随着教育教学信息化改革的深入，虚拟仿真实验教学应运而生，成为培养学生动手能力和创新精神的重要途径。1992年，洛阳理工学院自主研发了水泥生产模拟仿真教学系统，并经过三次迭代升级。2018年，学校建成了3D虚拟仿真实验教学系统，2020年获批河南省虚拟仿真实验教学项目，2023年获批国家级一流本科课程，并成功拓展至建材生产与应用相关专业。

 

经过多年实践，洛阳理工学院形成了“协同融合、数字赋能、学训一体”助推双创的虚拟仿真实验教学体系，并开展了以培养学生创新创业能力为目标的虚拟仿真实验教学实践。

 

一、多方协同融合资源，打造虚拟仿真实验教学平台

 

针对建材相关专业实验环节对设备、场地要求高，校内实验教学资源、设备、实验内容更新跟不上产业技术和设备发展速度的问题，洛阳理工学院建立了校校、校企多方协同创新、资源共建共享机制。学校聚焦校企共同利益，关注多方需求，组建了互融共生的合作共同体，实现了产业与教育的深度融合。

 

学校提供实验场地，融入云计算、人工智能、智能装备等新技术，整合物联网、大数据等相关专业师资力量，紧跟行业产业发展共建共享数字化虚拟仿真实验平台。校校协同开展技术革新，企业提供生产工艺、设备、技术等资源，校企协同将产业最前沿的技术和场景引入虚拟仿真实验平台。这不仅实现了实验教学资源的整合、虚拟化和共享，扩展了实验教学资源的深度和广度，还建立了校企共建共享机制，保障开放共享和持续服务，增强了虚拟仿真实验教学项目的示范与辐射作用，实现了教育链与产业链、人才链、创新链的有机衔接。

 

二、数字赋能实验教学改革，构建“一二三”虚拟仿真实验教学体系

 

针对建材相关专业实验周期长、费用高、设备体型大、危险性高、难重复，且实验教学过程与真实场景脱节的问题，洛阳理工学院应用信息技术推广与发展的经验，创新规划了虚拟仿真实验教学中心和实验项目建设路径。

 

基于大数据技术，紧跟建材产业发展，学校积极培育、建设虚拟仿真实验项目，积累、整合校企项目资源，形成了“一条主线、两个阶段、三类课堂”的虚拟仿真教学体系。该体系以企业实际工程产生的数据为主线，形成实验教学资源体系，并开展人才培养实践；“两个阶段”指支撑本科生工程应用能力培养的应用阶段与工程实践创新能力培养的创新阶段；“三类课堂”指面向学生开展的课内实验、专业实践和课外学科竞赛活动。该体系实现了实验教学资源整合、仿真和共享，创新了信息化、智能化的实验教学模式，培养了具有创新精神和工程实践能力的应用型人才。

 

三、“学训一体”个性化学习模式，激发学生积极性与主动性

 

针对传统实验教学模式单一，互动性与趣味性不强，实验创新性不够，学生积极性和参与度不高的问题，洛阳理工学院按照“建材基础—专业交叉—学科融合—技术创新”的思路，系统整合了虚拟仿真实验项目模块，各模块彼此关联，模块知识相互联系。学生可根据自身知识和能力选择模块参与实验过程，并根据结果反思操作过程和处理方法，提升学生实践应用能力。

 

学校应用教学评一体化理论和游戏理论，在实验项目开发设计中，设置了学习模式和训练模式。在学习模式中，学生熟悉工艺过程、生产设备、常见故障及形成原因，并将理论知识融入实验教学项目，设置知识点链接，巩固理论知识的学习；在训练模式中，将游戏理论融入实验操作，学生根据工艺参数的变化特点，分析判断故障原因并做出正确处置，实现沉浸式教学效果，充分激发学生挑战兴趣。

 

两种学习模式满足了学生的个性化学习需求，提升了学习积极性、处置效率和工程实境体验，同时为学生提供实验操作的错误提示和改进建议，实现了实验操作实时评价及反馈。学生根据系统评价及反馈，进行自我反思、自我纠错，在虚拟仿真实验中开阔视野、增长知识，提升了专业知识应用能力和工程实践创新能力。

 

洛阳理工学院通过多方协同整合资源、数字赋能教学改革、学训一体激发活力，有效解决了建材类专业实验教学的诸多难题，实现了理论教学与实践训练的深度融合，显著提升了学生的创新创业能力与工程实践素养。为持续深化育人成效、推动体系迭代升级，学校依托该育人体系，与海螺、中联等大型水泥生产企业开展紧密校企合作，借助企业产业资源优势，在常态化教学与实验实践中精准排查虚拟仿真教学平台存在的不足与短板。

 

为进一步丰富育人内涵、提升学生综合素养，学校将人文素养、环境理念、工程创新思维及工程实践能力等核心要素深度植入教学系统，实现知识传授与素养培育的同步推进。在完善平台内容、丰富育人内涵的基础上，学校充分整合建筑材料集群学科力量，主动打破校际、校企之间的资源隔阂，通过跨校、跨企业的资源重组与优化配置，构建起跨越式共享的学科大基地，最大化发挥各类资源的育人效能，为虚拟仿真育人模式持续提质增效、更好赋能人才培养提供有力支撑。

 相关产品