2025-05-21 星期三
“三维融合” 点燃化工安全教育“星火”
——青岛科技大学化工安全与虚拟仿真教学团队十五载耕耘结硕果

  在山东半岛的化工产业版图上,青岛科技大学化工安全与虚拟仿真教学团队用十五载光阴点亮了“化工安全人才培养”的创新之路。在建设制造强国背景下,国家对安全人才的需求更为迫切。化工安全与虚拟仿真教学团队以“厚基础、强能力”为笔,以数字化、智能化技术为墨,绘就了一幅“三维融合”育人画卷。如今,这一成果不仅让化工专业课堂“活”了起来,更让无数青年学子在虚拟与现实的交织中,成长为守护化工产业安全的“硬核力量”。

  从“碎片化”到“全链条”

  重构知识图谱

  之前,学校化工专业的安全课程像散落的拼图——化工原理与安全知识“各自为政”,学生难以形成系统思维;高危实验场景因安全风险与成本限制,也仅是“纸上谈兵”;创新创业竞赛中的“技术攻关”,仍与产业需求隔着一层“玻璃门”。为此,化工安全与虚拟仿真教学团队直击当前化工安全领域人才培养模式痛点,以“三维融合”破局。在课程维度,团队将“化工+安全”知识织成一张网,“基础通识—专业核心—创新拓展”三级课程体系环环相扣。学生不仅要掌握“过程原理”的硬核知识,更要学会用“应急决策”的思维应对突发风险。一片片“知识拼图”被串联成“过程原理—装备安全—应急决策”的完整链条,让安全理念贯穿化工全流程。在实践维度,虚拟仿真实验室成了学生的“第二课堂”。依托自主研发的DSAS系统,高危实验场景被“搬”进屏幕:学生化身“安全工程师”,自主设计流程、调试参数,系统实时反馈压力、温度等数据,甚至模拟突发泄漏事故。当警报声响起,他们需在虚拟世界中迅速决策、启动应急预案——这种“容错探究式”训练,让安全意识与应急能力在“试错—优化”中悄然扎根。在创新维度,学生团队从中国国际大学生创新大赛、“挑战杯”等赛事中锤炼真本领,将化工安全与大数据、人工智能深度融合,孵化“挑战杯”全国金奖和中国国际大学生创新大赛全国银奖,连续多年荣获全国大学生化工设计竞赛全国一等奖,他们将学科竞赛平台转为“练兵场”,不断打磨实战技术,化为守护产业安全的“利器”。

  从“课堂”到“战场”

  培养“实战派”人才

  在虚拟仿真实验室里,一名学生正紧张地操作着虚拟阀门,试图阻止一场“模拟爆炸”。屏幕上的数据曲线如心跳般起伏,背后是DSAS系统对真实工业场景的动态还原。当他终于成功化解危机时,汗水已浸透衣衫,但眼中闪烁的是自信与笃定:“这比任何理论课都更让我懂得安全的意义!”在化工安全与虚拟仿真教学团队的课堂上,没有枯燥的“填鸭式”教学,只有一场场“沉浸式”的成长冒险。在学科竞赛现场,一支学生科创团队正在调试他们研发的化工生产安全分析系统。从需求分析到方案设计,再到工程优化,他们经历了无数次推翻重来。当项目宣布入围中国国际大学生创新大赛全国总决赛时,大家说:“我们不再是实验室里的‘小白’,而是真正能解决产业痛点的工程师!”在“考研学霸宿舍”里,6名学生全部考入“985”高校深造,他们说:“团队研发的‘三维仿真—数字孪生’技术,让我们在考研复试中脱颖而出。当面试官问起化工安全案例时,我们随手就能画出系统流程图,还能用数字孪生技术分析风险点!”

  如今,化工安全与虚拟仿真教学团队的育人成果已如星火燎原。学生培养质量“节节高”。本科生就业率和考研率逐年攀升。毕业生中,有的成为中国石化安全管理体系的“架构师”,有的成为跨国企业的“安全官”,他们用所学知识守护着千万吨级化工装置的平稳运行,其中2006届毕业生李传坤研发中国石化炼油装置工艺平稳性管理体系,荣获14项科技进步奖。教师团队“硕果累累”。教师获批15项省级以上教改项目,获得42项教学奖励,出版14部国家级别教材……他们不仅“教得好”,更“研得深”,将科研成果转化为教学“指挥棒”。社会辐射“遍地开花”。虚拟仿真实验项目年服务1200人次,疫情防控期间为全国30所高校2000余名学生进行“云实训”;连续举办10余届山东省大学生化工过程实验技能竞赛,每届吸引近30所高校同台竞技;与德国高校共建实验室,让中国化工教育“走出去”。

  让安全基因融入化工血脉。在化工安全与虚拟仿真教学团队看来,化工安全人才培养不是一场“百米冲刺”,而是一场“马拉松”。他们用十五载时间,将“安全”二字刻进课程、融入实践、植入创新,让一代代学子带着“系统安全观”走向产业一线,在实践与工作中践行总体国家安全观。如今,这支团队仍在路上。他们正探索如何让虚拟场景更逼真,如何与更多企业共建“安全创新工坊”,如何培养更多“既能坐冷板凳搞科研,又能下车间保安全”的复合型人才。

  正如团队负责人田文德教授所说:“化工是国民经济的‘压舱石’,安全是化工人的‘生命线’。我们要培养的,不仅是工程师,更是守护者——守护产业安全,守护万家灯火。”(巩金梦 田文德)

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中国教育报
中国教育报教改风采 07“三维融合” 点燃化工安全教育“星火” 巩金梦 田文德2025-05-21 ——青岛科技大学化工安全与虚拟仿真教学团队十五载耕耘结硕果 2 2025年05月21日 星期三