央广网长春1月6日消息（记者张学龙）在长春工业大学机电工程学院的实验室里，学生们戴着AR眼镜，双手在空中进行着虚拟夹具的装配操作。眼前的屏幕上实时显示着相关装配数据，这种沉浸式的学习体验，正是《机械制造基础》课程虚实融合教学改革的生动体现。近日，这门在虚实融合教学方面取得突破的课程成功入选国家级一流本科课程。

构建虚实融合教学新体系

《机械制造基础》课程团队系统构建了“三维数模认知-AR虚拟操作-虚拟仿真实验-实境实训操作”四位一体的虚实融合教学体系。自主研发了“进水管座镗孔夹具”等9套三维交互模型，支持学生从任意角度观察设备结构，理解工作原理。10项AR实验系统让学生能够在虚拟环境中安全、低成本地完成各类实验操作。

课程负责人谷东伟教授介绍说：“虚实融合不是要替代真实实践，而是要通过虚拟技术突破时空限制，让每个学生都能获得充分的实践机会。”通过虚拟仿真系统，学生可以在几分钟内完成在实际中需要数小时甚至数天才能完成的工艺流程，大大提高了学习效率。

创新沉浸式学习体验

机械工程专业学生马芝仪分享了他的学习感受：“通过AR技术，我可以在手机上‘拆解’一台真实的机床夹具，每个零件的结构和装配关系都一目了然。最神奇的是，系统还能模拟不同工况下的设备运行状态，这种体验是传统教学无法提供的。”

课程团队基于3DShow平台开发的1500余个零件结构模型，支持多尺度观察与交互操作。学生可以通过缩放、旋转、剖切等功能，深入理解复杂设备的内在结构。这种沉浸式的学习方式，极大激发了学生的学习兴趣和探索欲望。

虚实结合提升实践能力

在虚拟训练的基础上，课程设计了系统的实境实训环节。学生在虚拟环境中掌握基本操作技能后，进入校内实训中心和企业生产现场进行实际操作。这种“先虚拟后现实”的训练模式，既保证了操作安全，又提高了实训效果。

“在虚拟环境中，我可以反复练习一个操作直到完全掌握，不用担心损坏设备或浪费材料。”马芝仪表示。数据显示，采用虚实结合训练模式后，学生掌握操作技能的时间平均缩短了30%，操作准确率提高了25%。

突破传统教学局限

虚实融合教学有效突破了传统工程教学中的多个瓶颈。针对大型设备数量有限、高危实验难以开展、微观过程不可见等问题，虚拟仿真技术提供了有效的解决方案。课程团队开发的油泵体夹具AR实验系统，让学生能够在虚拟环境中完成从夹具设计到装配调试的全过程。系统实时提供力学分析和精度反馈，帮助学生深入理解夹具设计原理。这种学习体验深受学生欢迎，课程满意度连续三年保持在95%以上。

推动教学模式深刻变革

虚实融合不仅改变了学生的学习方式，也推动了教学模式的深刻变革。教师从知识的传授者转变为学习活动的设计者和指导者，更加注重培养学生的工程思维和实践能力。课堂教学时间被重新分配，更多时间用于项目研讨、方案设计和虚拟验证。

课程团队创建的虚实融合教学模式，已形成完整的教学方案和资源体系。该模式强调“做中学、学中做”，通过真实项目驱动，让学生在解决实际问题的过程中构建知识体系、提升工程能力。

成果辐射惠及广泛

课程建设的虚实融合教学资源已通过智慧树、学习通等平台向全国64所高校开放共享，累计学习访问量达8.5万次。广东海洋大学的张静老师表示：“通过共享的虚拟仿真资源，我们的学生也能学习到企业前沿需求，这对校企合作资源相对缺少的院校尤其宝贵。”

课程团队还积极开展师资培训，先后为多所高校培训虚拟仿真教学骨干教师50余名。开发的虚实融合教学方案已被广东海洋大学、西京学院等高校采用，累计辐射学生超过1000人。

展望未来教学新图景

课程负责人谷东伟教授表示，团队将继续深化虚实融合教学改革，重点开发基于VR技术的沉浸式实验系统，探索5G+VR在远程实践教学中的应用。计划在未来三年内，新增虚拟仿真实验项目20项，构建更加完善的虚实融合教学体系。

随着虚拟现实、增强现实等技术的快速发展和广泛应用，《机械制造基础》课程的虚实融合实践为工程教育创新提供了新的思路。这种教学模式不仅适应了新一代学生的学习特点，也为培养面向未来的工程人才探索出了有效路径。在信息技术与教育教学深度融合的时代背景下，长春工业大学的这一创新实践正在引领工程教育模式的变革，为构建更加公平、更有质量的高等教育体系贡献着智慧和力量。

原文链接：虚实融合重塑课堂 长春工大创新教学模式