随着智能制造技术的快速发展，电气自动化技术专业人才需求呈现技能复合化、实践创新化的趋势。通过引入虚拟仿真创新技术，电气自动化专业教学得以开辟一条全新的路径，以构建沉浸式、交互式实训环境，实现理论与实践的深度融合，从而显著提升学生的专业技能与工程素养。
1. 虚拟仿真实训系统架构
电气自动化专业实训系统以三维建模、数字孪生及人机交互技术为支撑，构建覆盖电气自动化全流程的虚拟教学场景。系统通过模块化设计整合电气关键技术、智能控制、工厂供配电、液压气动及自动化生产线五大核心板块，形成“认知-操作-调试-创新”的递进式学习路径。
1.1 技术基础实训模块
该模块以虚拟电气设备为载体，通过三维交互界面展示PLC控制原理、传感器应用及变频器调试等核心知识。学生可在虚拟环境中完成电气回路搭建、参数设置及故障模拟，系统实时反馈操作结果并生成评价报告。
1.2 工厂供配电系统实训模块
依托高精度三维模型，系统还原从变电站到车间配电柜的完整供配电网络。学生可通过拖拽操作模拟高低压开关柜的装配流程，学习断路器分合闸控制逻辑及保护装置整定方法。动态演示功能可直观呈现短路故障时的电流分断过程，配合虚拟万用表等工具，强化学生对供配电系统安全运行的理解。
1.3 液压与气动系统综合实训模块
该模块采用“认知-拆解-装配-排故”的分层教学模式。在空压站系统认知中，学生可通过剖视模型学习油路循环、气动三联件及DTC控制系统的结构原理；在故障诊断环节，系统预设电线松动、接触器烧毁等典型问题，引导学生按标准化流程穿戴劳保装备，使用虚拟万用表检测电压电流，逐步完成故障定位与组件更换。
2. 智能制造场景教学应用
虚拟仿真实训系统深度融合智能制造技术，构建了覆盖智能生产线全生命周期的实训场景：
2.1 智能产线动态仿真
通过虚拟仿真技术复现物理产线运行状态，学生可多视角观察AGV小车调度、机器人协同装配及RFID物料追踪等工艺流程。MES系统实训模块支持生产计划下达、设备状态监控及能耗数据分析等操作，帮助学生理解智能制造系统的集成逻辑。
2.2 自动化产线调试实训
系统将搬运单元、供料单元等典型工站拆解为标准化教学案例。学生需根据工艺要求完成传感器布局、气动回路设计及PLC程序编写，并通过虚拟示波器监测伺服电机运行曲线。调试过程中，系统自动记录接线错误、程序逻辑冲突等典型问题，辅助教师开展过程化评价。
电气自动化专业虚拟仿真实训系统的建设，是教育数字化转型与产业技术升级同频共振的典型实践。通过构建“虚实融合、软硬协同”的创新教学平台，系统实现了从单一技能训练到系统思维培养的跨越，为培养适应智能制造时代需求的新工科人才提供了有力支撑。
