2026年4月10日,教育部等五部门联合印发《“人工智能+教育”行动计划》,明确提出“深化虚拟仿真实验建设,构建沉浸式的教学空间”,要求“打造未来实训中心,打通人工智能应用‘最后一公里’。同期,2026年石油和化工行业职业能力建设工作会议在湖北宜昌召开,围绕“建设人才强国、培育新质生产力的战略任务”,明确提出加强石化行业技能人才培养,推动职业能力建设高质量发展。从教育数字化顶层设计到石化产业人才战略,政策信号高度一致:化工类专业的实践教学数字化升级,已成为培养适应产业需求高素质技能人才的战略必选项。

化工生产装置普遍具有高温、高压、易燃、易爆的特点,传统教学中学生几乎无法进入真实生产场景进行实操训练,对精馏塔、反应釜等核心设备的内部运行机理缺乏直观认知,实训教学长期面临“进不去、看不见、动不了、难再现”的核心困境。面对这一困局,北京欧倍尔推出的化工仿真软件,以3D虚拟现实、动态数学建模和数字孪生技术为核心,构建了从化工原理验证到全流程工艺设计的完整数字化实训体系。

打开网易新闻 查看精彩图片

一、十大化工单元全覆盖:从基础操作到事故应急的闭环实训

化工单元操作是化工原理教学的基石。北京欧倍尔化工单元虚拟仿真软件运用虚拟现实技术,构建了“3D虚拟现场站+中控室”相结合的双场景模式。3D虚拟现场站以1:1比例还原真实工厂的装置布局与管线走向,仿DCS系统则模仿真实工业控制系统的主要界面,包含总貌图、控制组、趋势组、报警总览等核心功能模块,两种场景共享同一实时数据库,现场操作与中控操作实时联动。

打开网易新闻 查看精彩图片

软件涵盖精馏塔单元、加热炉单元、离心泵单元、流化床单元、换热器单元、吸收解吸单元、间歇反应釜单元、固定床反应器单元、CO₂压缩机单元等十大典型化工单元,所有单元均支持开停车操作、工艺参数调节,并内置了多种典型事故场景,可培养学生对突发事故的处理能力。以精馏塔单元为例,软件详细呈现了冷态开车的完整流程——从进料及排放不凝气开始,学生需精准控制进料量,逐步启动再沸器、建立回流,最终将系统调整至稳态运行。软件还设置了停电、冷凝水中断、回流量调节阀卡滞等多种事故场景,在虚拟环境中锻炼学生的应急处理能力。软件同时具备工艺流程讲解、3D设备拆装、知识点系统、飞行模式、智能评分等功能,集“教—学—练—考”于一体,形成了完整的教学管理闭环。

二、石油化工及煤化工仿真:从常减压到乙烯裂解的全流程覆盖

石油化工具有高温高压、连续作业、工艺复杂的特点,传统教学中学生难以进入真实生产装置进行实操训练。北京欧倍尔石油化工3D工厂虚拟仿真实习软件立足于常减压、乙烯裂解、催化裂化、催化重整、加氢工艺等核心工艺装置,覆盖从炼油龙头装置到下游精细化工单体的完整产品矩阵,涵盖常减压装置、催化裂化装置、乙烯裂解装置、环氧乙烷装置、丙烯腈装置、乙二醇生产工艺等16余款核心产品,为学员还原石油化工实际生产场景。以常减压装置为例,软件完整再现了原油从换热、电脱盐、常压蒸馏到减压蒸馏的完整生产过程,涵盖了从装置冷态开车、正常运行、正常停车到典型事故处理的全过程。在煤化工方向,软件涵盖煤制甲醇、煤制合成氨、甲醇制烯烃、煤制乙二醇、煤制油等全流程工艺的学习,已应用于内蒙古大学、郑州大学、河北工业大学等多所院校的仿真教学中。

打开网易新闻 查看精彩图片

三、CSLAB流程模拟软件:完全自主知识产权的工艺设计平台

在专业流程模拟层面,北京欧倍尔自主研发了新一代化工流程模拟平台CSLAB。该软件基于北京欧倍尔自研的数字模拟计算平台与三维虚拟可视化平台联合打造,能够实现化工流程参数的预测与优化,更准确地复现化工流程中的物理和化学现象。CSLAB以工艺过程的机理模型为基础,采用人工智能、数值方法、热力学模型等来描述化工过程,进而完成物料衡算和能量衡算等核心功能。新版CSLAB融合了强大的专业数据库与智能算法体系,可同时支持稳态与动态的全流程高精度模拟,并由AI赋能智能建模。应用中心分为流程模拟、设备设计、数字孪生、教学应用、安全分析、智能控制六大类模块,新增“AI问答”入口,用户可随时提出关于CSLAB的任何问题并获取即时智能回复。目前,CSLAB已被全国大学生化工实验大赛等多项赛事指定为仿真赛项支持软件,充分验证了其在竞赛标准化考核中的可靠性。

四、“教—学—练—考”全链路闭环与产教融合实践

在考核评价层面,软件内置了完善的智能评分系统,对仿DCS和虚拟现实场景中的操作步骤及工艺参数进行实时评定,包含工艺指标考核、操作步骤考核等多种评价维度,支持导出和打印成绩。教师站支持设置培训模式、授权管理、组织考试和统计成绩等功能,实现了教学管理的全流程数字化。在产教融合层面,北京欧倍尔化工仿真软件已在多所院校深度应用。四川大学化学工程学院与北京欧倍尔共建的化工原理虚拟仿真实训中心,将抽象复杂的化工原理知识转化为生动逼真的虚拟实验场景;青岛科技大学淄博教科产融合基地通过智慧数字化技术实现线上资源与线下设备的网络共享,形成“虚实结合”的混合式培养方案。在吉林工业职业技术学院,依托国家级虚拟仿真实训基地,围绕实际生产链条系统性构建了从炼油到化工的完整虚拟仿真实训体系,创造了“虚实联动、四阶递进”的教学模式,累计为13所本科院校承担超过1.3万名学生的实践教学任务。北京欧倍尔已与国内数千家大专院校建立了长期合作关系,为上百家高等院校建立了虚拟仿真教学中心,该软件在多届全国大学生化工实验竞赛中助力参赛学生取得优异成绩,充分彰显了其在化工教育领域的实用价值与可靠性。

打开网易新闻 查看精彩图片

当学生在3D虚拟精馏塔前独立完成从冷态开车至稳态调控的全流程操作,在仿DCS中控界面上将所有工艺参数调控至合格区间,屏幕上自动生成的智能评分报告便是他们将化工工艺理论转化为核心工程能力的有力佐证。北京欧倍尔化工仿真软件以十大单元全覆盖、石油化工与煤化工全流程、CSLAB完全自主知识产权流程模拟和智能评分闭环四大核心板块,正成为化工类专业实践教学数字化升级的有力支撑。