制造业是立国之本、强国之基。从“中国制造”向“中国智造”的跨越，离不开一支高素质、创新型、复合型的金工类人才队伍。高校金工实习，作为工科学生连接理论知识与工程实践的核心桥梁，其质量直接关系到未来工程师的“工匠精神”与创新能力。
然而，传统的金工实习面临诸多挑战，难以完全适应新时代的需求。在此背景下，虚拟仿真技术的引入，正为金工实习教学注入新的活力。
金工类人才培养的必要性
金工类人才是制造业发展的基石，在“中国制造2025”战略框架下，高端装备制造、智能制造等新兴产业对金工人才的需求呈现爆发式增长。从机械制造到航空航天，从汽车生产到船舶建造，每一个环节都离不开具备扎实金工技能的专业人才。据人社部预测，到2025年，智能制造领域将需要900万人才，而人才缺口预计将达到450万人。这一缺口主要集中在技术类岗位，如电气、机械、软件、硬件工程师等，这些岗位对专业技能和实践经验要求极高。
培养金工类人才是适应国家产业发展需求的必然选择
随着我国制造业转型升级步伐的加快，对金工类人才的需求不仅在数量上有所增加，更在质量上提出了更高的要求。现代制造业更需要既掌握传统金工技艺，又熟悉智能化、数字化制造技术的复合型金工人才。
高校作为人才培养的主阵地，培养金工类人才是适应国家产业发展需求的必然选择。通过系统的金工教学，能够让学生掌握金属材料加工的基本原理、方法和技能，培养学生的工程实践能力、创新思维和问题解决能力。金工类人才不仅能够为企业提供技术支持，推动企业技术创新和产品升级，还能促进制造业整体水平的提升，为国家经济高质量发展提供有力的人才保障。
传统金工实习存在的弊端
尽管传统金工实习在人才培养过程中发挥了重要作用，但在实际教学中，仍存在诸多弊端，难以满足现代制造业对人才培养的需求。
首先，安全风险较高。传统金工实习涉及车床、铣床、钻床等多种大型机械设备，这些设备在运行过程中具有较高的危险性。学生在操作过程中，一旦出现操作失误，很容易造成人身伤害事故。而且，一些金属加工工艺还会产生高温、高压、有毒气体等，对学生的身体健康也存在潜在威胁。为了降低安全风险，教师往往会对学生的操作进行严格限制，这在一定程度上影响了学生实践能力的培养。
传统金工实习存在诸多弊端
其次，实训成本昂贵。传统金工实习需要大量的实训设备、原材料和耗材。实训设备的购置和维护费用较高，很多高校难以承担。同时，金属原材料的消耗也很大，尤其是在学生进行反复练习的过程中，会造成大量的原材料浪费。如引进一台数控五轴铣床需要一百万元左右，学生是初学者，对设备操作不熟练，容易发生操作失误，从而撞坏主轴，维修费高达十几万元，高校一般只引进一两台，教师只能按教学要求带领实习。
最后，实训内容和形式单一。传统金工实习往往以简单的机械加工操作为主，实训内容较为陈旧，与现代制造业的发展需求脱节。同时，实训形式也较为单一，通常是在固定的实训场地进行集中实训，难以模拟实际生产中的复杂场景，导致学生在毕业后难以快速适应企业的工作环境和岗位要求。
虚拟仿真赋能金工实习
虚拟仿真技术的出现，为解决传统金工实训存在的问题提供了有效的途径，其中，恒点通过“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，开发建设的“金工实习-安全警示‘AI+虚仿’实训室”，在金工实训中发挥重要的作用。
恒点“金工实习-安全警示‘AI+虚仿’实训室”
1、保障实训安全
通过构建1:1还原的高度逼真的虚拟场景，结合VR头盔、手柄等设备，学生可以在虚拟环境中进行车工、钳工、焊工等各种操作练习，而不会受到实际设备和环境的限制。在虚拟环境中，即使学生出现操作失误，也不会造成人身伤害和设备损坏，能够让学生在安全的氛围中大胆尝试，不断积累操作经验。同时，虚拟仿真还可以模拟机械伤害、触电风险、火灾爆炸、灼烫伤害等各种危险场景，让学生了解这些危险场景的危害和应对方法，提高学生的安全意识和应急处理能力。
2、降低实训成本
学生在虚拟环境中进行操作练习，不会消耗实际的原材料和耗材，大大降低了实训成本。而且，虚拟仿真系统的维护费用相对较低，使用寿命也较长，能够长期为实训教学服务。此外，虚拟仿真实训还可以突破时间和空间的限制，学生可以在任何时间、任何地点通过电脑、手机、Pad等移动设备进行实训学习，提高资源的利用效率，实现自主化碎片式学习。
3、丰富实训内容和形式
恒点虚拟仿真实训还可以根据现代制造业的发展需求，不断更新和丰富实训内容，将先进的金工技术和工艺融入到实训教学中，让学生接触到最新的行业动态和技术成果。同时，通过“3D-LED交互显示系统”“MR智能互动沙盘”等设备，还可以模拟实际生产中的各种复杂场景，如多设备协同作业、生产流程优化等，让学生在虚拟环境中体验实际生产过程，提高学生的综合实践能力和创新能力，提高实训教学的效果。
虚拟仿真可以模拟实际生产中的各种复杂场景
结语
虚拟仿真技术在高校金工实习中的应用，不仅能够解决传统金工实训存在的弊端，还能提高金工类人才的培养质量，为我国制造业的发展培养更多优秀的专业人才。随着5G、元宇宙等技术的深度融合，未来的金工实训将朝着更智能、更安全、更高效的方向发展，为制造业转型升级提供坚实的人才支撑。
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