激光焊接作为材料热加工领域的核心工艺，已成为高端装备制造的关键技术支撑。为提升人才培养质量和专业建设水平，材料热加工专业正积极推进以虚拟仿真技术为核心的课程体系改革，构建沉浸式、交互式、全流程的实训环境。聚焦激光焊接虚拟仿真实训的建设与应用，不仅有助于完善教学链条、提升实训效率、强化学生的工程实践能力，更能有效对接产业需求，培养高素质技术技能型人才。
1. 建设背景与目标
激光焊接工艺精度要求高、参数控制严格，传统实训难以满足规模化、标准化、安全化训练需求。激光焊接虚拟仿真实训可突破物理条件限制，实现工艺过程可视化、操作流程标准化和错误反馈即时化。
激光焊接虚拟仿真实训以提升人才培养质量为核心，以产业岗位标准为导向，将激光焊接虚拟仿真实训融入课程体系，推动教学结构优化、教学资源拓展与评价机制完善。结合虚实融合与理实一体的教学路径，有效提升学生的操作规范性、工艺设计能力与问题解决能力，助力材料热加工专业向数字化、智能化教学转型。
2. 课程体系构建思路
课程体系构建应坚持岗位适配性、技术先进性、教学实用性原则，整合理论课程、虚拟实训、实操训练与质量评价模块，形成层次清晰、衔接顺畅的教学框架。
以核心能力培养为主线，将激光焊接理论基础、设备结构、工艺参数、安全规范、缺陷分析等知识点，嵌入激光焊接虚拟仿真实训场景。
课程体系突出虚实融合，虚拟仿真实训用于原理演示、反复练习、风险操作训练与工艺优化；实体实训用于真实环境验证与工程化应用。两者互补提升教学效率，降低实训成本，保障教学安全。
3. 核心教学内容与实施路径
激光焊接虚拟仿真实训的教学内容围绕操作技能、工艺理解、质量控制三大维度展开。
基础模块聚焦设备认知、安全操作规范、工装夹具使用与基本运动控制，帮助学生建立标准化操作习惯。进阶模块聚焦工艺参数调试，学生可在虚拟环境中调整激光功率、焊接速度、离焦量、保护气体流量等关键参数，观察熔池形态、温度场变化与焊缝成型效果，理解参数对质量的影响规律。综合模块以典型零件为载体，开展全流程任务训练，强化流程规划与质量管控能力。
实施过程采用统一教学标准，明确各模块课时分配、能力要求与考核要点。教师借助虚拟平台开展演示教学，学生以自主练习与分组协作完成任务，系统实时记录操作数据并生成反馈报告，实现过程化、数据化管理。
4. 教学资源与保障条件
系统同时建设配套资源库支撑课程体系落地。资源库包含标准化课件、虚拟操作手册、工艺案例库、缺陷图谱、考核题库等，与激光焊接虚拟仿真实训平台数据互通，便于教师备课与学生自主学习。
硬件保障以虚拟仿真实训教室为载体，配备高性能计算终端、交互设备与显示系统，保证场景流畅运行。软件平台具备三维建模、物理仿真、数据记录、智能评价等功能，还原真实工位逻辑与工艺逻辑，提升训练真实性。同时建立运维与更新机制，根据技术迭代与教学反馈持续优化内容，保持课程体系的先进性。
以激光焊接虚拟仿真实训为核心的课程体系，可显著提升教学效率与学习效果。长期来看，持续深化虚拟仿真技术与课程体系的融合，拓展多材料、多结构、多工况的实训内容，对接行业新标准与新工艺，可进一步提升专业竞争力。材料热加工专业将以虚拟仿真为抓手，推进教学模式创新，强化实践育人功能，为高端制造业输送更多理论扎实、技能过硬、具备工程思维的优秀人才。
