数字化浪潮下,虚拟仿真教学正成为职业教育高质量发展的关键引擎。
2022年11月,教育部等五部门联合启动首批现场工程师专项培养计划项目。明确提出到2025年,动员不少于500所职业院校和1000家企业参与项目实施,累计培养不少于20万名现场工程师。
1. 政策解读
该计划面向先进制造业、战略性新兴产业等重点领域的数字化、智能化职业场景,以中国特色学徒制为主要培养形式,旨在培养一大批具备工匠精神,精操作、懂工艺、会管理、善协作、能创新的现场工程师。
作为计划实施的重要一环,首批项目将在先进制造业领域率先启动,重点围绕生产制造、测试装调、试验试制、现场管控、设备运维等一线紧缺岗位,深化校企合作,共同探索现场工程师培养路径。项目将在校企联合培养、招生评价改革、双师团队建设、员工数字技能提升等方面展开实践,系统形成可推广的先进经验、培养标准与育人模式。旨在培养一批具备工匠精神,精操作、懂工艺、会管理、善协作、能创新的现场工程师。
对于职业教育领域而言,这一政策既指明了未来人才培养的方向,也提出了具体的教学改革要求。
2. 传统职业教育实训教学痛点
在传统职业教育体系中,实训教学仍面临诸多现实挑战:
高端制造设备操作精度高、掌握难度大,学生普遍存在“入门难、进度慢、风险高”的问题;
实地教学受制于成本、场地与安全等因素,难以开展高效训练;传统虚拟教学又往往效果有限、周期冗长、脱离实际。
此外,教学资源更新滞后于产业技术发展,进一步加剧了人才培养与岗位需求之间的脱节。
3. 虚拟仿真解决方案
虚拟仿真技术以其独特优势,为现场工程师培养提供了创新解决方案,有效突破了传统职业教育的多重瓶颈。
降低实训成本:通过构建高精度数字孪生模型,虚拟仿真大幅减少对实体设备的依赖与损耗,降低实训投入;
保障操作安全:打造“零风险”试错环境,使学生能够反复训练、即时反馈,克服实操心理障碍;
促进产教融合:虚拟仿真平台可快速对接最新工艺标准,推动教学内容与产业需求同步更新;
实现个性化培养:基于大数据分析,系统能够根据每个学生的技能掌握情况,智能推荐个性化训练方案,精准提升技能短板,实现因材施教。
虚拟仿真技术通过构建数字化、智能化的教学环境,为现场工程师培养提供了坚实支撑,助力职业教育实现质量提升与体系重构。
4. 灵图互动校企共建典型实践案例
4.1 黑龙江职业学院智能制造虚拟仿真实训室
灵图互动与黑龙江职业学院合作建设的智能制造虚拟仿真实训室,,实现了从传统2D课堂向沉浸式3D实操的转变。
该实训室通过构建高度仿真的产线孪生系统,学生可在全生命周期中系统学习工业机器人、电气自动化、数控技术等核心技能,依托“认知—实操—考核”闭环流程,逐步掌握知识点,达成教学目标。实操、考核的教学过程,帮助学生逐步掌握相关知识点,完成教学目标。

4.2 陕西铁路工程职业技术学院轨道交通智慧建造虚拟仿真实训室
陕西铁路工程职业技术学院与灵图互动共建的“轨道交通智慧建造实训室”,以凿岩台车虚拟仿真沉浸版设备为核心,打造真实隧道施工训练环境。
通过“真场景+真任务+真角色”的教学体系,实现全要素场景复现、全周期任务导入、全岗位角色轮转,构建“图纸即工单、课桌即工位”的沉浸式育人生态,有力支撑轨道交通领域现场工程师培养。

4.3 华中科技大学材料成型智能制造虚拟仿真实训室
灵图互动为华中科技大学打造的材料成型智能制造虚拟仿真实训室,聚焦材料加工领域现场工程师培养需求,构建了覆盖消失模铸造、砂型铸造、注塑成型、冲压成型、激光焊接、粉末冶金等主要工艺的高精度仿真场景,在虚拟空间中再现产品“需求-设计-CAE验证-优化设计-加工-检测”的全流程,实现“基于现实、超越现实”的教学效果。

数字化转型已不是选择,而是必然。虚拟仿真教学在职业院校中的广泛应用,正不断印证其强大的生命力和价值。灵图互动通过多项校企合作实践,持续推动虚拟仿真技术深度融入现场工程师培养体系——不仅在成本与安全层面创造实效,更在人才培养的精准度和效率上实现突破,为职业教育迈向高质量未来注入持续动能。
推荐案例:灵图互动凿岩台车虚拟仿真训练系统


