隨著國家對信息技術的依賴不斷加深，數字化浪潮席卷各個行業(yè)，教育領域也不例外。近年來，教育設備的更新已成為推進教育現代化的重要環(huán)節(jié)。

市場接近3000億

設備更新更什么？

2024年3月13日，為了助力經濟復蘇和促進消費，國務院發(fā)布了《推動大規(guī)模設備更新和消費品以舊換新行動方案》。隨后在2024年6月，國家發(fā)改委和教育部聯合頒布了《教育領域重大設備更新實施方案》，明確支持普通高校的教學科研儀器設備以及職業(yè)院校（含技工院校）的實訓教學設備更新。

目標是在2027年前，全國教育領域的設備投資規(guī)模比2023年增長25%以上，有效補足普通高校和職業(yè)院校的設備短板，推動教育服務區(qū)域經濟社會發(fā)展和現代化建設更好適配。

在普通高校教學科研儀器設備方面，《方案》明確將重點聚焦集成電路、人工智能、量子科技、生命健康、航空航天、材料、能源等戰(zhàn)略性急需領域以及新興學科，支持新工科、新醫(yī)科、新農科、新文科的建設，更新不適應教學科研需求、性能無法達到教學科研相關配置標準或影響使用安全、已達到最低使用年限的設備。

對于職業(yè)院校（含技工院校）的實訓教學設備，《方案》強調設備要符合專業(yè)教學要求和行業(yè)標準，或符合職業(yè)院校實訓教學條件建設標準，重點聚焦新一代信息技術產業(yè)、高檔數控機床和機器人、高端儀器、航空航天裝備、船舶與海洋工程裝備、先進軌道交通裝備、能源電子、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等重點行業(yè)和領域，更新不適應實訓教學需求、未達到相關實訓教學條件標準、影響實訓教學安全的設備。 

隨后，多地響應高校設備更新的政策，各省市的發(fā)改委紛紛披露了本地區(qū)高校設備更新的詳細計劃，預計將帶來近3000億元的大市場機遇。例如：

廣東?。?0所高校的設備更新項目總投資額達到33.39億元；

貴州?。菏着O備更新項目涵蓋16所院校，總投資額為20.3億元；

天津市：8所高校設備更新項目的獲批總投資額為20.26億元；

河北?。喊l(fā)布了15所高校設備更新的可行性批復通知，項目總投資為7億元。

……

在這些設備更新項目中，智慧教育、實訓室、機房、實驗設備等教學及科研技術設備都位列其中，成為重要的更新內容之一。

人工智能+虛擬仿真

打造實訓教學新體驗

在《教育領域重大設備更新實施方案》引領下，教育技術裝備升級的號角已經吹響。

實踐教學是高等學校整個教學活動中的一個重要環(huán)節(jié)，它是對理論教學的驗證、補充和拓展。然而，傳統(tǒng)的實驗室或實訓基地需要投入大量物理設備、消耗大量實驗材料，教學過程也難以重復、復制、共享，其操作可能具有風險性，部分細節(jié)也難以呈現、觀察。尤其是一些涉及生物、核物理、智能制造的實驗或實訓，醫(yī)學、駕駛或軍事實操，以及遙不可及的景觀講解等，因此傳統(tǒng)實驗室、實訓基地亟待升級改造。

隨著人工智能在教育行業(yè)的廣泛應用，虛擬仿真實訓作為一種利用虛擬現實和人工智能技術進行實驗模擬的教學工具，正逐漸成為高校實訓教學的重要一環(huán)，為學生提供先進的技術支持和實驗平臺，提升實踐能力，并有效解決高校實訓面臨的“三高三難”問題。

1、虛擬仿真實訓研創(chuàng)中心

虛擬仿真實訓研創(chuàng)中心為新質生產力賦能下的智能+虛擬仿真實驗實訓教學，提供優(yōu)質的教學資源。

研創(chuàng)中心能夠給教師提供詳細的虛擬仿真技術培訓和支持，并幫助他們將全新的技術應用于教學中，通過虛擬仿真技術來提升實踐教學質量。

研創(chuàng)中心還為學生提供高度仿真的虛擬環(huán)境，用以進行實訓操作和模擬練習，通過沉浸式教學，學生可以在安全的環(huán)境中進行實踐操作，從而更好地掌握實際技能。

更為重要的是，研創(chuàng)中心還能跟企業(yè)的相關項目、專業(yè)進行合作，開展一系列的研究項目，強化產學融合、校企合作。

2、XR數字融合工作站

XR數字融合工作站，以其空間計算能力、虛擬顯示與交互功能，為高校實驗與實操提供高度仿真的虛擬環(huán)境。作為硬件和軟件的高度集成平臺，既可以作為普通電腦使用，也可以支持支持AR、VR、MR等虛擬仿真操作，全面服務實訓管理、數據采集、評價報告等工作。

3、3D-LED交互顯示系統(tǒng)

3D-LED交互顯示系統(tǒng)由顯示渲染、交互追蹤以及中心控制三大核心技術構成，老師還可以根據課程需要，增加異地互聯系統(tǒng)、VR、AR、MR等硬件設備。

通過3D-LED交互顯示系統(tǒng)來教學，教師通過可視化演示、實時示范、交互式教學和實時注釋等功能進行講授，并提供逼真的虛擬環(huán)境供學習者進行實踐訓練。學生可以在虛擬場景中進行模擬操作、協(xié)同演練和決策訓練，以提高技能和應對復雜情況的能力。

4、MR智能互動沙盤

MR智能互動沙盤，利用光學空間定位技術，能夠將復雜的地理環(huán)境、建筑結構、歷史場景、產品內部結構等以立體、動態(tài)的虛擬形式呈現在面前。在產品組裝、產線設計與預演、城市規(guī)劃、軍事想定、工程模擬、地理信息系統(tǒng)（GIS）、災害應急響應及歷史文化復原等多個學科領域發(fā)揮了重要作用。

沙盤內置多人協(xié)作控制系統(tǒng)，可多人佩戴眼鏡進入同一個虛擬環(huán)境，在操作者的引導下，共同完成數據分析、產品解析、實驗操作等，提高協(xié)同作業(yè)的能力。并通過與智慧校園、教務系統(tǒng)、學生管理系統(tǒng)等數據鏈接，破解線下傳統(tǒng)實訓數據孤島。

結語

在大規(guī)模設備更新的背景下，教育行業(yè)正面臨著前所未有的變革和挑戰(zhàn)。

虛擬仿真實訓以其虛實結合、實踐教學、高安全性等優(yōu)勢，同時還符合以高科技、高效能、高質量為特點的新質生產力要求，越來越多的高等院校和職業(yè)院校都將虛擬仿真應用到實踐教學之中。國家也相繼出臺一系列“人工智能”“虛擬仿真”的支持政策，加快了高校虛擬仿真實驗室和實訓基地建設的步伐。

未來的教育，將是技術與教學深度融合的智慧教育，虛擬仿真無疑將在其中扮演重要角色，為培養(yǎng)適應未來社會的高素質人才貢獻力量。