以雷诺演示3D实验为例，谈高校教学培训中的智慧课程建设与产教融合
一、流体力学课上，那滴“看不清”的红墨水
在化工原理与流体力学的课堂上，雷诺演示实验几乎是绕不开的经典环节。一根透明玻璃管、一束红色示踪剂，学生要通过观察墨线由“直线”到“扩散”的变化，判断流体处于层流、过渡流还是湍流，并据此计算雷诺数（Re）。然而在真实实验中，临界状态往往一闪而过，墨线稍纵即逝；设备占地、玻璃管易碎、墨水与水资源持续消耗，加之一套装置难以同时满足整班学生反复练习，使得这一“经典实验”在教学中常常显得“看得见、却摸不清”。对不少学生而言，层流与湍流的分界、临界雷诺数的物理含义，仍停留在公式与课本插图层面。
二、把实验装置“搬”进屏幕：虚拟仿真做了什么
虚拟仿真软件的出现，正在改变这一局面。以雷诺演示实验为例，借助3D可视化与虚拟现实技术，储水箱、离心泵、转子流量计、流量调节阀与透明观察管被完整还原为可交互的三维模型。学生用键盘鼠标即可实时控制阀门开度、调节流量，直观观察水流由层流向湍流的转变——关键临界点可被反复触发、放慢乃至回看。实验不再受设备数量与耗材限制，也不再依赖一次性的“运气”。这正是虚拟仿真软件在高校实验教学中的核心价值：把抽象的流动机理，转化为可重复、可量化、可纠错的学习过程。
三、政策正在为“虚拟实验”铺路
这一趋势并非孤立。2026年4月，教育部等五部门印发《“人工智能+教育”行动计划》，明确提出要“开发强交互虚拟仿真实验，提升沉浸式体验和个性评价反馈”，并强调“深化虚拟仿真实验建设”、打造未来课堂与未来学习中心。对高职与本科院校而言，这意味着虚拟仿真不再只是传统实验的补充，而被纳入智慧课程建设与人才培养体系的关键一环；尤其在设备昂贵、操作存在安全风险或耗材消耗较大的工科专业，其应用空间正被进一步打开。这也与计划中打造未来实训中心、共建实习实训基地的部署一脉相承。
四、不止于“看”：从单次实验到培训考试闭环
值得注意的是，成熟的虚拟仿真并不止于演示。在雷诺演示3D实验中，学生每一次的阀门开度、流量数据与流动状态判断都会被系统记录，可形成多组实验数据，并支持手动计算雷诺数、填写判别结果。配合管理员、教师、学生三级权限与云端数据同步，软件实际上构成了一套可用于实操训练的培训考试系统：教师能批量查看操作轨迹与得分，学生则可在课前预习、课后复盘中持续巩固。目前，山东图灵锶软件有限公司等专注于教育信息化的企业，已将此类3D仿真实验应用于化工、环境、流体等专业的实训环节，在产教融合背景下，帮助院校以更低成本对接产业一线的真实工艺场景。
五、从一间实验室，到“虚实融合”的未来
回到教学本身，虚拟仿真的真正意义，或许不在于替代实体设备，而在于重构实验教学的组织方式——让每一名学生都能“亲手”完成一次完整实验，让稍纵即逝的临界状态变得可观察、可分析。随着“人工智能+教育”的持续推进，虚拟仿真、智能评价与未来学习中心正逐步交汇。可以预见，以雷诺演示实验为代表的经典工科实验，将在虚实融合的教学空间中获得新的生命力，而这也正是高校教学培训走向数字化、智能化的一个缩影。
