(来源:工人日报)
观 点
虚拟仿真育人体系的落地,依托软硬件协同、课程重构、师资升级、机制保障等路径,形成可复制、可推广的智能制造人才培养新模式。
随着我国制造业数智化转型持续深化,智能生产线、工业机器人等技术广泛应用,智能制造场景加快落地,先进制造业的人才需求结构发生变化,对兼具设备运维、工艺优化、数据分析、故障预判与产线调试能力的复合型技能人才需求愈发迫切。
传统实训模式受成本投入、安全风险、场景覆盖、师资能力等限制,难以适配智能制造岗位的能力标准要求。在此背景下,虚拟仿真、数字孪生、沉浸式交互等数字技术的规模化应用,成为破解产教融合脱节难题、重塑智能制造人才培养体系、夯实先进制造业人才支撑的重要路径。
虚拟仿真技术通过全真场景复刻、分层递进实训、数据精准评价、校企场景互通等功能,重塑智能制造人才培养模式。首先是零成本、零风险复刻高危复杂工艺,大幅提升实训频次与熟练度。依托工业级三维建模与数字孪生技术,可还原灯塔工厂全流程产线、设备参数、工艺细节与生产环境,将实体场景无法开展的高危、高损耗、极限工况转为常态化教学内容。学员依托VR仿真设备无限次重复训练,实现物料损耗归零,技能熟练周期缩短,高危故障处置、工艺缺陷排查等能力得以常态化训练。
其次是构建分层递进实训体系,实现规模化因材施教。依托虚拟平台可搭建“理论认知—虚拟演练—实体实操”三阶育人模式,适配智能制造人才成长规律。入门阶段依托虚拟场景熟悉设备结构、系统逻辑与基础流程,降低实体操作风险;进阶阶段拆分机器人调试、产线调度、故障排查等单项技能,支持一键重置场景、反复打磨细节;拔高阶段开放柔性产线优化、生产排程调整等高阶项目,适配不同层次学生能力需求。差异化训练体系打破传统“一刀切”教学模式,实现分层培养,有效解决人才同质化问题。
同时,虚拟仿真依托全流程数据采集,建立数字化精准评价体系。平台自动记录学员程序编写、参数设置、操作时长、失误节点、故障处置等数据,通过AI算法生成个人能力画像,替代传统主观评价模式。数据化教学让教师精准靶向辅导,大幅提升实训质量,学员岗位适配能力也能迅速增强。
此外,虚拟仿真打通产教融合壁垒,实现教学与产业动态同步。通过校企共建仿真资源库,企业最新产线改造、新工艺、新系统可实时同步至教学平台,解决课程滞后难题。学员在虚拟平台调试验证的程序参数,可直接对接企业实体设备,实现教学成果与生产场景无缝衔接,达到“实训即上岗”的育人效果。
虚拟仿真育人体系的落地,依托软硬件协同、课程重构、师资升级、机制保障等路径,形成可复制、可推广的智能制造人才培养新模式。
一是依托数字孪生技术搭建全真虚拟实训场景,基于企业真实生产数据完成产线、设备、工况的复刻,保障操作手感、运行逻辑、工艺标准与实体工厂一致,筑牢实训真实性基础。
二是模块化重构实训课程体系,围绕智能工厂运维、机器人协同、质量管控、故障排查等岗位能力,拆解梯度化实训项目,覆盖基础操作、综合实训、创新优化等教学需求。
三是打造数字化双师师资队伍,通过校企专项培训、企业挂职锻炼,提升教师数字技术应用、仿真场景调试、数据学情分析等能力,适配数字化教学需求。
四是深化产教融合共同体建设,建立企业工艺动态更新、校企联合教研、实训标准共建的长效机制,推动行业职业标准全面融入虚拟实训考核体系。
同时,落地过程中需规避“重虚拟、轻实体”的误区,坚持虚拟前置练兵、实体落地巩固的虚实融合理念,明确虚拟达标方可实操的教学标准,实现虚实互补、双向赋能。
综上,虚拟仿真技术通过场景革新、模式重构、数据赋能与产教互通,解决传统制造业人才培养的结构性难题,大幅降低实训成本、提升育人质量、缩短岗位适配周期。在智能制造快速迭代的当下,以虚拟仿真技术升级人才培养体系,持续适配先进制造产业发展节奏,能够为制造业转型升级提供稳定优质的复合型高技能人才支撑。
(作者单位:河南省南阳市社会科学研究会)
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