多年全国大学生化工实验大赛指定软件，欧倍尔化工原理仿真软件

发布时间:

2026-07-16

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，丰富数字教育资源形态，构建沉浸式的教学空间”，“开发强交互虚拟仿真实验，提升沉浸式体验和个性评价反馈”。几乎同期，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，会议围绕“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。

化工原理是化学工程与工艺专业的核心基础课，涵盖流体流动、传热、精馏、吸收等单元操作。然而，传统实验中，高温高压反应器、大型精馏塔等设备造价昂贵且操作风险高，学生人均实操机会十分有限；气液传质、多相流动等过程不可视，教学长期停留在“纸上推导、图上认知”的层面。面对这一困局，北京欧倍尔推出的化工原理仿真软件，以动态数学机理模型和高精度3D建模技术为核心，构建了一套覆盖流体流动、传热、传质、干燥等全单元的数字化实训平台。

一、动态数学模型与3D仿真：从“纸上推导”到“动态可视”

北京欧倍尔化工原理仿真软件是与天津大学等知名高校合作开发的成果，自2013年首套3D化工原理仿真软件上线以来，在线使用人数已超20万人次。软件的核心技术支撑在于其先进的动态数学模型——这些模型能够实时模拟真实的化工实验现象和过程，使学生们仿佛置身于真实的实验环境中。系统基于实时数据库，严格遵循传热、传质、动量传递和化学反应动力学等基本原理构建机理模型，实时模拟温度、压力、流量和浓度等参数的动态演化，产生与真实实验高度一致的反馈。

在外观维度，软件以3D形式对化工装置进行模拟操作，可以切换角度看到设备前后左右360度的完整画面。人物控制采用WASD键与鼠标右键视角旋转的组合方式，鼠标左键双击设备可以拉近视角显示设备局部。调节阀可以通过点击按钮逐步增、减开度，也可通过拖动滑条快速调节开度，也可以直接填写开度值。软件还内置了自动快门功能——后台每隔5分钟自动保存操作进度文件，用于学员机意外重启、断电等异常时的应急恢复。改变时标功能允许学员自行调节系统的内部仿真时钟，可调节范围在0.1~3倍之间。

二、17+核心实验模块：覆盖“三传”全场景

北京欧倍尔化工原理仿真软件系列已形成17余款核心产品，全面覆盖动量传递、热量传递、质量传递三大核心领域。其中，液液萃取塔实验、流化床干燥实验、恒压过滤实验、精馏综合拓展3D虚拟仿真实验软件已经连续多年应用于全国大学生化工实验大赛。

在流体流动与机械能系列中，化工流体流动综合实验3D虚拟仿真软件涵盖粗糙管阻力测定实验、光滑管阻力测定实验、局部阻力测定实验、离心泵特性曲线测定、管路特性曲线测定、流量性能测定实验。离心泵与流量计测定实验3D虚拟仿真软件则聚焦泵性能测试。机械能能量转化演示实验和雷诺演示实验进一步夯实了学生对流体力学基本原理的理解。

在传热系列中，传热综合实验3D虚拟仿真软件通过模拟换热器操作，让学生掌握热量传递规律与设备性能测定方法，涵盖普通管换热器实验和强化管换热器实验。

在传质分离系列中，精馏综合拓展实验3D虚拟仿真软件以乙醇-水等典型物系为实验体系，学生可选择板式塔或填料塔，自主设定回流比、上升蒸汽量和进料温度等工艺参数。吸收解吸综合3D虚拟仿真实验则聚焦二氧化碳吸收传质系数测定。萃取塔实验3D仿真软件支持萃取塔操作线的确定和传质单元数的测定。此外，软件还涵盖恒压过滤常数测定实验、搅拌器性能测定实验、洞道干燥实验、喷雾干燥实验、流化床干燥实验、膜分离实验等核心模块。每个实验均包含实验介绍、文件管理、数据记录、图表生成和报告打印等配套功能，学生可完成从“动手操作”到“数据分析”再到“报告产出”的完整教学闭环。

三、教-学-练-考一体化：智能评分与进度管理

在教学管理维度，北京欧倍尔化工原理仿真软件内置了完善的智能评分系统。软件具有智能操作指导及智能评价系统，能生成并导出或打印成绩单。评分系统与步骤提示一致，评分状态以不同颜色区分，实时对3D场景中的操作进行智能评定。交互步骤按照规范的实验流程进行指引，用户提前操作的步骤会自动跳过，智能化指引操作更有利于操作练习。

软件集“教-学-练-考”于一身，以天津大学化工基础实验中心的最新实验装置为原型开发。存储、读取快门功能允许学员在硬盘上存档和读出操作进度，方便灵活分配时间。学生可根据智能操作指导单独练习操作并对自己操作的成绩进行实时考核，并能重新选择初始条件。这种从演示模式到练习模式再到考核模式的递进式教学设计，使化工原理实验教学从“被动听课”走向“主动探索”。

四、赋能产教融合：从院校教学到技能大赛的数字化桥梁

在产教融合层面，北京欧倍尔化工原理仿真软件已在全国多所高校的教学中深度应用。2025年6月，四川大学与北京欧倍尔共建化工原理虚拟仿真实训中心正式挂牌。该实训中心借助北京欧倍尔先进的虚拟仿真技术，将化工原理这一抽象复杂的理论知识转化为生动逼真的虚拟实验场景，让学生仿佛置身于真实化工生产环境中，亲身体验化工流程的各个环节。

在技能竞赛层面，北京欧倍尔已连续多年深度支持由教育部高等学校化工类专业教学指导委员会、中国化工教育协会联合主办的全国大学生化工实验大赛。化工原理3D虚拟现实仿真软件是2017年、2018年全国大学生化工实验大赛指定比赛软件。液液萃取塔实验、流化床干燥实验、恒压过滤实验为全国化工原理实验竞赛总决赛软件，精馏综合拓展3D虚拟仿真实验软件为全国化工原理竞赛华北区竞赛软件。北京欧倍尔持续为各赛区提供先进的仿真软件与稳定的技术保障。在第八届全国大学生化工实验大赛中，六大分赛区选拔赛的仿真赛项均应用了北京欧倍尔的软件及化工原理实验室安全演练系统。该软件通过高保真3D虚拟仿真环境构建了“教-学-练-考”一体化管理闭环，学生在虚拟精馏塔前完成从全回流到部分回流的精馏工艺参数寻优，屏幕上自动生成的详细评估报告便是他们将书本上的传热传质理论转化为装置操作能力的有力见证。

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