中心建设按照“立足人才培养、突出学科特色、着眼持续发展”的建设思路，充分发挥学科优势，以光线传播机理和光电器件、光电系统设计仿真为核心，以培养学生系统观和工程观为引领，以建设开放程度高、共享性好的优质网络实验教学资源为重点，坚持虚实结合、能实不虚、互相补充的原则，构建多层次、模块化、全方位的实验教学体系，强化光学与其他前沿学科的交叉融合，打破时空限制，建立课内外一体化人才培养体系，最终建成“教学资源丰富、管理制度完善、信息平台功能全面、师资队伍一流”的高水平光电类创新人才工程实践能力教育平台。

（1）实施分层分类教学，加强大学物理公共课（群）与光电专业课的内涵建设

中心对大学物理公共课程中的光学部分与光电专业课程实验进行了一体化设计，提出了“1平台3层次”的分层分类课群建设体系，即：1个虚拟实验教学管理平台；面向物理综合层、光电创新层与前沿探索层等3个教学层次。该体系以虚拟现实技术、计算机仿真技术、人机交互技术、网络技术等为支撑，为多元化专业对人才培养的需求提供了解决方案和实施方法，使得物理光学、激光原理、光电成像等课程中实验环节难以实施的问题在虚拟实验的支撑下得以统筹规划、系统实现。

分层次的虚拟实验教学体系促进有着不同专业背景与兴趣方向的学生们“按需取用”，其中物理基础层面对广泛的理工类以及部分其他专业学生，光电创新层不仅对于光电专业学生来说大有裨益，而且为有相关兴趣的学生们提供了解与学习的平台，前沿探索层广泛地涉及了虚拟现实技术、增强现实技术、计算机仿真技术、投影技术、人机交互技术等，包含了先进的软硬件设备，倡导了学科交叉型应用，对相关专业有足够能力的学生有着重要意义，帮助他们开拓视野，学习技能，训练创新型思维。

（2）运用虚拟现实和计算机仿真技术，推动大学光学相关课程的实验教学改革

针对光学机理不可视的问题，中心设计开发了系列实验，把不可视的光线传播、波动、变化过程以及光学元件内部的传输规律用仿真技术展现，以支持创新探究型思维相关的光学设计平台概念、方法的可视、可分析。

针对器件微观结构不可及的问题，中心设计开发实验，把复杂的仪器体系结构、不可及的元件微观模型，用虚拟的方式展示三维效果，以支持创新探究型思维相关的结构分析平台概念、方法的可及、可理解。

针对光对物质作用不可逆的问题，中心开发虚拟实验，将激光产生、传输等实验内容仿真模拟实现，普及激光安全教育，以支持创新探究型思维相关的激光原理平台概念、方法的可交互、可验证。

针对前沿创新普及难的问题，设计开发了前沿探索类实验，将全息技术、增强现实技术、体感交互、医疗仿真等领域前沿技术呈现给学生，以支持前沿探究平台理念、技术的可接触、可研究。

上述四类虚拟实验资源，支持了六大类创新探究型思维核心内容的教学实施。为了更好地推广应用，中心创建了虚拟实验平台服务模式，支撑51个虚拟实验。

（3）建立科研与教学、学校与企业的良性互动，支撑各学科人才的创新能力培养

利用科学成果充实、完善实验教学内容，多门实验都已转化为虚拟实验教学案例；在校企合作方面，通过与中兴、TCL等IT企业和中国标准化院、同仁医院等跨行业的密切合作，拓展实践领域、丰富教学内容、促进竞赛开展、深化实验改革。

     综上所述，光学课程在各专业人才素质教育和创新能力培养中具有举足轻重的作用。近年来，以创新探究型思维为导向的大学光学相关课程改革已经引起全社会的关注，中心开展的一系列工作为创新探究型思维的落地实施探索了一条基于虚拟实验教学的有效途径。中心将继续强化学科优势，大力推动科研向教学的转化，不断丰富和拓展虚拟实验资源，在全国乃至更大范围内发挥示范、辐射和引领作用。