在大数据时代，信息的交流尤为重要，教师和学生之间有效的学术交流可以在网络载体上展开。网络技术的不断更新和科学技术的进步，也使学生接受教育的方式和手段更加多样化。在实验教学设计中，由于机器人教学设备昂贵，存在教学设备少，学生多的问题。虚拟仿真与在线课堂结合的教学模式则打破了这一障碍。针对传统工业机器人实验教学中存在的问题，提出了虚拟仿真与在线课堂相结合的混合教学模式。为了使学生在有限的硬件资源下充分学习相关知识，本课程中采用了理论、虚拟、现实相结合的教学方式，强调以学生为主体、教师为指导、具体工作任务为载体的教学组织。在课堂上，教师使用RobotStudio 6.03虚拟仿真软件和真实案例视频介绍项目任务，并使用虚拟仿真软件讲解和演示知识点。学生掌握之后，小组轮流进行实际操作。一组学生通过虚拟仿真模拟任务，然后执行实际操作。操作完成后，轮流交换。因此，学生可以及时将所学的理论与实践操作相结合，所学的知识和技能将更加稳固，从而提高教学效果。
（一）在线课堂的应用
智慧树是一个在线混合式教学工具，利用智能手机深化教师与学生之间的互动，完成课前文字资料和视频的传输，课中实时互动，课后数据采集与总结。课前，教师可以将PPT实验操作视频等教学资源上传到智慧树平台，让学生在课前进行一次完整的预习，并赋予学生充分利用课堂宝贵时间的决策权，让学生直观地了解课堂流程，了解自己欠缺的知识点，直接带着问题进行实验，提高课堂听课质量和实验质量水平。此外，老师在教师端可以利用智慧树的数据分析机制收集学生的全面预习信息，实时掌握学生的预习进度和预习效果，了解学生对知识的掌握情况，并根据学生预习情况稍加调整或改进。课程内容侧重于讲解大部分学生在预习中遇到的问题，为学生留出更多的课堂讨论和思考时间，提高学生的独立思考能力，调动学生的学习积极性。课后，教师可以直接在智慧树平台上布置练习作业，直接评估学生的学习成绩，减少教师的负担，并将更多精力投入到改进课堂内容和课后答疑上。学生也可以及时与老师沟通解决疑惑，并且可以及时复习课堂内容，消除中间的空白过渡期，巩固所学知识。
（二）RobotStudio仿真软件的利用
RobotStudio(ABB机器人仿真软件)是一款功能强大的工业机器人仿真软件，建立在ABB虚拟控制器之上，是机器人生产操作的精确副本，使用非常简单。RobotStudio可以快速实现智能化、编程自动化操作，并可以快速提高生产效率。RobotStudio可以在计算机中创建虚拟工业机器人来执行离线编程，从而提高生产率并降低购买与实施机器人解决方案的总成本。RobotStudio可以非常逼真地模拟生产操作，使用与车间实际生产相同的真实工业机器人程序和配置文件。使用者可以利用RobotStudio在办公室轻易模拟现场制作过程，无需花费大量昂贵的设备，并且可以清楚地让使用者了解开发和组织生产过程的情况。RobotStudio不仅可以用于工业，还可以用于教育和培训。
使用 RobotStudio 6.03进行教学，学生在实际实验操作之前进行多次虚拟仿真操作，熟悉整个操作过程和工业机器人系统，利用强大的仿真功能实时仿真工业机器人及配套设备的运动控制，对初学者学习工业机器人应用非常有帮助，有利于学生的项目学习。设计实际工作环境，了解机器人应用编程与外围传感器和 PLC 等设备之间的联系，以实现更为全面的“教、学、做”为一体的教学体系，实现教学与工作岗位的最大程度的联系。通过这种教学体系，学生在进行实际实验操作时基本上可以掌握整个操作过程，提高了实验的效率和成功率。
（三）虚拟仿真与在线课堂结合的教学框架的优点
虚拟仿真可以在软件系统中构建机器人工作的各种实验场景，帮助学生熟悉实验场景、软件编制和实验结果验证。在进行实体实验前，学生可以通过虚拟仿真软件验证其控制程序是否能够达到控制目标，控制过程是否稳定，程序可靠性是否足够等。在虚拟仿真实验验证合格之后，学生可以更加顺畅地控制实际系统，实现实验目标，不仅提高了实验效率，而且丰富了实验教学资源。利用虚拟仿真教学资源和基于大数据的互联网作为新的教学媒介，将虚拟仿真的特性与互联网的便捷性、协作性和共享性深度融合，创造了以教师为本点，以虚拟仿真为补充的、围绕学生为核心的新型“虚拟仿真+在线课堂”实验教学模式。这种教学模式打破了传统教学模式的局限性，激发了学生的学习潜能，丰富了学生可利用的教学资源，提高了课堂质量水平。