问题——传统实验课堂新需求面前“跟不上” 在电工电子等实践性强、技术迭代快的学科中，实验教学一直承担着把知识转化为操作能力的关键任务。但在不少高校，实验课堂仍以固定时间、固定场地、统一进度为主，组织方式偏向“教师讲、学生做”，内容多停留在验证性、重复性操作。随着信息获取更便捷、学生学习节奏更个性化，新工科也对跨学科能力与创新实践提出更高要求，传统实验教学在时间利用、资源供给、学习反馈和能力进阶等的不足逐渐显现：学生预习负担重、上手慢，课堂时间大量消耗在讲解与纠错上，高阶项目实践不足，难以充分激发主动探索与综合创新。 原因——技术变革与育人目标共同驱动 问题背后，一上是知识更新加速带来的内容压力。电工电子领域软硬件工具更迭频繁，仅靠线下讲授与有限课时难以覆盖多样化应用场景。另一方面是人才培养目标的变化，从“会操作”转向“能设计、能分析、能迭代”，要求实验教学从流程化训练走向问题导向、项目牵引。此外，人工智能、虚拟现实、增强现实、数字孪生等技术的发展，为实验教学带来新的供给方式与组织形态：教学资源可以更快生成与更新，学习空间可从实验室延伸到线上，过程数据也能沉淀用于诊断与反馈，为因材施教和自主学习提供支撑。 影响——实验教学正从“统一供给”走向“精准支持” 以哈尔滨工业大学电工电子国家级实验教学示范中心的探索为例，中心围绕培养学生自主学习能力，推进全开放实验教学模式，尝试把学生从“按步骤完成实验”引导到“自主选择、自主验证、自主改进”。在该模式下，学生可根据自身进度选择实验时间与部分实验内容；线下实验室实现同一空间内不同专业、不同年级开展不同实验的灵活组织。教师角色也从“讲授者”转向“引导者”，更强调提出问题、启发思路、评价过程与促进反思。配套的数字化资源与智能化平台，让线下实验更聚焦创新性更强、难度更高的项目实践，把宝贵的现场时间更多用在关键的动手与思考环节。 对策——构建“资源—平台—反馈”一体化支撑体系 围绕自主学习如何“学得会、练得真、改得快”，中心从三上完善支撑体系。 一是提升资源供给效率与可用性。传统实验教学视频往往需要教师完成讲解、操作录制、配音与多次修正，制作周期长、更新慢。中心引入虚拟数字人等工具后，教师可将更多精力用于脚本设计与关键步骤梳理，通过定制声音与数字形象实现文本快速生成教学视频，提升制作效率，并增强演示的标准化与一致性，帮助学生进入实验室前更充分完成预习。 二是搭建泛在化实验环境，打通“虚拟操作”与“真实反馈”。中心建设电工电子数字孪生实验教学平台，将专家系统与数字孪生技术融合，实现学生在电脑端操作时，实验室真实设备同步运行并回传真实测量数据。平台可对连线正确性、参数设置合理性等关键环节进行实时判断，提供错误提示与参考建议，帮助学生在反复练习中更快掌握仪器使用方法与核心知识点，降低首次上机试错成本，提高学习兴趣与实践效率。 三是完善远程实验条件下的指导与答疑机制。远程实验的难点在于教师如何及时发现问题、有效指导并保证安全。借助过程数据记录、关键步骤校验与在线交互工具，教师可更准确定位学生卡点，减少反复沟通的低效环节；同时将标准化操作与风险提示前置到系统中，推动实验教学从“事后纠错”转向“过程预警”，为优质实验资源的更大范围覆盖打下基础。 前景——从单点应用走向系统重构，关键在于教育治理与标准建设 业内人士认为，数智技术对实验教学的价值，不是用新工具替代旧流程，而是推动教学逻辑的系统重构：以学习者为中心重塑资源供给，以数据驱动优化过程评价，以项目实践牵引能力进阶。下一步，高校需在三上持续发力：其一，推动课程体系与实验项目升级，稳步提高开放性、综合性、创新性实验比例；其二，加强教学数据治理与质量评价，形成可追溯、可改进的实验学习闭环；其三，完善平台标准与资源共建共享机制，促进校内跨学院、校际跨区域协同，让优质实验教学从“点上突破”走向“面上提升”。
这场由技术推动的教学变革，意义不止于工具更新。当虚拟与现实在实验室中更紧密连接，当标准化教学逐步转向更强调个体差异与成长路径，我们看到的不只是效率提升，也是在回到教育的本质——让每个学习者都能以更适合自己的方式探索未知。或许这正是智能时代高等教育需要回答的命题：技术会不断迭代，但被点燃的好奇心与创造力将持续生长。