中心秉持“强化基础、重在素质、虚实为用、实践创新”的教学理念和“校企共建共管、教研开发拓展”建设方针，通过强化“一个虚拟平台、三支实验队伍、五类实体实验”为主体的建设，不断将科研成果转化为实验教学内容，快速高效地构建起了“基础训练”、“专业实践”、“综合设计”、“创新研究”四层次的仿真实践训练体系，形成了以“掌握基本实验技能→完成创新实验项目（参与教师科研项目）→课外科技实践锻炼→毕业论文设计”为主线的大学全程培养过程，旨在让学生在大学各阶段的学习中都能开展实验操作，通过激发学生的求知欲来提高学习兴趣，从而增强学生理论知识和实验知识的融合贯通，全面提升学生的实践能力、创新意识和综合素质。

中心特色具体体现在以下几个方面：

1．融合科研

在保障验证性、综合性和设计性虚拟仿真实验的基础上，中心坚持教学与科研相结合，打破教学实验与科研实验的壁垒，以科研人员为基础、科研软硬件平台为支撑，开发出88个科研创新性实验项目，做到教学科研的深度融合。

第一，中心科研团队人员均参与实验教学、实验项目开发、毕业论文指导、学生科技活动指导、学生自主学习指导等，教师在实验教学中潜移默化地向学生渗透科研思想、科研精神、和科研方法，努力培养学生的创新能力和创新意识。

第二，科研仿真软硬件平台支撑实验教学。学校将科研与教学方面具有共用性的仪器设备集中存放，统一管理使用，为学生虚拟仿真教学与科研服务，发挥虚拟仿真资源的效益。例如：中心利用Material-Studio、MAPS、MedeA-VASP、Gaussian-VIEW、LabVIEW、LLG Simulator和OOMMF等7大科研仿真软件，以及学科的高性能集群，建立了适合本科教学的“LabVIEW虚拟仿真实验教学平台”和“微结构材料设计与物性仿真教学平台”。

第三，快速将高水平科研成果转化为实验教学资源。中心联合相关企业，搭建仿真实验开发团队，将教师科研项目、科研奖项、以及教研论文等研究成果迅速转化为88个虚拟仿真教学实验项目（科研成果转化实验项目见表7-9）。

2．深入微观

物理学大量的宏观实验现象均来源于微观，呈现出微观作用下的宏观表现，而微观模型难以进行实验展示，学生学习也很抽象，很难解决理论模型和宏观实验现象的直观联系，限制了教学效果和质量，因此中心在平台建设中特别注重微观实验项目的开发和建设。

第一，平台模块在计算机虚拟环境下可以从纳观、微观、介观、宏观尺度对材料进行多层次展示，将研究对象从3维体系扩展到2→1→0维的微观纳米体系，如：扫描隧道显微镜、真空镀膜、纳米构型观测等实验，解决了物理学高精尖实验仪器运行成本高、设备贵重动手机会少、制约学生动手实践的问题。

第二，平台资源极大缓解了微观实验无法真正开展的二大限制：物理学微观领域的实验教学无法开展（如原子能级分布、晶体结构、电子云分布等）、微观实验仪器研发困难且实验现象显示不直观的问题。辅助近代物理理论教学而进行的仿真模拟，可以通过图像、动画的方式为学生演示量子力学及材料结构相关的抽象理论，引导学生深入了解物质结构、形成的复杂机制和相关理论性质，巩固基本知识、重要概念和基本理论，提高学生的学习积极性，增强灵活运用理论知识的素养。

3．形成系统

第一，中心构建了层次化、模块化、全流程的“虚实互补”仿真实验教学体系，形成了培养体系的系统性。构建起了基础训练→专业实践→综合设计→科研创新“四个层次”的实验教学体系，覆盖了人才培养过程的整个流程。第一层次的强调基础，利用“普通物理实验仿真模块” 和“大学物理实验公共课模块”开展基础性认知与验证性模拟仿真实验，锻炼学生基本的动手能力，对非物理类学生利用进行验证性实验操作；第二层次注重衔接，利用“近代物理实验仿真模块”和“中学物理实验仿真模块”开展专业技能训练，提升专业实践能力，在向行业特色进行过渡中掌握更深层次的理论知识体系；第三层次着眼融合，利用“LabVIEW虚拟实验平台”进行综合设计实验，培养综合实践开发的能力；第四层次致力跨越，利用“微结构材料设计与物性仿真平台”开展设计创新性实验，个性化激发科研创新的潜能。先进的开放式教学平台，可以用来“学”、用来“教”、用来“做”、用来“改”、用来“增”、用来“组”，还可以用来“研”，既提高教学质量，又提升学生的实践动手能力和创新能力。

第二，虚拟仿真实验项目和实验教学内容具有系统性。中心的虚拟仿真实验项目涵盖力学、热学、光学、电学、磁学、声学、核物理学等物理学分支学科最具代表性的基础性实验，以及近代物理和科技前沿实验。

第三，虚拟仿真实验项目注重微观和宏观实验的对应，形成实验研究体系的系统性。宏观实验现象具有可靠性和普遍性，然而实验没有深入到现象的微观机制中去，因而不能阐明现象和规律的微观实质。对同一个实验现象可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。