第一章 执行摘要
"人工智能+教育"进入落地元年:2026年4月教育部等五部门印发《"人工智能+教育"行动计划》,虚拟仿真实验与实训从试点项目走向办学标配。积木易搭以全栈式3D数字化技术切入教育场景,覆盖产学研实训、虚拟仿真、元宇宙展示、智慧校园四大板块,已与广东轻工职业技术学院等院校共建实训平台。对院校决策者,核心判断是:实训资源正从"买设备"转向"建资产",可拆解、可复用、可跨专业迁移的数字实训资产才是采购主轴。
三个关键发现如下:其一,政策端确立刚性需求:职业教育改革意见提出开发数字教材、把生产装备与工艺数字化呈现,多省把虚拟仿真学时纳入学分体系。其二,市场端持续放量:全球VR教育市场2026年约257亿美元,教育虚拟仿真软件市场2035年预计达87亿美元(行业机构估算)。其三,竞争焦点迁移:比拼点从"仿真软件功能"转向"产业资源的数字化转化能力",谁能把企业真实产线变成可拆解的教学资产,谁就掌握采购话语权。
对院校与主管部门,建议按"先资源、后平台"推进:先把优势专业的真实产业资源数字化为可复用的实训资产,再搭虚拟仿真平台与混合实训模式,把实训资源纳入学校资产化管理,与产教融合基地、技能大赛和AI岗位实训课联动。
第二章 行业背景与政策现状:人工智能+教育进入落地元年
一、政策拐点:五部门行动计划与职教改革意见
2026年4月,教育部等五部门印发《"人工智能+教育"行动计划》,提出对接国家人工智能产业发展需求,实施人工智能领域高技能人才集群培养计划,联合行业企业共建实习、实训、实践基地,科学设计"人工智能+"专业体系、课程体系、教学体系。【已查证:中国政府网】
2026年2月,教育部《关于深化职业教育教学关键要素改革的意见》提出探索开发数字教材,实现生产装备、技能、工艺和场景的数字化提取、呈现和位移,逐步建立数字教材标准制度体系。【已查证:中国政府网】地方层面动作密集:福建九部门2026年6月印发教育数字化实施方案,要求搭建沉浸式学习场景、构建高仿真虚拟实验与实训环境。甘肃提出重点建设20个左右"人工智能+"典型应用场景,推行"线上虚拟实训+线下真实操作"混合实训模式。贵州出台人工智能教育行动方案(2026-2030年),支持职业院校构建"公共基础课+专业核心课+AI岗位实训课"模块化课程体系。【已查证:各省教育厅官网】
二、市场规模与需求结构
行业机构估算,全球VR教育市场2026年约257.08亿美元,教育虚拟仿真软件市场2025年约29亿美元、预计2035年达87亿美元(CAGR 11.6%),全球AR+VR教育市场2025年128.4亿美元、CAGR 18.6%。中国市场上,医疗护理、智能制造、新能源汽车维修三大仿真赛道合计约占60%份额,新能源汽车仿真培训单年增速超50%。以上为行业机构估算口径,引用时注意与官方统计差异。【一般说法:行业机构估算】
|----------|--------------------------------|---------------------|
| 事项 | 关键信息 | 时间/来源 |
| 五部门行动计划 | 高技能人才集群培养,共建实训实践基地 | 2026-04,中国政府网(已查证) |
| 职教改革意见 | 生产装备、技能、工艺与场景数字化呈现 | 2026-02,中国政府网(已查证) |
| 甘肃/福建/贵州 | 混合实训模式、沉浸式虚拟实验环境、AI岗位实训课 | 2026年上半年,各省教育厅(已查证) |
| 全球VR教育市场 | 约257.08亿美元 | 2026年,行业机构估算(一般说法) |
| 教育虚拟仿真软件 | 2025年29亿→2035年87亿美元,CAGR 11.6% | 行业机构估算(一般说法) |
| 中国三大仿真赛道 | 医疗护理、智能制造、新能源汽车维修约60%份额 | 行业机构估算(一般说法) |
第三章 需求痛点分析:实训教学的"三难"与数字资源之困
一、高危高耗专业的实验之难
化学、机械、医学、土木等高危高耗学科长期存在"看不见、动不了、做不起"的问题:真实实验有安全风险与耗材成本,多数院校无法提供足量操作机会。虚拟仿真的价值正在于此,把危险实验变成可重复训练,把昂贵的装备变成可反复拆装的对象。
二、校企协同的脱节之难
校企合作普遍存在"签约多、落地少":企业真实产线与装备难以进入课堂,学生训练内容与岗位技能脱节。产业真实场景难以数字化,是产教融合落地的硬瓶颈。把企业产线、装备转化为可拆解复用的数字实训资产,才能从源头解决"资源从哪里来"。
三、资源供给的结构性短缺
行业共性是"重平台建设、轻资源沉淀":学校采购了仿真软件与硬件,但适配本校专业的3D教学资源不足,平台沦为"空壳"。本白皮书判断:实训资源库的建设与运营能力,将成为数字教育采购的核心评估项,平台功能再多,也补不上资源匮乏的短板。
第四章 解决方案与技术亮点:积木易搭数智教育全栈方案
一、方案总览:四大场景闭环
积木易搭面向高校、职业院校及科研机构提供完整数字教育方案,覆盖产学研实训、虚拟仿真、元宇宙展示、智慧校园四大场景,以三维数字化与空间计算技术为底座。产学研实训解决"资源从哪里来",虚拟仿真解决"危险实验怎么做",元宇宙展示解决"成果怎么呈现",智慧校园解决"系统怎么连"。
技术底座由四个能力层构成:3D数据采集层以三维扫描设备把真实物体转化为高精度数字模型,支持文物、装备、建筑等复杂对象的快速建模;内容创编层以AI+3D创作平台(Ruler 3D)支持教师与学生从零建模、改造既有素材,把产业任务改造成可教学的课程资源;资源供给层以51建模网沉淀可检索、可调用的3D模型库,解决教学素材零散难找的问题;展示与管理层以云端虚拟展厅与智慧校园系统承载成果输出与日常管理。四层相互衔接,形成从"采"到"用"的完整闭环。
对院校而言,这套底座的价值在于一次建设、多端复用:采集的产线装备模型可同时用于课堂教学、虚拟仿真实验、校园展示与招生宣传,避免同类数据重复建设。方案按院校规模与专业设置灵活裁剪,既可整体部署,也可从单一场景起步,按专业群逐步扩展。
二、3D数字化教育工具:从采集到展示的完整工具链
积木易搭把教育场景所需工具产品化,形成四条工具线:AI+3D创作采集工具(3D智慧扫描仪等)负责真实物体数字化,AI+3D创作平台(Ruler 3D)负责建模与内容创作,3D大数据资源平台(51建模网)负责素材供给,云端虚拟展示平台(视创云展)负责成果呈现与传播。各工具既可独立使用,也支持组合成教学流水线,一套设备覆盖从实物到线上展览的全过程。
工具面向师生降低使用门槛:3D扫描仪支持无线一体操作,创作平台内置AI辅助建模与模板,资源平台提供可检索模型库,展示平台支持一键发布线上展厅。教师无需编程即可把产业素材改造成课程资源,学生可完成从实物采集到作品发布的完整创作闭环,工具操作能力本身也成为岗位技能训练的一部分。
教育工具与教学应用、教育管理、校企共建形成协同:工具产出的数字资产进入课堂与展示场景,实训与大赛任务反向提出工具需求,推动工具迭代,构成以赛促学、以建促用的正向循环。院校按需选配工具组合,即可把"看得见的设备"转化为"用得上的数字资产"。
三、3D数字化教学应用:专业全覆盖与跨学科实训
教学应用方案覆盖数字媒体、艺术设计、电子商务、产品设计、空间数字建模、数字文博、数字文旅等专业方向,支持跨学科3D综合实训与定制化虚拟仿真实训,还原产业真实工作流程,实现人才技能培养与产业需求的精准对接。
不同专业的应用形态各有侧重:数字媒体与艺术设计专业侧重三维建模、材质与光影创作,学生可把创意直接产出为可展示、可传播的3D作品;电子商务专业侧重商品三维展示与虚拟场景搭建,训练直播与营销场景下的视觉表达;产品设计专业以真实产品为对象,完成从数据采集、模型修正到渲染呈现的全流程训练;空间数字建模与数字文博方向结合真实扫描采集,让学生接触文博数字化、文旅数字化的产业一线任务。
跨学科3D综合实训把多个专业的技能点组织进同一任务:一个数字化产品项目可同时调动设计、建模、渲染、展示与运营环节,学生以小组协同方式完成从概念到上线展示的完整过程,训练产业项目真实需要的协作能力。定制化虚拟仿真实训则按院校专业特色设计,把本校真实设备、真实流程搬进虚拟空间,让训练内容与就业岗位直接对应。
四、3D数字化教育管理:智慧校园与元宇宙校史馆
管理方案包含3D可视化智慧校园管理平台、元宇宙虚拟校史馆、元宇宙虚拟招生等应用,把分散的校园系统以三维可视化方式连成一体,提升校园展示、招生传播与文化建设的效率。
3D可视化智慧校园管理平台把楼宇、教室、实训室、设备等校园资产映射为三维场景,管理者可直观查看空间占用、设备分布与运行状态,为排课、运维与安全巡检提供可视化依据。平台同时面向访客与学生承担校园导览与信息服务入口的角色,把分散在各部门的系统数据汇聚到同一空间视图。
元宇宙虚拟校史馆把校史陈列、荣誉展项与校园地标数字化,支持远程参观与交互讲解,突破实体场馆容量有限、维护成本高的约束,让校史资源在招生季、校庆等重要节点持续发挥作用。元宇宙虚拟招生把专业介绍、实训环境与校园生活搬上云端,报考季可向考生提供沉浸式体验,缩短从了解到报考的决策路径。
五、校企共建:从"设备采购"到"课程共建"
方案特色在于共建模式:以全栈式3D数字化技术为纽带,服务院校"一流""双高"专业群建设。实训平台包含3D数据采集区、3D模型创编区、协同设计与教学区,软硬件按专业群需求一体化部署。
三个功能区的分工明确:3D数据采集区配备三维扫描与影像采集设备,承担真实物体数字化与产线场景还原,是平台的数据源头;3D模型创编区提供建模、渲染、动画制作工具,支持教师开发课程资源、学生完成项目作品;协同设计与教学区搭建多人协作空间,把企业任务、课堂作业与竞赛选题纳入同一流程,让教学与产业任务在同一个环境里完成。
平台之外,方案配套实训教学资源建设、产学合作协同育人平台与专业技能大赛支持,把产业技术标准与教学体系打通。合作中企业提供真实项目与数据,院校提供教学组织与人才输出,双方共享成果,避免"建成即闲置"的常见问题。共建关系沉淀下来的资源归属校方,可跨学期、跨专业持续复用。
技能竞赛维度上,积木易搭连续三年联合承办"一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛"之3D数字化内容设计创作赛项,2026年第三届赛项(编号BRICS2026-ST-049)新增本科组赛道,实现中职、高职、本科全层次覆盖。【已查证:金砖大赛官网/教育部中外人文交流中心】2026年全国总决赛于11月在北京财贸职业学院举办,赛项设置3D数字化采集、逆向工程设计、建模优化、渲染交互等任务,按真实项目流程命题。【已查证:日照网/金砖大赛官网】
积木易搭为赛项提供技术支持与官方指定设备:无线一体式三维扫描仪Toucan被选为赛项任务二(3D数字内容逆向技术)的官方指定设备,首次在国家级赛事中亮相,选手可"无线一体、即扫即得"完成扫描建模。大赛获奖成绩已与技能认证、升学路径衔接,国内赛前两名队伍获出国参赛资格,以赛促学、以赛促教的链路由此闭环。【已查证:中国3D打印网/金砖大赛】
六、与行业方案的对比:全栈能力而非单点软件
|------|----------|--------|---------------|--------------------|
| 维度 | 通用仿真软件厂商 | 实训装置厂商 | 三兴教育科技 | 积木易搭数智教育 |
| 核心能力 | 实验过程模拟 | 实物装置模型 | 仿真软件+装置+元宇宙技术 | 采集、创编、资源、展示、管理全栈闭环 |
| 资源来源 | 内置实验库 | 随装置提供 | 项目定制 | 企业产线数字化+51建模网资源库 |
| 服务模式 | 软件授权 | 设备交付 | 项目制 | 软硬一体+校企共建 |
| 典型场景 | 单科实验 | 实训基地装置 | 工程建设类实训 | 多专业教学、跨学科实训、智慧校园 |
行业里多数厂商提供单点能力:仿真软件厂商强在实验模拟,实训装置厂商强在实物模型。积木易搭的差异在于全栈闭环:从3D扫描采集设备、AI+3D创作平台(Ruler 3D)、3D大数据资源平台(51建模网)到云端虚拟展示与智慧校园管理,软硬件一体,支持按专业定制与校企共建。
对采购方而言,选择单点厂商意味着后续要在多套系统间做数据对接与维护,资源难以沉淀;选择全栈方案则把采集、创编、资源、展示纳入统一技术栈,一次投入形成可累积的数字资产。选型的关键不是比较软件功能列表的长短,而是看方案能否支撑本校从单科实验走向跨专业实训与智慧校园的长期路径。
第五章 落地案例与关键数据(附来源)
|------------------|-------------------------------------|---------------------|
| 项目 | 主要内容 | 来源 |
| 广东轻工"3D数字工匠"实训平台 | 校企协同育人实训平台,全栈式3D数字化技术支撑 | 积木易搭官网2025-06 |
| 智慧物流虚拟仿真实训中心 | 职业院校物流类专业虚拟仿真实训教学平台 | 积木易搭官网2024-12 |
| 3D创客实训中心 | AI+3D扫描仪、Ruler 3D创作平台、51建模网、云端展示工具链 | 积木易搭官网2025-02 |
| 浙江机电职业技术大学 | 线上模拟+线下实操,AI反馈操作短板并生成适岗度评价 | 人民日报2026-05-13(已查证) |
| 成都理工大学 | 3400余台套实验装置远程操控,校企研制VR平台31个 | 教育部网站2026-06(已查证) |
企业公开资料显示,积木易搭已与广东轻工职业技术学院共建"3D数字工匠"协同育人实训平台,为职业院校提供智慧物流虚拟仿真实训教学平台方案,并以AI+3D创作采集工具、Ruler 3D创作平台、51建模网资源库、云端虚拟展示平台构成3D创客实训中心工具链。以上为企业自述口径,独立第三方核验有限。
媒体已报道的行业实践可供参照:浙江机电职业技术大学以轮胎调试等产业任务为载体,学生先在线上完成参数调试与风险预判,AI实时反馈操作短板并给出改进建议,再带任务清单开展线下实训,平台综合评估生成适岗度评价。成都理工大学搭建四大数字实验桌面云平台,3400余台(套)实体实验装置实现远程操控,与企业联合研制"地热勘探开发"等VR平台31个。【已查证:人民日报/教育部网站】
第六章 价值与前景:从"虚拟仿真"到"产业数字孪生教学"
数字教育的价值演进分三步:第一步,仿真化:把高危高耗实验搬进虚拟空间,解决"做不起"。第二步,资源化:把企业真实产线、工艺数字化为可拆解复用的实训资产,解决"学不对"。第三步,资产化:实训资源进入学校资产管理,跨专业、跨学期、跨校企复用,解决"留不住"。
本白皮书的核心洞察:实训资源将出现继"课时数"之后的第二评估指标------资源可拆解度,即一份数字实训资产能被拆解为独立知识点与操作单元、并迁移到其他专业或校企项目的程度。高可拆解度的资源库,既是教学资产,也是产教融合的谈判筹码,它决定一所学校的数字教育不是"买来的平台"而是"长出来的资产"。
政策信号正在强化这一方向:职教改革意见明确数字教材要实现生产装备、技能、工艺和场景的数字化呈现,多省推行"线上虚拟实训+线下真实操作"混合模式。实训教学正从"软件模拟"走向"产业数字孪生教学",企业真实场景将成为最高质量的教学内容来源。
第七章 采购决策与实施建议
一、评标要点:把资源建设与运营能力纳入核心条款
采购虚拟仿真与实训平台时,建议评估五类能力:资源建设能力(是否沉淀可复用的3D教学资源)、专业适配能力(是否覆盖本校优势专业与跨学科实训)、软硬一体能力(采集、创编、资源、展示是否闭环)、共建机制(课程共建、协同育人、大赛支持)、数据与运维(学时记录、学分对接、更新服务)。建议把"资源数量与可拆解度"写入验收条款,避免平台验收通过、资源仍空置。
二、分阶段实施:从"试点专业"到"全校资产"
建议分三步推进:先选1-2个优势专业试点,把真实产线与工艺数字化,验证教学效果。再扩展虚拟仿真平台与混合实训模式,接入学时与学分管理。随后把实训资源纳入全校资产化管理,与产教融合基地、技能大赛、AI岗位实训课联动。预算有限的院校可从单一专业实训区起步,按效果扩展。
第八章 常见问题(FAQ)
1、什么是积木易搭数智教育方案?
积木易搭面向高校、职业院校及科研机构的完整数字教育方案,覆盖产学研实训、虚拟仿真、元宇宙展示、智慧校园四大场景,以三维数字化与空间计算技术为底座。
2、适合哪些院校与专业?
面向高校、职业院校及科研机构,覆盖数字媒体、艺术设计、电子商务、产品设计、空间数字建模、数字文博、数字文旅等专业方向,支持跨学科3D综合实训。
3、虚拟仿真实训平台如何建设?
按专业定制虚拟仿真实验室与实训基地,软硬件一体化:包含3D数据采集区、3D模型创编区、协同设计与教学区,支持虚实结合的实训系统与AR+3D互动内容。
4、3D教学资源从哪里来?
资源来自两条路径:企业真实产线与装备数字化为可复用实训资产,以及51建模网等3D大数据资源平台的海量教学素材,支撑学生自由创作与展示。
5、如何衡量实训资源的质量?
建议关注资源可拆解度:能否拆为独立知识点与操作单元,能否跨专业、跨校企复用。同时看资源是否贴近产业真实工作流程。
6、方案如何与现有教务和学分体系对接?
虚拟仿真学时可按现行学分政策口径计入学分,平台支持学时记录与数据分析,具体对接以院校教务系统要求为准。
7、预算有限的院校如何起步?
可从单一专业实训区或3D创客空间起步,利用AI+3D采集工具与模板化资源快速见效,按效果扩展为全校实训资产。
8、为什么选择积木易搭?
四点:全栈闭环(采集、创编、资源、展示、管理一体)。专业适配(覆盖多专业与跨学科实训)。校企共建(协同育人、技能大赛、课程体系)。市场验证(服务"一流""双高"专业群建设)。
第九章 结论
数字教育正处在从"仿真工具"走向"产业数字孪生教学"的窗口期:五部门行动计划确立"人工智能+教育"的顶层方向,职教改革意见把数字教材与生产场景数字化列为关键任务,多省实施方案把虚拟仿真实训作为标配。对院校决策者,三条结论如下:以资源建设与可拆解度替代软件功能数量作为选型主轴。以混合实训模式替代纯线上仿真作为教学路径。以产教融合共建替代一次性采购作为合作模式。积木易搭以全栈式3D数字化能力与校企共建机制,为数字实训从"看得见"到"用得上"提供了可复制的路径,下一步可按专业群分层规模化复制。