规划和实施方案，探索符合学校实际需要和当地产业需求的创新路径与方法。鼓励跨校及校企共建实训基地联合体，建立区域共建共享机制，实现优质虚拟仿真实训资源的开放共享和持续应用，面向行业、对接产业，服务行业企业人才需求，助力区域经济社会发展。
4.坚持科学管理，规范考核
建立健全专门的管理机构，系统制定相关的管理制度、运行机制、绩效考核、实训基地维护与可持续发展等保障措施，建立有利于激励学生学习和提高学生创新能力、提高各级各类培训质量的教学效果考核、评价和反馈机制。
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二、建设思路及优势
（一）建设思路
新科技赋能，产教深度融合，校企持续合作，充分结合学校各专业（群）人才培养需要，将创新理念、教学实训和专业课程紧密结合，构建“教学做研创” 于一体的虚拟仿真实训基地，以教学创新、育训结合、开放共享、持续应用为主线，服务于院校的教学实训、教师/学生能力提升，推动落实“三教”改革，提升人才培养质量及社会服务水平，助力区域经济社会发展。
（二）建设优势
1.可以直观地展现艺术设计
随着城市化进程的推进，房地产业迅速崛起，大量的公共环境空间需要进行设计。虚拟现实技术的特点使其在空间设计方案表现方面具有相当的优势，相对于传统的表现技术具有创造性的进步。虚拟现实技术通过软、硬件平台的搭建可以形成逼真的虚拟环境，为客户提供全方位的视觉、听觉、触觉等各种感观刺激信息，让需求方有一种身临其境的感觉。
通过感官上的表现新颖，直观性强，而且操作简单，每个客户都可以自己亲身感受；另外，对一些复杂的建筑规划、环境景观设计、室内设计等也可以起到非常好的互动演示．随着输入输出设备价格的降低和视频显示质量的提高，加上功能强大、容易操作的应用软件的开发，虚拟现实技术的应用被迅速普及和推广。
2.可以提高预算精确性
虚拟现实技术的应用优势还能够在项目成本的计算中得到体现．它可以加强结构和材料预算的精确度，从而尽可能地避免由于预算出错而出现的各种题。例如：复杂的房屋建筑和虚拟的室内外装修等，可以指导设计人员对结构进行认识，避免在设计过程中因材料预算不周而带来不必要的损失。
3.可增强设计双方的互动性
虚拟现实技术在设计方案的汇报阶段体现出独特的魅力，在设计表达与客户沟通上，比传统的表现方式更加具有互动性。客户可以亲身进入虚拟的房间内，考察每个具体设 计部位的演示情况以及每个设计元素之间的相互联系，了解整个虚拟现实空间的功能使 用过程和功能使用率，使客户能够非常真实地感受所需要的方案展示。与此同时，客户 还能够及时与设计师进行探讨、沟通设计中存在的各种问题，进行协作化、协同化交流。这是传统电脑效果图和建筑动画(建筑漫游)无法比拟的，同时也是较多客户比较喜欢的演示模式。
4.提高设计的直观性和真实性
虚拟设计系统不同于一般的计算机辅助设计系统。现在普遍应用的计算机辅助设计并没有从根本上、理念上改变原来的设计方式，只是显示器、鼠标和键盘取代纸笔的设计。而虚拟设计系统中的设计人员，不必受到这些外界设备的各种约束，可以通过虚拟设备自由的在虚拟空间内发挥自己的想象力和创造力。
5.缩短设计流程，提高设计效率
将虚拟设计应用到流程后，可以省去原来的样机试制，从而缩短设计周期、提高效率。国际上许多大的制造商都争先在设计中引入虚拟技术。
6.降低设计成本，提高产品竞争力
在商品竞竞争日益激烈的今天，对于任何一个制造商而言，降低产品成本无疑是应该首先考虑的问题之一。在以往的产品设计中，光是实物模型和样机的制作就花去了很多人力物力财力，还有对产品的实验更是费时费力。虚拟技术可以虚拟产品建模，也可以对产品的性能进行物理仿真、动力学仿真，测试产品的性能和可靠性等等，从而降低成本，提高效率。
（三）预期效益
虚拟仿真实训基地以 VR 技术为核心，创新教学实训模式，为教师和学生创造一个更便捷、更高效、更真实的体验环境，并将其打造成为学校特色，力争成为同类院校中的新标杆、示范点。
1.国家级示范性虚拟仿真实践教学基地
项目建设会有效支撑校级、省级甚至国家级特色专业建设，从而在省内甚至国内的同类院校中占据领先地位。提供“教学-实践”同步平台，完善学校“双师”结构。助力学校打造国家级示范性虚拟仿真实践教学基地
2.成为区域共享性平台
构建公共教育平台，服务其他学校同类专业的教学实训，提供一种更为专业有效的培训方式和培训场所。利用实训中心的平台，能够提供更多社会服务的机会。
3.产业学院创造可观效益
打造成为区域领先、国内一流的 VR 技术应用高地、VR 技术研发高地、VR 资源展示高地，面向职业院校学生、企业员工、社会人员等不同群体提供技能培训、应用技术研究、科普教育等功能的一体化服务平台，满足对外开放参观、体验的公益性需求。
