虚拟仿真材料工程实验，开启高效学习与实践的新篇章

在当今快速发展的工业时代，材料工程作为制造业的基石，正经历着前所未有的变革。随着新材料的不断涌现和制造技术的革新，市场对材料工程师的需求日益增长。据国际市场研究机构报告显示，全球新材料市场预计将在未来五年内增长超过20%。技术进步不仅推动了新材料的开发，也对材料工程师的技能和知识提出了更高的要求。

由中国科学院和国家自然科学基金委员会联合部署、材料科学领域 410 余位专家学者共同研究编撰的《中国材料科学2035发展战略》正式发布，该报告是“十四五”国家重大出版工程“中国学科及前沿领域2035发展战略丛书”的分册之一，全面分析了世界材料科学的发展趋势，并提出了我国相应的政策和策略。其中提及了新材料创新人才的缺乏问题，并指出“加大国内新材料人才的培养力度，形成可持续的人才供给模式”。

【传统材料工程教育的局限】

材料工程行业的人才培养正遭遇着一系列复杂的挑战。首先，技术教育的局限性导致教育内容过于专注于技术细节，忽视了工程实践和创新能力的培养。其次，中国的工程师资格体系尚未完全建立，影响了工程教育的质量和效果。此外，新技术和高科技的快速发展对工程教育提出了更高的要求，教育体系需要不断更新以适应这些变化。产教脱节也是一个主要问题，导致学生缺乏工程实践能力和解决复杂工程问题的能力。教学内容未能满足未来工程实践的需求，实践教育和工程设计环节的缺失，学科老化和知识融合不足，以及课堂教学效果差，都是当前工程教育的弊端。

【解决方案】

针对上述问题，恒点智能教育推出了一系列虚拟仿真实验项目。如基于集成计算材料工程动车铝合金焊材设计虚拟仿真实验项目，该项目通过虚拟仿真技术，让学生在模拟环境中实践操作，弥补技术教育中实践操作的不足，提高学生的实践能力。虚拟仿真实验可以快速更新以适应新技术的发展，使学生能够接触到最新的技术和工艺。此外，项目结合最新的科研成果，使得教育内容与产业需求更加紧密地结合，有助于缩小产教之间的差距。

【虚拟仿真实验特色】

恒点智能教育的虚拟仿真实验提供了一个沉浸式学习体验，让学生仿佛置身于真实的实验室中。我们详细模拟了合金成分的选择、配料算法、熔炼过程等环节，让学生熟悉实验设备的操作规程，实现特种合金定向设计的教学目标。通过对真空电弧熔炼和真空感应熔炼的操作，学生可以学会熔炼过程中保护气体压强、电弧电流、流感应熔炼、原料和熔体温度的控制，以及电弧电极、浇铸时机的把握。我们的产品提供了丰富的数据和学习资源，操作指引和风险控制，确保学生在安全的环境中进行实验操作，同时，我们的产品具有高度的真实感和现实还原度。

【虚拟仿真硬件设备】

为了配合虚拟仿真实验，恒点还为校方提供了配套硬件设备，建设虚拟仿真实验室与虚拟仿真实训室。与传统教学方式相比，虚拟仿真实验室与实训基地运用计算机声、光、电等技术，结合VR、AR、MR等技术，模拟实训的真实实验环境或场景，给学生营造生动逼真的实验、实训教学过程，提升学生对职业岗位实际应用内容的认知度。“以虚带实”，有效提升学生在学习过程的思考力、创新力，以及分析问题、解决问题的能力，赋能职业教育人才培养。

【结语】

恒点智能教育的虚拟仿真实验对教育和行业人才培养提供了强有力的支持。它不仅帮助学生理解和掌握行业运作，还通过模拟实际操作过程，提高了学生的实践能力和创新能力。随着市场需求和技术进步对教育与实践结合的影响日益显著，恒点智能教育的虚拟仿真实验平台将成为学生适应未来工作需求的重要工具。恒点也将在未来继续优化产品，拓展内容，以适应不断变化的技术和教育需求，期待通过这一平台，为材料工程领域培养出更多具有创新能力和实践能力的人才，相信通过不断的技术创新和教育改革，材料工程领域将迎来更加辉煌的明天。