在智能制造技术重塑全球产业格局的背景下，材料热成形作为高端装备领域的基础工艺，其人才培养质量直接关乎制造业的核心竞争力。然而，传统热加工实训长期受困于"高投入、高损耗、高风险"与"难实施、难观摩、难再现"的"三高三难"困境，严重制约了教学效果与人才培养质量。随着教育教学改革的深入推进，虚拟仿真技术的引入为材料热成形专业实训提供了系统性解决方案，有效破解了传统实训中的痛点问题。
1. 构建虚实融合的实训生态
材料热成形虚拟仿真实训系统突破了传统实训瓶颈，打造数字化教学新范式。该系统通过融合VR/AR沉浸式体验、CAE工程仿真与AI智能分析三大核心技术，构建了"教-学-练-评"一体化闭环教学体系，有效破解传统实训中操作风险高、教学条件受限等痛点。
系统采用模块化架构设计，硬件层面集成教师授课中心、学生综合实训区、VR虚拟生产车间及AR增强实训区，可同时支持多组并行教学；软件层面整合PC端仿真考核、VR端生产场景体验、多工位协同实训及AR端操作引导等功能，形成覆盖"设计-仿真-实操-评价"的全流程数字化教学链，实现教学资源的高效配置与精准输出。
2. 全流程覆盖与交互式训练
材料热成形虚拟仿真实训系统的核心价值，在于其对真实生产工艺的深度还原与抽象知识的可视化呈现。
在工艺覆盖广度上，系统完整再现从产品设计、加工实施到质量检测的全流程，支持铸造、锻造、焊接、注塑、粉末冶金等典型热加工工艺的数字化训练。
在交互操作深度上，系统突破传统数字化教学“重演示、轻实操”的局限，实训区配备1:1还原的数字化车间，学生可操作虚拟智能熔炼炉、液压机等设备，通过手势调节关键工艺参数，完成从原料预处理到成品检测的完整工艺流程。
3. 破解难题与能力跃升的核心价值
材料热成形虚拟仿真实训系统精准对接教学痛点与人才培养需求，为热压罐成型等高成本、高危工艺提供虚拟实操环境，实现零材料消耗与零安全风险的全流程训练，大幅提升实训可及性与容错率。
系统创新性地采用透视化显示技术，动态可视化封闭模腔内的材料成形过程；学生通过调节工艺参数可直观观察其对成形质量的影响，建立工艺-性能的内在逻辑关联，有效弥补传统教学中抽象理论难以具象化的短板。
此外，系统构建基于人工智能的客观评价体系，通过实时比对操作数据生成涵盖操作规范度、工艺合理性及质量达标率的多维度评价报告，确保考核标准统一、反馈精准及时，助力教师从繁重的主观评判中解放。
材料热成形虚拟仿真实训系统已成为连接高等教育与职业教育的关键学习平台。学生在仿真的多工位协同环境中，全景式参与从原料预处理到成品产出的完整制造流程。通过任务分工与进度协同，学生不仅掌握工艺技能，更在解决实际冲突与调配虚拟资源的过程中，将团队沟通与资源整合能力内化为工程素养。
随着技术演进，系统将向智能化与自适应学习方向发展，以数字化手段赋能工程人才培养，为制造业转型升级输送兼具创新思维与实践能力的复合型人才。
