“人工智能+”虚拟仿真实验教学项目建设方案

一、方案背景

为深入贯彻落实《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》有关要求，推动人工智能、大模型等新技术与实验教学深度融合，提升学生实践能力、创新能力和复杂问题解决能力，服务国家战略和未来产业发展需求，教育部高等教育司印发《关于开展2026年度“人工智能+”虚拟仿真实验教学项目征集工作的通知》，面向全国普通高校围绕未来制造、未来信息、未来材料、未来能源、未来空间、未来健康六大未来产业方向及实验室安全征集一批人工智能赋能虚拟仿真实验教学项目，形成具有示范性、可推广性，体现产教融合、科教融汇的实验教学项目。

二、方案目标

以人工智能技术为引擎，以产业真实场景为牵引，以综合设计型、研究探索型实验为载体，建设一批“真数据、真仿真、真交互”的“人工智能+”虚拟仿真实验教学项目，推动实验教学由验证性、规定性操作向综合设计性、研究探索性实验转变，构建“实验前智能导学—实验中实时反馈—实验后精准评价”的人机协同实验教学新模式，形成具有示范性、可推广性，体现产教融合、科教融汇的实验教学项目，需要用AI重塑实验教学的“内容—过程—评价”，把真实产业场景搬进实验课堂。

三、建设内容

（1）AI赋能虚拟仿真实验教学管理与共享平台

AI赋能虚拟仿真实验教学管理与共享平台，面向校内教学与校外开放共享，提供实验项目信息维护与展示、实验课程管理、开课选课、实验教学、成绩统计等实验教学全流程管理功能。平台支持在承诺并发数以内及时响应网络实验请求，并对超出并发数的请求提供排队提示服务；可按照《“人工智能+”虚拟仿真实验教学项目技术接口规范（2026版）》与“实验空间”完成数据接口联通。平台全程采集学生实验过程数据，构建基于实验全过程的赋分评价模型，生成学生动态能力画像、成长档案和学情分析报告，为教学质量监测和持续改进提供数据支撑。

(2) AI虚拟仿真实验

实验应是高校开展实验教学的基本单元；应着力解决真实实验条件不具备或实际运行困难，涉及高危或极端环境，高成本、高消耗、不可逆操作、大型综合训练等问题；仿真设计要体现客观结构、功能及其运动规律，应着力于还原真实实验的教学要求、实验原理、操作环境及互动感受，应为综合设计型或研究探索型实验；具有较强的逼真性、推演性、交互性、可信可用性、稳定易用性、普适扩展性、智能性。

目前润尼尔在 “人工智能 + 虚拟仿真实验” 领域已落地多项成熟项目，覆盖矿业、电气、环境、医药、电子信息、农业、生物、机械、材料等多个学科门类。

（3）开放式实验教学智能体管理平台

开放式实验教学智能体管理平台以产业真实数据为牵引，依托 AI 大模型，融合学科专业知识、产业实践与典型实验案例，面向虚拟仿真实验教学搭建统一智能支撑底座，赋能各类 AI 虚拟仿真项目，推动实验教学从验证性、规定性操作转向综合设计、研究探索型教学。平台具备语音转文本、语音合成、图像识别等多模态交互能力。学生可语音提问、上传图片或截取实验画面识别；系统可识别语音、实验画面、仪表读数与操作结果，通过语音、文字、图像实时反馈，提升实验交互的自然感与沉浸感。

平台支持 SaaS 云服务与本地化部署两种模式：SaaS 模式开通即用、运维简便；本地化部署保障数据不出校，满足数据安全与个人信息保护要求。平台可对接学校现有大模型，盘活已有建设成果，减少重复投入。依托学科知识库与产业案例完成知识增强，实现虚拟角色对话、场景生成、操作引导及结果分析贴近真实产业场景，为学生提供拟真、智能、个性化实验体验。