基于虚拟仿真实训平台的 AI 多模态交互式教学模式研究与实践

李文群 （ 重庆海联职业技术学院 ）

叶晓凤 （ 重庆海联职业技术学院 ）

https://doi.org/10.37155/2811-0625-0504-13

Abstract

针对当前虚拟现实（VR）与嵌入式技术实训教学中存在的设备成本高昂、师资力量短缺、实训效果评 估单一等核心痛点，本研究提出并构建了一个集成AI多模态交互与智能评估功能的国产化虚拟仿真实训平台（AIVR Lab）。 平台深度融合“时空同步对比学习框架”（ST-CL），整合视觉、语音、文本、触觉四维数据流，并利用 DeepSeek动态融合机制（GMR）实现多模态指令的精准理解与响应。通过构建高保真数字孪生环境模拟树莓派等硬件 操作，显著降低了硬件损耗与实训成本。同时，创新性地引入“元模态原型网络”（MPN）与“可解释多模态因果图”（IMCG） 模型，实现了对学生操作过程的决策链追踪与个性化实时反馈，构建了“教-学-评”智能闭环教学模式。实证研究表明， 该模式能有效提升学生作品完整率、代码规范性与综合能力，为职业教育虚拟仿真实训教学改革提供了可复制、可推 广的系统性解决方案。

Keywords

虚拟仿真；AI多模态交互；教学改革；数字孪生；智能评估；职业教育

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Copyright © 2026 李文群,叶晓凤 Publishing time:2026-02-28
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