數(shù)字孿生，相比大家都已經(jīng)不是很陌生，作為工業(yè)4.0的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)，最早由密歇根大學(xué)的Michael Grieves提出并命名為“信息鏡像模型”（Information Mirroring Model），而后演變?yōu)?ldquo;數(shù)字孿生”的術(shù)語(yǔ)。在2012年的時(shí)候，NASA給出了數(shù)字孿生的概念描述：數(shù)字孿生是指充分利用物理模型、傳感器、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多尺度的仿真過(guò)程，它作為虛擬空間中對(duì)實(shí)體產(chǎn)品的鏡像，反映了相對(duì)應(yīng)物理實(shí)體產(chǎn)品的全生命周期過(guò)程。
數(shù)字孿生在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，每一個(gè)實(shí)體物體或者系統(tǒng)都可以有與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)數(shù)字孿生體，實(shí)體產(chǎn)品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)反應(yīng)在數(shù)字孿生體中，同時(shí)數(shù)字孿生體會(huì)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)模擬，預(yù)測(cè)出實(shí)體物體的全生命周期從而反作用給實(shí)體物體，輔助完成實(shí)體的日常維護(hù)和生命周期節(jié)點(diǎn)預(yù)測(cè)。
對(duì)于教育培訓(xùn)行業(yè)，數(shù)字孿生可視化技術(shù)有著神奇的應(yīng)用場(chǎng)景，可以改變現(xiàn)有的教育教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量，降低教育成本。
文化教學(xué)方面，我們可以將干巴巴的文字和數(shù)字可視化展現(xiàn)出來(lái)，可視化對(duì)于記憶和理解的沖擊是完全有別與其他形式的，會(huì)更好的促進(jìn)記憶和理解。比如老師講地理，不是對(duì)著課本講數(shù)字，也不是拿出一個(gè)地圖來(lái)讓大家看，而是一個(gè)三維的地球或者太陽(yáng)系或者數(shù)字地形孿生體直接展示出來(lái)，并且可以變化各種季節(jié)，運(yùn)行軌跡，天氣的等場(chǎng)景。在這種場(chǎng)景下教學(xué)和培訓(xùn)肯定可以達(dá)到事半功倍的效果。
在實(shí)踐教學(xué)方面，數(shù)字孿生技
術(shù)更是有著顛覆傳統(tǒng)教學(xué)方式的效果，傳統(tǒng)的實(shí)操教學(xué)，需要很大的教學(xué)成本投入，包括工具，設(shè)備，材料等，而且還存在操作不當(dāng)損壞設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)的實(shí)操教學(xué)場(chǎng)景，都達(dá)不到人人教會(huì)學(xué)會(huì)的效果，畢竟有些時(shí)候，小小的一個(gè)操作失誤就可能帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的損失，所以很多時(shí)候的實(shí)操教學(xué)場(chǎng)景往往就是走馬觀花，達(dá)不到培訓(xùn)的效果；而這個(gè)問(wèn)題，對(duì)于數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)說(shuō)有著天生的解決方案，所有的工具，設(shè)備，材料等都可以擁有一個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生體，孿生體的參數(shù)和物理實(shí)體的參數(shù)一完全相同，一一對(duì)應(yīng)的，這樣一來(lái)就出現(xiàn)了一個(gè)新的教學(xué)場(chǎng)景，學(xué)生可以在孿生體上進(jìn)行實(shí)際操作，根據(jù)學(xué)生操作實(shí)時(shí)生成的參數(shù)會(huì)傳遞到數(shù)字孿生體中，孿生體會(huì)根據(jù)操作實(shí)時(shí)反饋出結(jié)果，并且預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的下一個(gè)產(chǎn)品生命周期。這樣，學(xué)生不近可以最真實(shí)的學(xué)習(xí)到實(shí)操技術(shù)，還能嘗試出各種不同的操作會(huì)帶來(lái)哪些不同的結(jié)果，從而最大程度的達(dá)到教學(xué)培訓(xùn)的效果。
實(shí)際上，數(shù)字孿生可視化技術(shù)對(duì)于教育培訓(xùn)的應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)不止這些。從我們最早的黑板教學(xué)，到后來(lái)的多媒體教學(xué)，再到目前的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，知識(shí)本體沒(méi)有給變，但是承載知識(shí)和傳達(dá)知識(shí)的載體一直在改變和進(jìn)化，數(shù)字孿生可視化是元宇宙的基礎(chǔ)呈現(xiàn)方式之一，也必將會(huì)首先在教育培訓(xùn)場(chǎng)景上大放異彩。
