虚拟仿真技术在化工实训教学中的辅助作用

王梦梦，程晓辉

（河南大学濮阳工学院，河南 濮阳 457000）

摘  要：开展化工实训教学过程中，虚拟仿真技术发挥出了巨大的辅助作用。该技术提供了无风险的模拟环境，使学生得以安全演练高温、高压、易燃易爆及有毒物料等操作;同时显著降低成本，减少设备损耗与物料消耗，并突破时空限制，支持复杂工艺的反复训练。该研究深入分析了虚拟仿真技术在化工实训教学中应用的积极作用，针对传统的化工实训课程痛点，从构建虚拟实训场景、使用虚拟设备进行反复操作、实训过程可视化透视3个方面入手，详细阐述了化工实训教学中虚拟仿真技术的具体应用措施，以期全面提升化工实训教学质量，为学生提供安全、高效的实训环境。

关键词：虚拟仿真技术;化工实训;虚拟工厂

实训教学作为衔接理论与生产的关键环节，在培养学生工程实践能力和安全素养中发挥着不可替代的作用。然而，传统化工实训长期面临严峻挑战，一方面，高温、高压、易燃易爆、有毒有害等典型化工操作的高风险特性，使学生在实体设备上的直接演练受限，安全事故隐患难以根除；另一方面，大型精密设备购置成本高昂、维护繁琐，加之物料消耗与场地限制，导致实操训练频次低、覆盖率不足，拥有巨大的应用潜力。如何发挥虚拟仿真技术的真正效用，也成为高校管理者以及教师着重思考的问题。

1 化工实训教学应用虚拟仿真技术的必要性

1.1 解决传统实训痛点

化工实操涉及高温高压、易燃易爆、有毒有害等高风险场景，实体设备操作存在不可忽视的安全隐患，而虚拟仿真技术通过构建无风险的数字环境，使学生能够安全开展高危操作演练，从根本上消除人身伤害与设备损毁风险。同时，化工实训长期受限于高昂的设备采购维护费用、大量物料消耗及专用场地投入，虚拟仿真技术则以数字化手段显著降低资源损耗，使资金有限的院校也能支撑高频次训练。与传统化工实训模式相比，该技术打破实训教学对物理空间与固定课表的依赖，学生可随时通过终端设备反复练习复杂工艺与长周期流程操作，甚至模拟现实中难以实现的极端工况或故障状态，大幅拓展技能训练的深度与广度。

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