虚拟仿真重构金工实训新路径：告别“高耗低效”，安全学技能

在工科人才培养体系中，金工实习是连接理论知识与工业实践的关键环节，它让学生通过亲手操作车床、铣床、焊工等设备，掌握金属加工的基础技能与工艺逻辑。然而，传统金工实习长期面临设备成本高、安全风险大、耗材消耗快、实训场景单一等痛点。在此背景下，金工实习虚拟仿真应运而生，以数字化手段重构实践教学场景，重构金工实训新路径。

金工人才培养

政策东风下的现实困境

制造业升级浪潮中，金工人才作为“工匠精神”的载体迎来发展机遇。“新工科”“卓越工程师计划2.0”“新时代高教40条”“一流本科课程”等系列政策持续加码。

国务院就业促进和劳动保护工作领导小组发布的指导意见，明确提出了开展大规模职业技能提升培训行动的具体目标。从2025年到2027年底，国家将围绕增加制造业、服务业紧缺技能人才供给，广泛开展职业技能提升培训。

政策特别强调要开展先进制造业领域职业技能提升培训，鼓励引导国家先进制造业集群、国家高新技术产业开发区以及专精特新“小巨人”企业等加强技能人才培养。这些政策为金工人才培养提供了明确的方向和有力的支持。

然而政策利好背后，传统金工实习模式的痛点日益凸显。“高投入、高耗材、高风险”与“难实施、难观摩、难再现”的“三高三难”困境长期制约着实训教学质量的提升。

安全层面，车工、焊工等工种涉及高速运转设备与高温作业，即使反复强调规范，仍存在机械伤害、灼烫等安全风险。

成本方面，钢材、焊材等耗材消耗量大，一台立式加工中心年维护费用可达数万元，对高校实训经费构成不小压力。

教学层面，受设备数量限制，学生往往只能轮流操作，人均实操时间不足标准要求的60%，且难以接触到激光加工、精密测量等先进工艺。

这些问题直接制约了“实践能力+创新思维”的金工人才培养目标实现。

虚拟仿真技术

破解金工实习实训难题

教育部在《国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》中明确提出，要以实验教学信息化助推高等教育质量提升，将虚拟仿真技术作为深化工程实践教学改革的核心抓手。这一政策导向与我国制造业向高端化、智能化转型的需求形成呼应，为金工人才培养提供了明确的发展方向。

2025年教育部印发758项新修订的职业教育专业教学标准，也明确提出“以数字化手段破解高危、高成本实训难题”。

虚拟仿真技术在金工实习中具有多重教学优势。它能够构建高度仿真的实验环境，为学生自主开展技术装备、模具和工艺设计的学习和实验研究提供便捷有效的手段。

通过虚拟仿真技术，学生可在1:1还原的虚拟场景中进行车工、焊工、铣工、钳工等各种工种的零风险安全实训，即使出现误触急停按钮、参数设置错误等问题，也不会造成人身伤害或设备损坏。同时系统能模拟触电、火灾、机械伤害等危险场景，强化学生安全意识。

相比于动辄几十万上百万的设备，学生可以通过头戴设备在虚拟环境中完成数控加工、工业机器人装调等实验，无需消耗实体耗材。某高校数据显示，引入虚拟仿真实验后，金工实训年耗材成本降低80%，学生培养周期也从6个月降到了3个月，实现低成本高效运行。

同时，虚拟仿真教学系统允许在线学习，学生可通过手机、电脑等移动设备，登录虚拟仿真实训资源管理平台，随时随地开展自主学习，突破时空限制。

恒点AI+虚拟仿真

革新金工实训新思路

《中国智慧教育白皮书》明确提出探索“教师-学生-人工智能”三元协同的课堂新形态。作为虚拟仿真领域的领军企业，恒点通过硬件创新、内容深耕与人工智能（AI）相结合，构建起独具优势的金工实训解决方案。

围绕金工环节的“危险—昂贵—难再现”三大痛点，恒点创新性建设“金工实习‘AI+虚仿’实训基地”，深度融合3D-LED交互显示系统、MR智能互动沙盘、红外大空间协同交互系统、MR大空间协同系统、XR数字融合工作站等硬件设备与AI技术，构建了一个安全、逼真、智能交互的多维度、沉浸式、共享的虚实结合的实训环境，低成本高安全，以虚助实，虚实结合，打造金工实习新路径。

恒点“金工实习‘AI+虚仿’实训室”借助MR、XR、AR等技术，1:1还原真实实训场景，打造沉浸式学习空间，并与 AI虚拟导师相结合，将金工实习中需掌握的车床、铣床、磨床等传统机床的操作，以及数控设备的编程与调试、工艺参数的控制等，转化为可交互、可探索的3D体验。

AI虚拟导师可以根据不同学生的个性特点，制定不同的学习计划，并对操作步骤进行实时打分和优化分析。学生通过亲手虚拟穿戴防护装备、行走于各种车间、进行各种虚拟操作，为后续实操打下深厚基础。

恒点与东南大学联合推出的《金属高压铸造技术虚拟仿真实验》，该实验以AI为核心，将压铸机、模具和工艺三大知识模块，动态重构为“基础认知、实训提高、综合分析”三个递进式学习阶段。在AI驱动下，系统能够实时评估学生的操作，提供个性化引导与即时反馈。学生通过与虚拟环境的智能交互，不仅能深刻理解设备与材料的特性，更能学会如何运用AI分析产品结构、优化工艺参数，最终自主设计出科学高效的压铸方案，精准获得合格产品。

结语

金工实习是工科学生迈向“能上手、懂流程、会协同”的关键一环。虚拟仿真为金工环节提供了可复制、可规模化的“安全—低耗—高效—可评”解决方案。恒点通过虚拟仿真与人工智能相结合，不仅破解了传统实训的固有难题，更构建了“安全高效、成本可控、内容多元”的实训新模式，助力高校培养面向智能制造时代的复合型金工人才。