虛擬仿真技術(shù)是以計算機為基礎(chǔ)，綜合運用各種技術(shù)手段，將計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等多種學(xué)科知識融為一體，以三維場景為載體，以多維交互為手段，模擬真實世界中的各種對象和場景。 隨著數(shù)字化的普及，越來越多的高校開始使用虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)（Virtual Reality Instruction System）來進行實驗教學(xué)。

一、高校實驗室現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的實驗室建設(shè)存在設(shè)備投資大，利用率低，學(xué)生動手能力差，實驗內(nèi)容單一等問題。比如像數(shù)控機床這樣的設(shè)備，由于實驗教學(xué)內(nèi)容相對比較固定，并且涉及到一些理論知識和實驗操作，所以高校往往會選擇在校內(nèi)建一個實驗室來完成教學(xué)任務(wù)。由于實訓(xùn)設(shè)備價格昂貴且維護成本較高，所以在校內(nèi)建設(shè)實驗室的時候往往會受到場地的限制。實驗設(shè)備種類繁多、數(shù)量龐大，導(dǎo)致了許多實驗課程無法開展。

二、實驗教學(xué)存在的問題

1、實驗教學(xué)效果差。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是由教師根據(jù)實驗原理及原理分析、講解，學(xué)生在一旁觀察、模仿，缺乏趣味性，學(xué)習(xí)興趣不高；學(xué)生只能被動接受知識，無法發(fā)揮主觀能動性，無法更好地掌握知識。

2、教學(xué)效率低。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是老師講學(xué)生聽，學(xué)生學(xué)得辛苦，教師上課壓力大；同時，教學(xué)資源缺乏，難以做到開放共享。

3、實驗教學(xué)成本高。由于傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式只能提供有限的實驗設(shè)備和實驗條件，學(xué)生在學(xué)校只能進行有限的實驗操作，無法做到自主探究。

4、知識掌握不全面。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式無法實現(xiàn)對理論知識的鞏固和應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握不全面。

三、實驗室數(shù)字化建設(shè)必要性

對于實驗教學(xué)而言，數(shù)字化的優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1、節(jié)省空間和時間，方便學(xué)生隨時進行實驗，同時也能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2、有利于激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生更加主動地參與到實驗教學(xué)中來。

3、增強了學(xué)生對實驗的理解和掌握，同時也降低了教師的工作量。

4、提升實驗室設(shè)備的利用率，使得實驗室能夠持續(xù)穩(wěn)定運行。

5、提高了儀器設(shè)備的利用率和維護率，減少設(shè)備的損耗和損耗。

6、有利于提高實驗教師的工作效率，使實驗教師有更多的時間進行教學(xué)研究和課程建設(shè)。

7、有助于教學(xué)質(zhì)量提升，提高實驗室教學(xué)水平和培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

8、有效提高實驗課程設(shè)計水平，增強實驗課程設(shè)計能力，提升實驗教學(xué)效果。

四、半實物實驗室建設(shè)方案

為提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，歐倍爾以實際項目為載體，采用半實物仿真技術(shù)，建設(shè)了一套“數(shù)字化半實物仿真實驗室”。

數(shù)字化半實物仿真實驗室采用先進的技術(shù)手段，將虛擬現(xiàn)實、人工智能、傳感器、大數(shù)據(jù)等多種技術(shù)融合到產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)等各個環(huán)節(jié)中，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。

歐倍爾數(shù)字化半實物仿真實驗室的建設(shè)包含了一套完整的產(chǎn)品研發(fā)體系，其中包括了產(chǎn)品研發(fā)、實驗中心、生產(chǎn)車間和大數(shù)據(jù)分析平臺等部分。通過應(yīng)用先進技術(shù)手段，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實（VR）、人工智能（AI）等多種技術(shù)融合的教學(xué)實驗平臺，為學(xué)生提供更好的實踐教學(xué)體驗。