绿色化工教育革新：虚拟仿真破解新兴化工人才培养困境

随着化工行业向绿色化、智能化转型，高素质化工人才培养已成为推动产业升级的关键。从化学反应工程到过程控制，从安全环保到智能制造，现代化工技术正以前所未有的速度发展，这对化工专业人才培养提出了全新要求。

传统化工教育模式也因此面临挑战，诸多因素严重制约了化工人才培养的质量和效率。而虚拟仿真技术的出现，为化工教育提供了创新解决方案。通过高度仿真的虚拟环境和实时交互体验，虚拟仿真正在重塑化工人才培养的全过程。

化工专业传统教学模式的困境

化工转型需要新型化工人才作为支撑，然而这一目标的实现却受困于传统教学模式，面临“高成本、高风险、高难度”的困境。

首先，实验设备投入巨大且维护成本高。精馏塔、反应器、分离装置等化工实验设备价格昂贵，许多院校受限于经费预算，无法配备完整的实验系统。以化工原理实验为例，完整的流体输送、传热、传质设备，单套设备投入就需要数十万元。而化工专业教学依赖于实验开展，这让专业人才培养面临“巧妇难为无米之炊”。

其次，高危场景无法开展实操训练。化工实验涉及高温高压、易燃易爆、有毒有害等危险操作，如化学反应过程中的高温风险、有毒物质泄漏风险等。这些场景在真实环境中存在安全隐患，不适合让学生直接操作，校方往往会采取观摩教学方式，但这也导致学生缺乏实践机会而无法培养应对复杂工程场景的能力。

再次，抽象工艺难以直观理解。化工过程涉及复杂的传质传热过程和设备工作原理，学生难以通过传统教学方式深入理解。比如精馏塔内的气液传质过程、反应器内的流动混合等抽象概念，成为了教学中的难点。

虚拟仿真技术带来教学突破

针对化工专业特点，南京恒点信息技术有限公司运用虚拟仿真技术，通过XR\MR\VR技术，构建逼真的虚拟环境，为化工教育带来了全新可能。基于真实产业数据的虚拟仿真教学系统，采用可视化技术，将反应流程、设备各组件功能等予以直观呈现，使学生能够清晰地掌握操作流程与运行控制。

由于虚拟仿真系统可以模拟各类化工生产中的风险场景，学生可在虚拟环境中反复演练高危操作，完全杜绝真实演练可能带来的安全隐患。从高温高压操作到危险化学品使用，都能在绝对安全的环境中开展教学。系统甚至还可以模拟各类化工安全事故和应急处置场景，包括火灾、爆炸、泄漏等突发事件，训练学生的应急响应能力和安全意识。

同时，虚拟仿真大大降低了设备购置和维护成本，院校可以部署更多虚拟实验终端，保证每位学生有充足实操机会。学生可以反复练习关键操作技能，不受设备数量和课时限制。

并且，虚拟仿真教学项目还具有视觉优势，能够将抽象的化工生产工艺转化为直观的三维图像和动态演示。学生可以通过调节如温度、压力、流量等，参数实时观察系统运行状态的变化，掌握设备内部流动状态、温度分布、浓度分布等变化规律，深入理解参数调整对系统性能的影响。

恒点还推出绿色化工XR数字融合工作站，这是一种高度集成的硬件和软件平台，具备普通电脑与虚拟仿真专用软硬件，可以为传统机房、智能教室提供综合的升级解决方案，也可以直连实训基地的化工设施，开展“虚实结合”的实操教学。

结语

南京恒点信息技术有限公司将继续致力于虚拟仿真技术的研发和应用，为化工人才培养提供技术支持，共同推动化工行业向绿色化、智能化方向高质量发展。