基于虚拟仿真技术的高职本科应用化工技术专业实验教学策略

孙仕芹

（山东科技职业学院，山东 潍坊 261053）

摘  要：针对高职本科应用化工技术专业实验教学中存在的装置老化、内容滞后与环节割裂问题，依托虚拟仿真平台设计5项教学策略，构建融合任务驱动、过程感知与多维评价的教学体系。实践环节设置典型工艺任务，采集关键指标进行了对比分析。结果显示，学生的变量设定准确率、路径判断能力与系统认知水平显著提升，策略体系具备良好的教学适配性与实施成效。

关键词：虚拟仿真技术；应用化工技术；实验教学；任务驱动；教学评价

0 引言

在国家推进职业教育结构性改革的背景下，高职本科层次的化工实验教学正面临由技能导向向系统能力导向的转型压力。《国家职业教育改革实施方案》《教育信息化2.0行动计划》等政策明确提出推动实验教学数字化转型，以提升人才培养质量与工程实践适配度。应用化工技术专业作为工程类专业的重要分支，对学生在反应流程认知、装置操作控制与系统运行判断等方面提出复合能力要求，传统实验教学因受限于设备陈旧、内容滞后与空间资源紧张，难以支撑高复杂度、多变量、连续反馈的训练需求。虚拟仿真技术的兴起为化工类实验教学提供了低风险、高还原度、可重构的实验环境，具备融合任务驱动、参数交互、数据反馈与过程评估等综合教学功能。本文聚焦高职本科应用化工技术专业教学实际，基于虚拟仿真技术发展趋势与教学体系优化需求，展开实验教学策略的实践性研究。

1 应用化工技术专业实验教学面临问题

1.1 装置老化资源紧张

教育部2023年实验室建设抽样调研显示，全国约40%的高职类本科院校存在实验装置使用年限>10a的情况，部分中控系统仍使用20世纪末代设备，存在响应延迟和传感失准问题。以山东省5所化工类院校为例，实验设备闲置率普遍>22%，高风险装置启动频率明显偏低。由于教学空间重复利用率>70%，部分实验课程需跨周排课或集中排队训练，动手频次不足，形成训练覆盖面与任务难度脱节的局面。

1.2 内容滞后能力断层

根据中国高等教育学会2022年对应用型课程体系调研结果，有效覆盖“连续反应”“动态控制”等复杂工艺环节的实验项目占比<20%。山东某职业院校化工专业课程设置中，87%的实验项目仍为验证类，结构单一、目标模糊。现有项目大多集中于基础操作，未建立工艺链关联与系统辨识路径，学生难以形成面向真实场景的判断逻辑。岗位能力标准与课程成果之间缺乏映射机制，工程思维训练无法形成闭环。

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