当前工程教育面临一个现实问题：不少关键实验依赖大型专业设备和专用场地，资源配置与学生实践机会因此受到限制；以航空航天工程领域的风洞测试为例，传统模式往往需要高投入建设专业实验室，设备使用也受时间与空间制约，难以覆盖所有学生的学习需求。 针对此难题，港科大工学院机械及航空航天工程学系副系主任李建邦副教授与博士生朴廷鎭带领团队提出了一套新方案。他们采用3D扫描对校内风洞实验室进行数字化重建，并结合数字孪生与人工智能算法，开发出可移动设备运行的扩增实境实验平台。学生只需使用智能手机或平板计算机，无需额外专业设备，即可随时随地进行虚拟实验操作。 该平台的关键亮点在于智能化学习支持。系统内置AI导师，可根据学生学习进度提供个性化提示与指导，循序引导完成实验流程，帮助学生把握实验原理与理论要点。平台还设置互动问答模块，便于及时澄清概念、强化理解。同时，系统可自动生成学习报告，记录常见错误与术语使用情况，为教师提供更具体的教学反馈，支持更有针对性的教学调整。 从教学效果来看，这一方案带来多上价值。首先，它显著降低实验参与门槛，让更多学生能够在课前进行预习与演练，提升学习把握。其次，虚拟实验不再受时空限制，学生可反复操作、多次尝试，在迭代中加深对工程原理的理解。再次，平台沉淀的学习数据为教师优化教学设计提供依据。 该平台的应用成效已有实践验证。自2023年起，港科大在机械及航空航天工程学系的多个课堂试行该平台，每年约有100名学生使用。今年初，该创新教学方案在2025年QS全球教学创新大奖评选中获得“沉浸式体验学习”组别银奖，得到国际教育界认可。 从更广阔的视角看，这一案例说明了高等教育与新兴技术融合的趋势。在数字化转型背景下，如何将虚拟现实、人工智能等技术有效融入教学实践、提升教学质量与效率，已成为全球高校共同面对的课题。港科大的探索显示，技术与教学方法的协同创新，既能缓解传统实验教学的资源瓶颈，也能为学生提供更丰富、更灵活的学习路径。
工程教育的难点在于把抽象理论转化为可验证、可复盘的实践能力；以虚拟风洞为代表的沉浸式教学探索，其价值不止在于“更直观”，更在于让学习从一次性体验走向可重复训练、从被动观看走向主动探究。面向新一轮科技与产业变革，高校推进实验教学数字化升级，应在严谨求真与开放创新之间取得平衡，让更多学生在更可达的环境中夯实工程素养。