为推动高等教育数字化转型，加快推进教育现代化、加快建设教育强国，落实党的二十大报告提出的“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”战略部署，经中国化学会和高等学校国家级实验教学示范中心联席会批准，“全国大学生化学实验创新设计大赛”竞赛委员会决定在 2024 年举办“第五届全国大学生化学实验创新设计大赛——实验数字化设计竞赛”。本次竞赛旨在为大学生提供一个化学实验数字化设计展示与交流的平台，推动化学实验数字化设计和应用，促进人工智能 AI 等数字化手段与化学实验教学的交叉融合，提高化学实验数字化设计水平。现将竞赛的相关事宜通知如下：
一、竞赛组织
主办单位: : 中国化学会和高等学校国家级实验教学示范中心联席会
承办单位: : 沈阳师范大学
大连理工大学
协办单位: : 北京微瑞集智科技有限公司
校赛主办单位：太原工业学院教务部
化学与化工系
二、竞赛内容与要求、参赛对象、竞赛方式等参赛要求
1．竞赛内容与要求
参赛作品应符合本科实验教学需要，且未在参赛当年 1 月 1 日前在正式出版物公开发表、获得过国家或省级课程建设荣誉称号、或在同级竞赛活动中获奖。
参赛作品内容具体要求如下：
（1）声明实验进行数字化设计的必要性和迫切性；
（2）体现实验本身的教学目标及通过数字化设计所能够实现的教学目标和教学功能；
（3）数字化设计所针对的原型实验的原理和内容；
（4）数字化设计内容的科学原型和原理、数学物理建模过程、数据库及算法；
（5）实验过程（如实验内容、步骤等）；
（6）实验场景（如实验过程中的实验装置、反应、现象、产品或实验曲线、数据、图像等）；
（7）实验记录、结果处理过程及实验报告；
（8）实验的评分方法、评分指标与教学目标的对应关系，实验报告的评价方式。
（化学）实验数字化是指把数字化技术应用于（化学）实验，以真实（化学）实验为基础，建立关于实验对象的数学物理模型、数据库等（数理模型、数据库可以自主开发，也可以利用已有模型进行二次开发或者修改），结合合适的软硬件平台，利用计算机数字化技术、各种算法等，运算得到实验对象各种自变量和因变量之间的变化过程和规律（模型要求具有二种及以上实验控制变量），高度逼真地实现真实（化学）实验的实验过程，并呈现实验结果，还可以通过数字化手段进一步展示在真实实验中难以观察的微观现象、原理等。此外，实验中数字化设计可以使用包括“基于大模型的人工智能技术(AI)”、“数值模拟与虚拟仿真技术”、“半实物自动化远程控制技术”等多种不同数字化技术及其合理组合。
参赛项目要求：
（1）必要性和迫切性：
（化学）实验本身必须具备在实验教学中使用的必要性和与学科教学培养目标相符的教学意义，能够解决学科人才培养中所需要解决的问题；此外，针对该实验所作的数字化设计需要具备迫切性，该设计方案能够解决在实体实验条件下难以解决的问题。例如不具备实体实验条件或实际运行困难、涉及高危或极端环境、高成本、高消耗、危害性辐射、不可逆操作、大型综合训练、原子或分子尺度等实体实验做不了、做不好的实验。
（2）大小适中：
实验选题为一个实验教学基本单元，能够支撑一定的实验教学目标，不得少于2个学时的基本教学时长；设计方案还应当包含不少于10个数字化实验交互步骤，其中不少于10个数字化实验交互步骤是指包含数字化设计的、操作者实际参与的数字化交互性实验操作步骤不少于10个，每个数字化交互性实验操作步骤都要具有教学意义、针对操作者的操作产生符合客观规律的有效反馈、通过合理且可行的数学物理模型和算法实现。
（3）设计方案实际内容：
设计方案仅对该实验进行数字化设计的理念、思路、原理、结构框架及科学性、可行性和先进性等内容进行设计，形成设计方案（脚本），而不是具体开发完成数字化实验的软件和硬件部分。在设计方案中，可以通过效果图、思维导图、逻辑框图、算法逻辑图、伪代码、验证性算例等不同方式呈现部分实验结果以证明设计的科学性、可行性和先进性。
2．参赛对象
参赛对象为我院在校生。参赛学生要自己组队找带队老师报名参赛，每个参赛队由 3～5 名选手组成，设队长 1 名，指导教师 1～3 名，每个参赛队只能提交 1 个作品。
●特别注意：
因为（化学）实验数字化是对实验使用数字物理模型进行数字化设计，故而在组队方式上，可以进行跨学科组队，例如一个参赛队伍可以同时有化学专业、数学专业、计算机专业的参赛学生和指导老师，但仍需以化学为主。
3. 竞赛方式
本次竞赛为团体赛，比赛采取作品评审和答辩的形式进行。作品评审采取现场集中评审或网上评审的方式；作品答辩采取现场答辩方式进行。竞赛成绩由作品成绩和答辩成绩两部分组成，各占 50%。
三、竞赛时间安排
1．2024 年 4 月 15 日前完成竞赛预报名工作.
2．2024 年 5月10日前完成参赛作品提交，包括实验数字化设计方案、答辩PPT、实验视频及其它必要附件（具体要求由竞赛第二轮通知另行公布）。
3、2024 年 5月31日前完成校内选拨。
四、奖项设置
本次竞赛一等奖、二等奖、三等奖。
五、其他
1、竞赛组委会将在预报名之后组织专家开展化学实验数字化设计相关培训。
2、报名事宜由各班学委统一收集报化学与化工系学生会。
化学与化工系
2024.3.28
