数智赋能・工教融合—应用化工技术专业
数字化教学创新实践案例
一、案例基本信息
专业名称：应用化工技术（专业代码：470201）
适用年级：2023级、2024级、2025级
建设周期：2023年5月—2025年12月
建设依据：本建设基于2023级、2024级、2025级人才培养方案开展，对接精细化工、石油化工、化工新材料、化工安全等行业岗位需求，落实化工总控工、化工检验工、危险化学品安全作业等职业技能等级要求，构建“数字化课程、数字化实训、数字化评价、数字化资源”四位一体教学体系。
核心目标：以数字化转型推动专业内涵建设，提升学生在化工单元操作、工艺控制、仪器分析、安全应急、DCS自控等领域的核心技能，培养适配区域绿色化工、智慧化工产业发展的高素质技术技能人才。
二、建设背景与问题导向
（一）专业迭代需求
本专业职业面向聚焦化工总控、工艺操作、质量检验、安全管理、设备运维岗位群；课程体系强化化工原理、化工工艺、仪器分析、化工自动化、化工安全核心课程；实践教学突出职业技能等级证书、顶岗实习、毕业设计的数字化成果产出；新增化工数字化仿真、化工数据处理、智慧化工基础等数字化素养相关课程。
（二）痛点问题
传统教学存在理论内容与生产现场脱节、原理讲解与装置操作分离的问题；化工实训环节具备高危险、高消耗的特性，且存在操作过程难再现、难观摩的不足，高危、高温、高压环节难以开展实际操作训练；现有实训资源呈碎片化特征，缺乏覆盖全流程的数字化仿真与数字孪生平台；评价方式较为单一，难以对学生技能成长与学习过程表现进行量化评估；校企协同停留在浅层层面，真实工业项目、DCS工况、应急场景难以常态化引入课堂教学。
三、总体建设思路
以数智赋能、工教融合、岗课赛证融通为核心，依托三年制人才培养方案迭代优化，构建“1平台+2空间+3体系+4融合”的数字化实施路径：
1个数字化教学平台：即集成智慧教学、化工仿真、DCS自控功能的一体化平台；
2个数字化空间：即校内虚拟仿真实训空间、校外企业数字化实践空间；
3个支撑体系：即数字化课程体系、数字化实训体系、数字化评价体系；
4个深度融合：即岗课融合、赛证融合、校企融合、虚实融合。
四、核心实施举措
（一）数字化课程体系重构：对接三年培养方案，分层递进建设
1. 基础层（大一阶段）：数字化素养与基础赋能
核心课程：无机化学、有机化学、分析化学、化工制图、化工单元操作基础
数字化实施路径：依托虚拟仿真实验平台，完成滴定、蒸馏、萃取等基础实验的云端练习与实时评分；引入AR流程演示资源，夯实学生对设备结构与工艺流程的认知；配套建设数字化微课资源库，覆盖100余个基础知识点，支持碎片化自主学习。
2. 核心层（大二阶段）：岗位技能数字化攻坚
核心课程：化工原理、化工工艺、仪器分析、化工自动化及DCS控制、化工安全
数字化实施路径：搭建Aspen Plus、化工仿真系统、DCS云端实训环境，支持全流程工艺模拟训练；引入企业真实生产工况，开展反应控制、精馏操作、参数优化、异常处置等专项训练；配套建设化工总控工、化工检验工等职业技能等级证书的数字化题库与模拟训练系统。
3. 拓展层（大三阶段）：综合创作数字化输出
核心课程：化工设计、化工节能技术、安全生产技术、毕业设计
数字化实施路径：采用项目全流程数字化管理模式，覆盖选题—工艺设计—仿真验证—答辩—成果归档全环节；搭建数字化学生作品库，对接顶岗实习岗位对数字化成果的相关要求。
（二）数字化实训条件建设：虚实结合，搭建全真场景
1. 校内数字化实训中心
建成化工单元仿真实训室，配备48工位与云端仿真模块，面向化工原理、单元操作实训课程，可开展流体输送、传热、精馏、吸收等单元操作训练。
建成化工DCS控制实训室，部署DCS控制系统与数字孪生装置，面向化工自动化、化工工开展艺课程相关教学，组织工艺控制、开停车、故障处置等实训训练。
建设仪器分析数字化实训室，配置气相/液相色谱、光谱仪及对应数据采集系统，面向仪器分析、工业分析课程开展实训，支持样品检测、数据自动记录与分析训练。
建设化工安全虚拟仿真实训室，配备VR安全演练与应急仿真系统，面向化工安全、应急演练课程，开展泄漏、火灾、爆炸、中毒等场景的应急处置训练。
建设智慧化工综合实训室，搭建半实物仿真产线与物联网采集模块，面向化工设计、综合实训课程，开展全流程生产、数据监控、工艺优化训练。
2. 数字化实训模式
虚拟仿真训练：针对高危、高耗、高风险实训环节，采用虚拟方式完成训练，支持学员反复演练；
企业项目驻场实训：与本地化工、新材料企业共建数字化实训工作室，组织学生参与企业真实生产与技术改造项目；
岗课赛证一体化融合：技能大赛考核、职业证书获取、岗位任务训练均在同一数字化平台完成。
（三）数字化教学模式创新：线上线下混合，项目驱动
1. “三化”教学法
工具数字化：全课程统一使用正版仿真软件、DCS软件、分析数据软件，突破实训场地限制；
过程数字化：依托智慧平台记录预习、实验、实训、考核、互动的全学习轨迹；
成果数字化：自动归档实验报告、仿真记录、DCS操作日志、分析数据等成果，构建个人数字化成长档案。
2. 典型数字化课堂案例
课前：推送典型工艺流程与操作票，引导学生预习控制逻辑；
课中：组织学生开展云端DCS实操训练，教师通过同屏监控实施实时纠错，学员分组完成开停车、负荷调整、故障处置任务；
课后：采用智能评分系统初评、教师复评、企业导师点评的多级评价方式，所有操作数据统一上传至智慧化工实训平台。
（四）数字化评价体系：过程性评价+终结性评价+成果性评价
1. 三维评价模型
技能评价：涵盖仿真操作考核、DCS技能测评、职业技能证书成绩；
过程评价：涵盖智慧平台记录的考勤、作业、任务完成率、线上互动、实验数据完整性；
成果评价：涵盖仿真报告质量、工艺设计方案、检测数据准确性、毕业设计数字化成果。
2. 数字化评价工具
化工技能评分系统：可依据操作规范、参数精度、安全意识、操作效率自动完成量化打分；
学生成长数字档案：支持一键生成学生三年学习数据、实验记录、资格证书、实习成果档案。
（五）数字化资源建设：可持续更新，开放共享
专业教学资源库：覆盖全部核心课程，包含课件、微课、虚拟实验、试题、标准规程等资源；
企业数字化项目库：引入工业工况、技改案例、检测项目；
技能大赛与职业证书题库：建成涵盖化工总控工、化工检验工、安全作业等领域的数字化题库与模拟系统；
优秀作品数字展馆：线上展示课程设计、毕业设计、竞赛获奖作品、企业应用成果。
五、建设成效
（一）教学质量提升
核心课程实践学时占比≥65%，数字化实训开出率达到85%；
学生化工总控工/检验工证书通过率≥80%；
毕业设计数字化成果率达到100%，部分成果已应用于企业技术改造、工艺优化、安全培训工作。
（二）学生技能成长
建成学生数字实验与设计作品集；
学生累计参与企业数字化技术改造、检测、安全项目40余个；
学生在国家级、省级职业院校技能大赛化工生产技术、化工安全、仪器分析等赛项中获得奖项。
（三）专业内涵升级
形成可复制、可推广的化工专业数字化教学模式，支撑2023—2025级人才培养方案落地实施；
建成由双师型教师与企业导师共同组成的数字化教学团队，实现教师信息化教学能力全覆盖；
实训条件达到高职应用化工技术专业实训建设标准，满足教学评估要求。
六、特色与创新
方案迭代驱动数字化建设：紧扣2023、2024、2025级培养方案，逐年升级更新数字化建设内容；
构建全流程数字化闭环：覆盖从基础实验、单元操作、DCS控制、安全应急到设计就业的全链条数字化教学实训体系；
推进产教深度数字化协同：将企业真实工况、DCS数据、应急场景通过云端接入课堂，实现实时评价。推进岗课赛证融通数字化建设，实现岗位任务、课程内容、技能大赛、职业技能等级证书在统一标准与统一平台下开展融合。
七、持续改进计划
引入智能仿真优化工具，完成数字化创意教学模块升级；拓展智慧化工、数字孪生、化工大数据、绿色低碳等新兴方向的数字化课程建设；完善校企合作共建的数字化资源库，实现资源的动态更新与开放共享；深化基于数字化评价的大数据分析应用，实现学情精准诊断，推动教学优化与人才培养质量提升。
八、案例总结
本案例以三年制人才培养方案为依据，以数字化为核心抓手，对课程、实训、教学、评价全体系进行重构，达成教学场景数字化、技能训练实战化、成果产出工业化的建设目标，有效破解化工专业“三高三难”问题与传统教学痛点，全面提升应用化工技术专业人才培养质量，为相关专业教学改革提供可落地、可验证、可推广的实践样本。
化学工程系
2025 年 12 月
