□闫悦 任海龙
化工类专业是一类兼具理论性、实践性与危险性的学科领域。实验教学作为其核心组成部分，是衔接理论知识与工程实践的关键纽带，对培养学生的实验操作能力、创新思维与安全素养具有不可替代的作用。传统化工实验教学受限于实验设备、场地、安全等多重因素，存在明显短板,不利于学生创新能力与工程实践能力的培养。虚拟仿真技术具有虚拟性、安全性、交互性、可重复性等特点，不仅可以构建高度还原真实工业场景的虚拟实验环境，规避实验安全风险，还可以模拟复杂实验流程与异常工况，培养学生的问题解决能力与创新思维。
关键词：虚拟仿真；化工：实验教学
建立实验教学资源库，强化化工类课程实验教学基础
教学资源是化工类课程实验教学的基础前提与核心支撑，教师需要借助虚拟仿真技术，整合各类实验教学资源，实现资源的集约化管理与高效化利用。
首先，从基础资源来看，教师可以基于化工类专业课程实验内容，整合基础实验原理、实验流程、操作规范、仪器参数、理论知识点等相关资源，夯实学生的实验基础与理论衔接能力；从综合实验资源来看，教师应当围绕化工类课程的综合实验与工业生产相关实验内容，整合综合实验方案、多参数调控逻辑、流程整合要点、异常工况处理原理等相关资源，促使学生在实验中提升综合应用能力与问题解决能力；从创新资源来看，教师需要纳入化工领域的创新课题、前沿技术资料、科研成果转化相关资源,培养学生的创新思维与研发能力。
其次，化工行业的技术发展日新月异，化工类课程的教学内容与实验教学目标也在不断优化调整，教师需要跟踪化工行业的前沿技术与发展趋势，及时整合化工领域的新技术、新工艺、新设备相关的实验资源，提升资源库的前瞻性与实用性；最后，整合实验教学课件、教学视频、知识点解析、习题题库、安全规范、考核标准等相关资源，为后续虚拟实验教学开展、学生自主学习与复习提供全方位支撑，提升实验教学的实效性。
构建虚拟仿真实验平台，提升实验教学的规范化与针对性
虚拟仿真平台的建设可以有效打破传统化工实验教学中设备短缺、风险较高、场景单一等突出困境，通过整合虚拟实验资源、搭建实验实施载体、规范实验教学流程等方式，实现与化工行业实际需求、人才培养目标相适配。因此，院校应当结合化工类课程实验教学的需求和人才培养目标，构建虚拟仿真平台。其一，平台建设需紧密围绕化工类核心课程的教学大纲与实验教学要求，覆盖各类基础实验、综合实验与创新实验内容，融入工业生产中的典型流程、核心设备与标准操作，保证平台可以精准适配不同课程、不同章节的实验教学需求，实现与理论教学的深度衔接。其二，为了更好地支撑虚拟仿真实验的开展，需要构建一体化的虚拟仿真平台架构，开发虚拟实验核心模块、资源整合与管理模块、实验评价与反馈模块等，形成完整的虚拟实验教学支撑体系。比如虚拟实验核心模块可以实现实验场景的精准还原、实验仪器的虚拟模拟、实验流程的规范呈现与实验现象的逼真仿真。其三，在虚拟仿真实验平台上，教师可以结合化工类专业学生的发展需求，依托化工类专业课程教学特色，以实际项目为基础，开发虚拟仿真实验项目，筛选虚拟仿真实验内容，形成实验教学与学科竞赛、工程训练项目互融互通的虚拟仿真实验教学体系，让学生在平台上进行模拟操作和反复演练，培养他们的化学工程实践能力和创新创业能力。
创设虚拟仿真实验环境，增强实验教学沉浸感与实效性
随着虚拟仿真技术的不断发展和升级，其在化工类课程实验教学中扮演着越来越重要的角色。在虚拟仿真系统中，学生可以身临其境，对每一步操作流程进行自主控制与实操训练，充分发挥学习的主动性，增强实验效果。教师可以立足化工类课程实验教学的特点与人才培养需求，利用虚拟仿真技术还原真实工作场景,紧密贴合化工实验室与工业生产车间的真实布局，包括实验室布局、实验设备摆放、管道连接、仪表布置等，让学生在虚拟仿真环境中能够感受到真实的实验氛围，提升代入感。
另外学生可以借助虚拟仿真设备和交互控制系统，在化工产业实际工作场景内进行VR漫游，可以更真实地观看场景内的每个细节，提高代入感和沉浸感。在此过程中，学生可以了解工厂环境、安全操作、工艺流程和操作注意事项，并自主对设备进行拆解，对实验参数进行调控，熟练掌握和把控化工生产过程，提高实验实操能力和专业技术水平。
结语
综上所述，虚拟仿真技术为化工类课程实验教学改革提供了有效路径。通过建立多元化实验教学资源库、构建精准适配的虚拟仿真实验平台、创设沉浸式虚拟实验环境，可有效破解传统实验教学的诸多困境，在保障实验安全的同时，提升学生的实践操作能力、创新思维与化学工程素养。
参考文献：
[1]韦贻春,蓝平.高校化工虚拟仿真实验中学生工程实践能力培养[J].实验室科学,2023,26(03):94-97.
[2]米亚策,刘醒民.基于虚拟仿真技术的《化工原理实验》课程远程教学模式的探索研究[J].广州化工,2022,50(11):214-216.
（作者单位：新星职业技术学院，新疆 新星839000）