打造 "虚实结合" 与 "沉浸式空间" 的未来学习中心

教育部《"人工智能 + 教育" 行动计划》要求,深化虚拟仿真实验建设,打造虚实融合的未来学习中心与未来实训中心,加快构建 "人机协同、虚实结合、泛在可及" 的智慧教育新形态。

然而,传统虚拟仿真教学普遍存在三类局限:

  • 脱离真实硬件与真实数据,容易停留在演示范围,缺乏工程真实性

  • 理论教学与工业应用 "两头脱节",基础实验过简,工业系统过复杂

  • 难以打通虚拟原理、实验现象与工程应用之间的完整学习链路

MR 混合现实数字孪生实训系统正是为解决以上痛点而设计,通过 "真实电路,虚拟呈现" 的创新模式,让物理现象在 MR 空间中一目了然。

真实电路,虚拟呈现:物理现象在 MR 空间中一目了然

系统以 ADS 真实硬件电路为实验基础,学生在真实电路上完成接线与参数调节,数据通过虚拟仿真引擎实时处理后,经由 MR 眼镜以三维动画形式呈现电路工作状态与物理现象(如风扇转速、消耗功率、电压、电流等关键参数及电路图),实现真实硬件与虚拟呈现的无缝融合。

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五大核心特性

特性一:真实信号 + 真实场景

系统采用真实电路与风扇风压场景作为实验基础,数据直接来源于实际电路运行过程,与工程应用场景形成紧密对应,彻底解决传统仿真 "演示化" 问题。


特性二:数字孪生引擎驱动

基于数字孪生技术和 MR 眼镜,系统同步构建电路与风扇的数据并呈现物理过程,打造可感知、可观察、可交互的沉浸式教学体验。


特性三:真实故障 + 真实场景

安全复现风机超载、阈值报警等典型异常工况,将抽象的电路现象与真实工业场景直接关联,让学生在安全环境下体验极端情况。


特性四:虚实互动学习

学生在真实硬件端调节参数,虚拟场景同步响应风扇状态与电路变化,支持探究式、项目式和人机协同的新型教学组织方式。


特性五:AI 智能辅助排障

系统内置智能化连线检测机制,实时感知底层硬件状态并提供纠错反馈,降低操作门槛,构建人机协同的新型学习空间。

通过以上五大核心特性,MR 混合现实数字孪生实训系统真正实现了 "真实电路、虚拟呈现、虚实互动、智能辅助" 的创新教学模式,为打造 "虚实结合" 与 "沉浸式空间" 的未来学习中心提供有力支撑。