化学化工仿真赛道参赛指南(2025版)

发表时间:2025-04-20 13:16

化学化工仿真赛道参赛指南(2025版)


一、竞赛背景及目的

互联网+”与智能化深度融合的时代背景下,为把握数字新技术孕育的发展机遇,创新融合发展路径,紧密结合国内外先进教育教学、智能控制、现代化工、数字经济等发展趋势,为大专院校、科研机构和企事业单位搭建一个新模式、新业态、高水平的创新应用交流平台——全国仿真创新应用大赛应运而生。为促进化学工程数字应用的创新发展,推动仿真技术与化学化工领域的深度融合,大赛特设立化学化工仿真赛道,下设化学化工仿真创新、材料科学工程仿真、环境工程仿真创新、生命科学仿真创新四个方向。

进入十四五时期,面对低碳时代的高标准与严要求,环保产业正加速向智能化、智慧化转型,数字仿真技术在环境工程领域发挥着关键作用,为探索智慧环保之路、提升治理效率提供了有力支撑。与此同时,随着集成计算材料工程、大数据、数字孪生、人工智能等技术的迅速发展,仿真分析在材料科学与工程领域迅速崛起,极大地缩短了新材料和新工艺的研发与工程应用周期,推动了材料工程领域的数字化与智能化转型升级。而在生命科学领域,仿真技术已成为推动人类健康与可持续发展的革命性工具,能够模拟复杂生命系统、加速药物研发与实验验证,为解决疾病防控、精准医疗等全球性挑战提供创新路径。化学化工仿真创新方向则聚焦于化工过程模拟、反应器设计、工艺优化等核心领域,通过数字孪生与智能控制技术,推动现代化工向绿色化、安全化、高效化方向迈进。

综上所述,化学化工仿真赛道以仿真驱动创新,应用推进融合为核心理念,通过汇聚化学工程、材料科学、环境工程与生命科学四大前沿领域的创新力量,旨在以赛促学、以赛促教、以赛促用、以赛促研,推动仿真技术与化学化工全产业链的深度融合,助力我国相关产业实现数字化、智能化与绿色化的高质量发展。


         二、竞赛内容

(一)生命科学仿真创新方向

参赛作品需围绕生命科学领域的实际需求,结合仿真技术解决科学问题或实现技术突破。

1.作品从以下三个选题中选择:

(1)关键技术方法开发

聚焦生命科学领域的核心挑战,开发创新性仿真方法或工具,包括但不限于:

分子与细胞尺度模拟:如蛋白质折叠预测、基因编辑(CRISPR)动态过程仿真、细胞信号通路建模;

系统生物学与医学应用:如疾病机制的数字孪生模型(癌症、神经退行性疾病)、药物虚拟筛选与药效动力学模拟;

生态与环境科学:如生态系统碳循环模拟、濒危物种保护策略优化、气候变化对生物多样性的影响预测;

人工智能驱动的新方法:基于深度学习的多组学数据整合分析、生物医学图像智能识别与三维重构。

(2)基础科研设施建设及服务

针对生命科学领域科研基础设施的数字化升级需求,设计或优化以下内容:

虚拟实验室平台:集成实验设计、数据采集与结果分析的云端仿真系统;

国产仪器研发与测试:基于虚拟仿真的高端仪器(如单细胞测序仪、冷冻电镜)性能优化方案;

数据共享与协作网络:构建跨机构、跨领域的生命科学数据库与协作平台,提升科研资源利用效率。

(3)科普方案设计

运用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、动画仿真等技术,设计面向公众的科普作品,要求:内容聚焦生命科学对社会发展的贡献,如疫苗研发、基因治疗、生态修复等;形式生动易懂,适合中小学课堂、科技馆或线上传播;具备互动性,激发受众参与感与探索欲。

(二)化学化工仿真创新方向

竞赛内容应符合化学化工实践教学、生产培训、科普宣传或数字工厂等要求,主要包括化学化工教学实践设计、数字化升级设计、科普设计、企业培训设计、智慧化工等。

1.参赛作品内容在以下四个主题选择其中一个即可。

主题

核心要求

技术支撑(建议)

目的

教学实验设计

融合AI实验助手、XR交互设备,解决高危/微观/极端条件实验难题,形成“预测-操作-反馈”智能闭环

生成式AI+数字孪生+量子计算仿真

以虚促实,虚实结合,大幅提升实验教学效果

数字化升级设计

聚焦流程工业的智能优化:数字孪生工厂建模、AI工艺调优、低碳路径仿真

工业互联网平台+机理-数据混合建模

符合数字化转型或数字工厂的需要,促进现代化化工发展

科普创新设计

开发元宇宙科普展厅:基于VR/AR的分子级可视化、化工安全互动游戏、绿色化工社会价值叙事

Unity/Unreal引擎+AIGC内容生成

有助于公众正确认识和对待化学化工,激发青少年学习化学的兴趣和热情

企业培训设计

面向智能工厂需求:数字员工操作训练、异常工况AI处置、应急预案数字推演

动态故障注入技术+行为识别算法

直接应用于企业培训,相较于传统培训模式,成本更低,效果更加突出

2.创新性要求

技术融合度:鼓励结合大模型、边缘计算、区块链等新一代信息技术;

应用实效性:需提供落地验证数据(如教学成效对比、能耗降低率、培训效率提升值);

绿色导向性:鼓励作品提供包含碳足迹测算模块或绿色工艺优化方案。

3.根据参赛对象不同,分研究生组、本科组和职教组。参赛学生分组别进行比赛及评审,若单组别作品较少,将合并到相邻组别进行共同评审

(三)环境工程仿真创新方向

本竞赛涉及到的竞赛内容主要包括数字仿真技术等在环境专业方面的创新应用。

1.此次环境工程仿真设计竞赛的主题为:“智慧环保,低碳未来”

2.参赛作品内容从以下七个方面选择:

1)可用于水体、大气、土壤中污染物低碳修复的设计与应用

2)可用于污水水质在线监测的新颖生物传感器的设计与应用

3)可用于污染源追溯与优先控制污染物识别的设计与应用

4)可用于评价或治理污染源对空气质量影响的设计与应用

5)可用于评价交通污染对人体健康影响的设计与应用

6)可用于碳污染源开展协同溯源的设计与应用

7)可用于远程监测、反演水体质量的设计与应用

3.为积极响应国家战略性发展重要任务,即建设人与自然和谐共生的美丽中国,推动环境专业高质量发展,综合运用所学设计原理与方法,注重作品原理、功能、结构上的创新性。

4.参赛作品必须以环境工程仿真设计为主,同时对作品的评价不以实践应用为单一标准,而是对作品的功能、设计、结构、成本、先进性、创新性、实用性等多方面进行综合评价。

5.根据参赛对象不同,分研究生组、本科生组和职教组。参赛学生分组别进行比赛及评审,若单组别作品较少,将合并到相邻组别进行共同评审。

(四)材料科学工程仿真方向

竞赛主要是围绕材料科学与工程领域国家需求和学科前沿问题,探索与研究仿真技术应用于材料科学与工程及其相关领域的理论、方法和关键技术,形成独立完整的项目方案。参赛作品限定从以下两个方面选择:

1、材料设计与制备

面向材料科学与工程领域对高性能、轻量化、功能化、绿色化、低成本材料发展的重大需求,结合利用集成计算材料工程、高通量计算、人工智能等方法,揭示材料化学成分-制备工艺-组织结构-力学性能之间的内在关联,基于仿真分析实现新材料的创新设计,发展和完善材料制备方法,为新材料的设计与制备提供数据支撑和理论指导。

2、材料成形与服役

面向国家重大装备和高新技术领域对高性能、轻量化、极端尺寸、整体化、服役环境极端化等零部件制造与服役的重大需求,结合大数据、数字孪生、人工智能、数值模拟等方法,发展和创新零部件铸造、塑性成形、焊接、增材制造、微纳制造、电子封装等成形过程以及多种服役环境下的宏微观仿真分析技术,阐明多能场、多尺度全流程的成形和服役性能演变规律,发展材料成形过程和服役过程的精确预测和调控方法,为典型零部件的高质量成形和服役寿命预测提供数据支撑和理论指导。

参赛作品必须以材料科学与工程领域的仿真设计与分析为主,面向国家需求和学科前沿问题,综合运用仿真技术原理与方法,注重作品原理、功能、结构、方法上的创新性。


三、时间安排

1.报名时间:202551-1015

2.初赛时间:202510中旬

3.省赛区决赛时间:202510月下旬

4.全国总决赛时间:202511

具体时间、地点将另行通知,请及时关注微信公众号仿真创新应用大赛和大赛官网http://www.siac.net.cn


四、参赛对象

1.参赛对象为:全国高等院校的在读研究生、本科生以及职业院校的在校学生。

2.学生可以个人1人)或团队25人组队)形式参赛。

研究生组、本科组和职教组:在校学生个人或团队参赛,12名在校教师做指导教师。参赛作品按照学历最高的参赛学生划分组别,例如参赛团队中有研究生参加就划分为研究生组。

3.报名建议参赛单位负责人统一填写报名信息独立报名个人或团队由个人或团队联络人登录大赛官网注册报名,填写参赛信息。


五、报名及缴费

竞赛采取注册参赛的形式,报名要求如下:

1.51日后参赛单位和个人可登录大赛官网填写参赛报名信息。

2.按照每个作品300元收取报名费。

3.大赛的详细内容及进展情况,将在大赛官网和微信公众号上进行更新,请各参赛者及时关注。为做好参赛组织工作,建议各参赛单位选派1名工作人员负责与大赛组委会的日常联络。

4.费用可在大赛官网或公众号上直接支付,也可采用汇款方式。

汇款信息如下:

  户:北京信诚博源教育咨询有限公司

开户行:招商银行北京分行亚运村支行

  号:110916013610902

汇款时请备注化学化工+单位名称+汇款人姓名”


六、竞赛内容对参赛作品/内容的要求

1.参赛作品提交说明

参赛者在报名截止时间之前登录官网注册报名并将完整的作品与作品信息表、诚信承诺书(见附件)上传到大赛官网。参赛作品主要为项目研究报告、作品视频和答辩汇报PPT

1)项目研究报告

PDF格式,文件大小在100M以内;必须至少包含以下内容:基本内容、实践效果、创新与特色、推广应用效果模板详见附件一。

2)作品视频

视频时长35分钟MP4格式,大小200M以内;要求能够较完整地展现作品内容,全程有解说配音。

3)答辩汇报PPT

设置为自动播放PPT,时间不超过7分钟,PPT汇报内容与作品研究报告一致。

以上参赛文件通过百度网盘生成分享链接提交组委会方法:在百度网盘中新建一个文件夹,“参赛单位+作品名称+联系人姓名”形式命名,将以上文件与作品信息表、诚信承诺书上传到此文件夹后将此文件夹生成分享链接(请设置永久有效将此链接上传至大赛官网指定位置

2.初赛

对参赛人员进行资格审核,对作品思想内容等进行审查。如有违规,一经查实,取消参赛资格。

3.省赛区决赛

对通过初赛的作品按照标准进行评审,是否省内评审及具体形式(线上、线下)由各省赛区办公室确定。

1)所有作品以截止日期前收到的文件作为初赛和省赛区决赛评审依据。组委会对逾期提交文件按照弃赛处理。

2评审按照分数高低确定排名。

4.全国总决赛

通过省赛区遴选出的优秀作品,组委会将通知参赛者参加全国总决赛。全国总决赛由组委会统一组织,采用汇报演示、作品展示和专家提问等方式进行,考察参赛者的作品操作能力、现场表达能力以及表演展示能力(演示形式不限)等。缺席全国总决赛的参赛者将被视为自动弃权。

1全国总决赛作品可以在提交的省赛区决赛作品的基础上进行完善。截止时间进入全国总决赛后通知。

2)比赛顺序根据不同组别的比赛特点,按所在学校名称的首字母顺序进行或抽签顺序进行。

3)陈述形式说明

鼓励参赛围绕参赛作品主题及内容选择恰当的演示形式;作品陈述不设人数限制,凡报名参赛均可参加;陈述过程可辅以视频、PPT等配合说明;每组有5分钟时间进行作品演示和说明,最后专家提问。

4)评审标准说明

本竞赛着重考察仿真设计过程、设计文档以及设计结果,基准评审标准包括设计科学性、创新性、实用性、美观性、商业开发价值等因素综合考虑。详见附件。


七、奖项及推荐说明

1.奖项说明

初赛由大赛组委会和省赛区办公室联合进行,通过初赛进入省赛区决赛的名单将会在全国仿真创新应用大赛官网公示。省赛遴选出的优秀作品参加全国总决赛。

省赛区决赛的奖项按照全国总决赛的相关规定设置一二三等奖、优秀指导教师等奖项,由工业和信息化部人才交流中心颁发证书;全国总决赛设置一二三等奖、优秀指导教师奖、最佳组织奖及单项奖(创新探索奖、前沿突破奖、应用转化奖、交叉融合奖),由工业和信息化部人才交流中心颁发证书。

同一竞赛方向省内有6组及以上作品开展省级评审,不足评审基数要求的不开展省级评审,由本竞赛方向全国分委会统一评审,按照该作品应有的质量确定是否进入国赛。全国总决赛获奖比例为一等奖比例不超过总决赛团队数量的15%二等奖比例不超过总决赛团队数量的25%三等奖比例不超过总决赛团队数量的40%

2.参赛说明

1)参赛人员可通过专家推荐集体报名或自主报名参赛。专家推荐参赛,建议各省拟邀请4-6所院校参赛,推荐24参赛作品。

22024年获得省赛一等奖的参赛团队可推荐1组作品参加同一竞赛方向提前批次报名,进入省级决赛,无需缴纳报名费。

3)鼓励全国性一级学术组织使用大赛竞赛方案组织内部征集,评选后可推荐3-5组优秀作品参加大赛相关竞赛方向,经大赛专家委员会审核后进入全国总决赛。

4)同一团队同一赛道最多报2组参赛作品。如有特殊情况,请联系大赛组委会。


八、培训及其他说明

1.组委会将针对参赛内容等事项安排相关培训,请密切关注大赛官网和公众号。

2.如因不可抗力等因素导致决赛无法正常举行,组委会将酌情变更举办地或比赛方式,希望各参赛单位和广大参赛者能够理解并支持。

3.参赛者不同意或不符合下列要求说明之一的,将视为自动放弃比赛:

1)参赛作品需符合国家法律法规。

2)参赛项目或作品必须为原创,版权所属明确,若有涉及版权侵权等法律纠纷,由参赛者自行承担由此引发的所有后果及法律责任。

3)凡参加过往届本赛事的作品在其他相关或相似赛事中获奖的作品原则上须更新30%及以上的内容可参加本届赛事。

4)投稿作品后如作品入围,大赛组委会与官方授权合作组织机构有权无偿在公共媒体上对作品作非营利性展示、展播、结集出版,或用于公益宣传与传播教育等非商业性活动。(参赛者特别申明不得使用除外。)

5)参赛期间,参赛者不得将参赛作品所有权转让给任何第三方。任何个人或组织在未取得全国组委会授权下,不得将本次大赛作品用于任何商业用途,但可用于非商业的公益传播,以扩大作品的社会影响力。

6)本次比赛期间以外,参赛作品产生的一切后果与责任由参赛者本人承担。

7)凡提交作品参赛,即被视为接受大赛各项条款,大赛组委会保留对本次大赛的最终解释权和改评、追回奖项等权利。


主办单位:工业和信息化部人才交流中心
承办单位:全国仿真创新应用大赛组委会
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报名电话:13621202247
Email:siac2022@qq.com

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