大部件装配作为飞机制造的关键环节，一直是飞行器制造工程专业的核心课程，但由于其涉及众多零件、工装、高精密装备以及庞大场地，在学校开展“真实”实验面临诸多困难。记者了解到，南京航空航天大学近年来倾力打造了虚拟仿真的沉浸式课堂，有效破解了产教融合的时空壁垒。

实验室里，一排排先进的虚拟现实设备跃入眼帘。学生们兴奋地穿戴好VR眼镜和数据手套，准备踏入“飞机制造世界”。

“过去，学生只能通过图纸和视频想象飞机装配过程；现在，他们能‘触摸’每一个铆钉的力度，感受每一块蒙皮的张力。”课程负责人田威教授指着屏幕上跳动的三维模型说。

据介绍，2017年，南京航空航天大学机电学院推出国家虚拟仿真实验教学项目《飞机大部件装配虚拟仿真实验》，成为2019年教育部组织的中国慕课大会上唯一的现场展示项目。项目将“虚拟现实+互联网”技术融入实验教学，填补了当前我国飞行器制造工程专业在飞机装配虚拟仿真实践教学平台方面的空白。

作为国内首个深度融入虚拟仿真技术的飞机制造教学课程，《飞机大部件装配虚拟仿真实验》以三大核心模块构建了完整的教学闭环。在飞机蒙皮成形工艺设计模块，平整的金属板材在虚拟拉形机的精密操控下逐渐变形为飞机蒙皮。学生需精细调整各项拉形工艺参数，任何微小偏差都可能导致蒙皮表面出现瑕疵。飞机壁板自动钻铆工艺设计模块中，壁板从零散的零件通过自动钻铆机精确连接。学生需亲手设计并优化钻铆工艺参数，误差需控制在丝级。而在飞机翼身对接模块，学生需综合运用前两个模块所学知识，在虚拟环境中构建大尺寸空间坐标系，于动态平衡中，完成数十吨部件的精准对接，稍有偏差便会触发系统警报。

“这就像在数字世界玩一场‘硬核拼图’游戏，但每一块‘拼图’都对应着真实的物理规律。”田威教授表示，通过虚实融合的交互设计，学生不仅能观察装配过程，更能通过力反馈设备感知操作阻力，甚至听到铆枪击发的模拟声响，全方位沉浸在虚拟的飞机制造环境中。

课堂上，同学们经常能见到来自商飞、成飞等单位的工程师们，他们带着一线案例走进课堂，为学生们传授行业最新技术。

“产教融合不是简单的企业参观，而是让行业需求反向定义教学场景。”田威介绍，课程教师团队与众多单位或企业工程师交流沟通，结合理论知识和行业最新案例，编纂飞机装配新教材，并发展出数字教材，以行业需求映射教学内容，供相关行业和专业学习借鉴。

该课程的另一大亮点是不设“标准答案”的考核方式和面向“多元化”能力的培养。它不仅仅传授制造技术原理，而是基于“探索式”实验过程设计，将工程分析能力、技术探索能力、知识掌握能力等多元化能力融入其中。学生们在实验过程中不仅要掌握主流先进制造技术的精髓，更要学会如何运用这些知识解决实际问题，从而培养出全面的工程素养。

“在上课过程中，师生可以一起研讨，形成创造性的方案，并应用在虚拟装配仿真实验中。”负责飞机壁板自动钻铆工艺设计模块的王珉老师表示，“我们鼓励‘试错’——虚拟环境中的‘失败’，恰恰是创新思维的起点。”

机电学院2023级博士生孙冠宇表示：“在课本中，晦涩难懂的矩阵变换，以机翼、机身位姿的形式展现到眼前时，让我们了解到了课堂中难以接触的工程思维，让人豁然开朗。我想，这门课是我从理论走向实践的第一导师，也是从学生走向工程师的一个起点。”

扬子晚报/紫牛新闻 杨甜子

实习生 王涵

校对 盛媛媛