针对高职院校《电气控制与PLC》课程在教学中面临的硬件设备局限、教学情境与工业实际脱节、学生系统集成能力培养不足等核心问题，本研究提出并实践了一种深度融合虚拟仿真与实物操作的“虚实一体化”教学模式。该模式以西门子S7-1200可编程控制器（PLC）为控制核心，以NX 2212软件的机电一体化概念设计（MCD）模块为高保真虚拟仿真平台，构建了从机械系统建模、控制逻辑验证到机电协同调试的完整数字化教学闭环。通过以“智能供料单元”为典型教学案例，详细阐述了如何利用NX MCD 创建具备物理属性的三维模型，并与TIA Portal 中的S7-1200PLC 程序通过OPC UA 协议进行实时数据交互，实现“数字孪生”式的虚拟调试。教学实践表明，该模式能有效突破传统实训对昂贵实体设备的依赖，将抽象的控制逻辑转化为直观的机械运动，显著提升了学生的三维空间理解能力、多软件协同工程实践能力及系统调试思维，为培养符合智能制造需求的高素质技术技能人才提供了有效路径。