從教育發(fā)展的歷史變革來看，文字、造紙、印刷、計算機等都引起了教育的重大變革，而虛擬現(xiàn)實與教育的結合，勢必也將推進教育領域的飛速發(fā)展，早在1985年，美國國立醫(yī)學圖書館(The National Library of Medicine，簡稱NLM)就嘗試利用虛擬現(xiàn)實技術開展部位解剖的仿真教學;進入世紀年代，洛賓比得迪和馬克英格里伯格提出創(chuàng)建一個虛擬現(xiàn)實物理實驗室的構想，用于模仿復雜物理實驗的反應機理，使學生能夠在虛擬仿真的情況下進行物理實驗操作;進入21世紀，隨著技術的飛速發(fā)展，虛擬仿真教學得以大范圍的推廣應用，在網(wǎng)絡構建的“虛擬現(xiàn)實實驗室”內(nèi)，參與者可以暢所欲言，發(fā)表自己的觀點與看法，同時，還可以從任意的角度觀察和縮放圖形，進行學習。虛擬仿真實訓可以有效降低實訓成本，使得教育資源更加均衡。廣州智能工廠虛擬仿真科學教育
從教學環(huán)節(jié)上來講，結合虛擬仿真技術的儀器分析實驗課程，可以實現(xiàn)以下幾點：為學生提供了更多實踐操作機會。課堂上教師只需強調(diào)實驗注意事項即可，將課堂充分留給學生自主實驗，真正意義上實踐“以學生為中心”的教育理念。實現(xiàn)探究性教學，培養(yǎng)學生實驗探究和創(chuàng)新意識?！板e誤操作會損害儀器設備甚至引發(fā)實驗安全事故”，這也是實驗教學中驗證性實驗較多的重要原因之一，而虛擬仿真實驗則能彌補這一不足，為學生提供“試錯”的機會，讓學生單獨自主完成實驗探究，改進實驗設想，培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。鄭州自動化虛擬仿真專業(yè)建設虛擬仿真訓練可以模擬真實情況下的各種難題和挑戰(zhàn)。
虛擬仿真實驗教學項目還可以打破地理限制，讓學生們跨越時空進行合作學習。學生們可以通過網(wǎng)絡平臺進行實驗操作和數(shù)據(jù)交流，與遠在他處的同學一起進行實驗設計和結果討論。這種合作學習的方式不僅拓寬了學生們的視野，還培養(yǎng)了他們的團隊合作和溝通能力。虛擬仿真實驗教學項目的打破時空限制也給教育者帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。教育者需要充分了解和掌握虛擬仿真實驗教學項目的技術和操作方法，為學生們提供良好的指導和支持。此外，教育者還需要創(chuàng)新教學設計，將虛擬仿真實驗教學項目與傳統(tǒng)課堂教學相結合，提供全方面的學習體驗和知識掌握。
在過程控制虛擬仿真中，學生可以安全地進行實驗和調(diào)試，而無需擔心可能的事故和損壞。實際工廠環(huán)境中的一些工藝過程可能涉及高溫、高壓、有毒物質等危險因素，但虛擬仿真提供了一個安全的學習環(huán)境。學生可以放心地進行試驗和調(diào)試，探索不同的控制策略，優(yōu)化參數(shù)設置，并觀察系統(tǒng)的響應。這種安全性使得學生能夠更加自信和勇敢地進行實踐，發(fā)展他們的實踐技能。過程控制虛擬仿真還提供了多樣性和復雜性的學習機會。它可以模擬各種不同類型的工業(yè)過程，包括化工、能源、制造等領域。虛擬仿真訓練可以提高學習者的記憶能力和理解深度。
根據(jù)沉浸式體驗角度分類：人——虛擬環(huán)境交互式體驗系統(tǒng)中，用戶則可用過諸如數(shù)據(jù)手套，數(shù)字手術刀等的設備與虛擬環(huán)境進行交互，如駕駛戰(zhàn)斗機模擬器等，此時的用戶可感知虛擬環(huán)境的變化，進而也就能產(chǎn)生在相應現(xiàn)實世界中可能產(chǎn)生的各種感受。如果將該套系統(tǒng)網(wǎng)絡化、多機化，使多個用戶共享一套虛擬環(huán)境，便得到群體—虛擬環(huán)境交互式體驗系統(tǒng)，如大型網(wǎng)絡交互游戲等，此時的VR系統(tǒng)與真實世界無甚差異。根據(jù)系統(tǒng)功能角度分類：系統(tǒng)功能分為規(guī)劃設計、展示娛樂、訓練演練等幾類。通過虛擬仿真技術，建筑師和設計師可以在計算機上進行模擬，從而避免了實際建造工程中的錯誤和成本浪費。土木建筑虛擬仿真科學教育
利用虛擬仿真技術，科研人員可以在計算機中進行試驗，避免了大量的實驗成本和時間浪費。廣州智能工廠虛擬仿真科學教育
超越實體實驗室：虛擬仿真實驗室改變教育格局：虛擬仿真實驗室還可以跨越時空，將學生帶入到平常無法親臨的場景和領域。例如，學生們可以通過虛擬仿真實驗室參觀古代文明的遺址、探索宇宙的奧秘、體驗不同氣候和地理環(huán)境等。這種虛擬旅程讓學生們能夠開闊眼界、拓寬知識領域，并更好地理解科學知識的應用和意義。除了學生的受益，虛擬仿真實驗室還為教師提供了全新的教學工具和資源。教師們可以根據(jù)不同的課程和學習目標，設計和創(chuàng)建自己的虛擬實驗室，定制實驗場景和模擬器。他們可以監(jiān)控學生的學習過程，及時提供指導和反饋，并利用虛擬環(huán)境進行實驗演示和講解。這種個性化的教學方式可以更好地滿足學生的需求，提高教學效果。廣州智能工廠虛擬仿真科學教育