郑州工程技术学院：数智赋能打造虚拟仿真教学新生态

在教育强国建设纵深推进、高等教育数字化转型全面提速的时代背景下，实验教学改革已成为提升人才培养质量、筑牢科技创新根基的重要环节。郑州工程技术学院作为深耕区域高等教育、聚焦技术技能人才培养的应用型本科高校，始终紧扣国家教育数字化战略与河南省“十四五”教育事业发展规划要求，直面传统实验教学高投入、高损耗、高风险及难实施、难观摩、难再现的共性难题，以系统性思维推进教学创新，以沉浸式实践破解育人瓶颈。

近日，学校“虚拟仿真教学实验资源平台建设与管理”项目顺利通过河南省省级验收，历经近两年深耕细作，学校精心构建起平台先进、标准完善、模式创新、评价科学的虚拟仿真实验教学体系，实现了从资源碎片化到共建共享、从实体约束到虚实融合、从结果评价到过程监控的深刻转型，为地方高校实验教学数字化转型提供了可复制、可推广的“郑工方案”。

平台筑基：打破资源孤岛 构建一体化教学生态

传统实验教学长期陷入资源分散、标准缺失、共享机制不健全的困境，各实验室独立开发、分散管理，优质资源难以跨学科流动，重复建设现象突出，整体利用效率偏低。学校立足应用型人才培养定位，以破局传统实验教学桎梏为突破口，锚定“统一开放、数据驱动、共享融合”的改革方向，重构平台架构、创新资源建设、丰富教学场景，推动实验教学从各自为政向协同共建转变。

学校采用分层架构、模块化设计、标准化接口的技术路线，设计“教学—管理—评价”一体化平台架构，建成集资源管理、实验教学、过程监控、智能评价于一体的虚拟仿真实验资源管理平台。基础设施层基于云计算平台部署，支持7*24小时稳定运行；数据资源层构建统一元数据库，制定资源描述规范。

平台管理机制实现创新突破，建立“学校—学院—专业”三级协同管理机制，引入基于角色的权限管理模型，打破传统资源孤岛，首次实现跨学院、跨专业的协同共建。制定《虚拟仿真实验资源建设规范》，明确资源内容、技术要求、建设流程、共享机制等核心要素，引入“资源生命周期管理”理念，推动平台资源从静态建设向动态运营转型，确保教学资源常用常新。

随着平台建设的深入推进，实验教学资源实现了从分散封闭到开放共享的跨越式转变。数据显示，平台覆盖物联网工程、电子信息工程、智能科学与技术、软件工程、虚拟现实技术等5个本科专业，累计受益学生超1200人，不仅破解了资源碎片化难题，更夯实了实验教学数字化转型的基础能力，为跨学科融合与创新能力培养奠定坚实根基。

虚实融合：创新教学模式 提升工程实践能力

实体实验条件约束一直是制约应用型人才培养的瓶颈，尤其在5G通信、人工智能等前沿技术领域，真实设备昂贵、操作环境复杂，学生实践机会有限，“做不了、做不起、做不好”的问题突出。学校突破实体实验边界，坚持以虚拟仿真技术为支撑、以真实工程项目为载体，将文化浸润、思维塑造、能力培育贯穿教学全过程，推动实验教学从唯结果论向全过程育人升级，让实验教学真正成为连接理论与实践的桥梁、赋能专业学习与创新实践的工具。

学校创新构建“课前在线学习—课中研讨互动—课后拓展探究”三阶段教学流程，打造“虚拟仿真+项目驱动+能力导向”的混合式实验教学模式。在课堂实施中，教师转变角色，从知识的传授者变为学习的引导者与组织者，组织学生开展项目驱动、探究式学习、人机交互引导等实践活动，让学生在虚拟环境中扮演网络规划工程师角色，完成需求分析、方案设计、设备配置、调试验证等完整工程任务。在5G基站部署实验中，学生自主设计组网方案并验证性能，平台内置智能引导系统，通过步骤列表、热点提示等方式全程引导学生操作，支持自主探索与即时反馈。

教学组织打破传统固定课时限制，实验采取6学时弹性制，学生可根据自身进度灵活安排，实现个性化学习。参与式教学的深入推进，让学生从实验的被动操作者转变为主动建构者，实验生态与学习效能实现跨越式提升，进一步提升学生的工程实践能力、创新思维与解决复杂工程问题的能力。

教学质量监控机制缺失是传统实验教学的突出短板，评价重结果、轻过程，缺乏对实验操作轨迹、学习行为数据的过程性采集与分析，教师难以精准把握学生学习难点，教学改进缺乏数据支撑。学校以评价改革为牵引，打破传统考核单一模式，构建基于过程性数据的“过程+能力”双维评价体系，实现教与学双向赋能、同步提升，形成教学创新与评价优化的良性循环。

学校重构考核评价结构，建立多维度智能评价模型，涵盖操作规范性、方案合理性、问题解决能力、实验报告质量。平台自动采集学生实验全过程数据，形成学生实验数字档案，生成可视化评价报告与个性化改进建议，实现从结果评价向“过程+能力”双维评价转型。评价体系的革新有效引导学生摆脱应试学习误区，关注过程成长、重视能力提升，学习自信心与主动性显著增强。同时，评价数据为教师教学提供精准反馈，助力教师及时优化教学设计、调整教学策略，推动教学质量持续改进。

产教协同：校企共建共享 服务区域产业发展

教师信息化教学能力参差不齐、平台后期管理面临挑战，一直是制约虚拟仿真教学可持续发展的难题。学校将平台管理从“校内闭环”拓展为“校企协同”，建立校企共建、共管、共享协同管理机制，引入河南高软智能科技有限公司等企业深度参与，实现了教育链与产业链的深度融合。

企业技术团队参与平台运维、资源更新、教学实施与平台优化，共同攻克5GNR基站部署等复杂系统的仿真技术难关，将产业一线最新需求及时转化为教学改进方向。建立“培训—实践—评价—激励”闭环机制，组织虚拟仿真实验教学设计、平台操作、数据分析等专题培训，帮助教师掌握混合式教学理念与虚拟实验教学方法。

学校紧密对接河南省5G通信、物联网等战略性新兴产业需求，通过虚拟仿真实验培养高素质应用型人才。平台5G通信实验模块让学生快速掌握5G基站部署技能，培养了复合型人才，获得企业高度评价。平台向企业开放用于员工培训，降低了企业技术培训成本，提升了员工技能水平，实现了教育资源的溢出效应，具有良好的经济效益与社会效益。

教学改革的落地见效，离不开科学完善的制度标准作为支撑。学校首创“平台+课程+项目+教材”一体化建设模式，突破传统虚拟仿真项目单点建设局限，将平台支撑、课程群建设、项目开发、教材编写有机融合，形成从资源开发到教学应用再到质量评价的完整闭环。

目前，学校“虚拟仿真教学实验资源平台建设与管理”项目成果已在校内全面应用，并逐步向其他高校推广，用于电子信息类等专业实验教学改革，具有良好的示范效应和推广应用前景。项目形成的平台建设模式、资源开发标准、混合教学范式等成果，可为其他高校开展虚拟仿真实验教学资源建设与管理提供系统解决方案，助力河南省乃至全国高校实验教学数字化转型。

未来，郑州工程技术学院将持续深化教学改革，优化协同机制、完善教学设计、整合教学资源，不断拓展产教融合广度、提升虚拟仿真教学深度、强化平台管理实效，让实验教学回归育人本源，让工程实践能力赋能学生成长，为培养更多兼具创新思维、实践能力与解决复杂工程问题能力的高素质应用型人才，为服务教育强国战略、支撑区域经济社会高质量发展作出更大贡献。