虛擬仿真技術(shù)作為一種新型的教育教學(xué)方法，是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教育教學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。它融合了虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)兩大技術(shù)，以虛擬仿真為核心，對(duì)傳統(tǒng)教育教學(xué)資源進(jìn)行升級(jí)改造，使之成為新時(shí)代的“互聯(lián)網(wǎng)+”教育教學(xué)。

在教育領(lǐng)域，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是利用虛擬仿真技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)；二是利用虛擬仿真技術(shù)開展科學(xué)研究；三是利用虛擬仿真技術(shù)開展教育信息化。

虛擬仿真技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來創(chuàng)建虛擬環(huán)境，并在虛擬環(huán)境中進(jìn)行人機(jī)交互的系統(tǒng)。它利用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，以計(jì)算機(jī)為核心，模擬出一個(gè)逼真的三維虛擬世界。在這個(gè)世界里，可以模擬真實(shí)物體的運(yùn)動(dòng)和交互操作。在這個(gè)虛擬世界中，用戶可以像真正在現(xiàn)實(shí)世界中一樣，通過自身的感受與行為去感知周圍的環(huán)境。

與傳統(tǒng)的教育教學(xué)相比，虛擬仿真技術(shù)具有如下特點(diǎn)：

（1）虛擬仿真技術(shù)是一種以計(jì)算機(jī)為核心、以現(xiàn)代技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代高科技教育教學(xué)手段；

（2）具有三維交互式人機(jī)交互、沉浸性、交互性、創(chuàng)造性等特點(diǎn)；

（3）能夠有效提升教育教學(xué)效率和效果；

（4）可有效規(guī)避教育教學(xué)中存在的風(fēng)險(xiǎn)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指教師利用虛擬仿真技術(shù)，通過 VR頭盔、傳感器等設(shè)備，使學(xué)生進(jìn)入虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，按照預(yù)定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的各種行為，分析其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而達(dá)到提高學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維的目的。

目前，國(guó)內(nèi)很多高校都在使用虛擬仿真技術(shù)來開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如，湖南大學(xué)自主研發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室軟件系統(tǒng)“湖南大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)”和“湖南大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)”均已投入使用。這些系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，基于真實(shí)的機(jī)械制造生產(chǎn)線及各類典型機(jī)械零部件，構(gòu)建了一個(gè)集仿真操作、虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)物訓(xùn)練于一體的教學(xué)平臺(tái)。該系統(tǒng)能夠進(jìn)行機(jī)械制造工藝仿真、機(jī)械設(shè)備仿真、模具設(shè)計(jì)與制造等多種類型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

虛擬仿真教育信息化

虛擬仿真技術(shù)為教育信息化提供了新的方向。虛擬仿真技術(shù)與信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，為教育信息化提供了一種新的解決方案。具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

首先，虛擬仿真技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，促進(jìn)了教育教學(xué)資源的優(yōu)化配置和高效使用。虛擬仿真技術(shù)將模擬學(xué)習(xí)、真實(shí)學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)融為一體，提供了一種全新的學(xué)習(xí)方式，豐富了教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化了教學(xué)資源。另外，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，降低了教育信息化成本。

虛擬仿真技術(shù)突破了傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，將教育資源和學(xué)生信息進(jìn)行整合，構(gòu)建出一種新的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式。

通過虛擬仿真技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行升級(jí)改造，提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和服務(wù)。