打造数字化半实物虚拟仿真实验室，助力实践教学

虚拟仿真技术是以计算机为基础，综合运用各种技术手段，将计算机图形学、仿真技术、多媒体技术等多种学科知识融为一体，以三维场景为载体，以多维交互为手段，模拟真实世界中的各种对象和场景。 随着数字化的普及，越来越多的高校开始使用虚拟仿真实验教学系统（Virtual Reality Instruction System）来进行实验教学。

一、高校实验室现状

传统的实验室建设存在设备投资大，利用率低，学生动手能力差，实验内容单一等问题。比如像数控机床这样的设备，由于实验教学内容相对比较固定，并且涉及到一些理论知识和实验操作，所以高校往往会选择在校内建一个实验室来完成教学任务。由于实训设备价格昂贵且维护成本较高，所以在校内建设实验室的时候往往会受到场地的限制。实验设备种类繁多、数量庞大，导致了许多实验课程无法开展。

二、实验教学存在的问题

1、实验教学效果差。传统的实验教学模式是由教师根据实验原理及原理分析、讲解，学生在一旁观察、模仿，缺乏趣味性，学习兴趣不高；学生只能被动接受知识，无法发挥主观能动性，无法更好地掌握知识。

2、教学效率低。传统的实验教学模式是老师讲学生听，学生学得辛苦，教师上课压力大；同时，教学资源缺乏，难以做到开放共享。

3、实验教学成本高。由于传统实验教学模式只能提供有限的实验设备和实验条件，学生在学校只能进行有限的实验操作，无法做到自主探究。

4、知识掌握不全面。传统的实验教学模式无法实现对理论知识的巩固和应用，导致学生对知识的掌握不全面。

三、实验室数字化建设必要性

对于实验教学而言，数字化的优势体现在：

1、节省空间和时间，方便学生随时进行实验，同时也能够有效提高学生的学习效率。

2、有利于激发学生的兴趣，使学生更加主动地参与到实验教学中来。

3、增强了学生对实验的理解和掌握，同时也降低了教师的工作量。

4、提升实验室设备的利用率，使得实验室能够持续稳定运行。

5、提高了仪器设备的利用率和维护率，减少设备的损耗和损耗。

6、有利于提高实验教师的工作效率，使实验教师有更多的时间进行教学研究和课程建设。

7、有助于教学质量提升，提高实验室教学水平和培养高素质人才。

8、有效提高实验课程设计水平，增强实验课程设计能力，提升实验教学效果。

四、半实物实验室建设方案

为提升学生的实践能力和创新能力，欧倍尔以实际项目为载体，采用半实物仿真技术，建设了一套“数字化半实物仿真实验室”。

数字化半实物仿真实验室采用先进的技术手段，将虚拟现实、人工智能、传感器、大数据等多种技术融合到产品的设计研发、生产制造、销售服务等各个环节中，提升产品的质量和效率。

欧倍尔数字化半实物仿真实验室的建设包含了一套完整的产品研发体系，其中包括了产品研发、实验中心、生产车间和大数据分析平台等部分。通过应用先进技术手段，构建虚拟现实（VR）、人工智能（AI）等多种技术融合的教学实验平台，为学生提供更好的实践教学体验。