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化工虚拟仿真实验教学中心

中心简介

中心简介如下:

闽江学院是 2002 年经教育部正式批准的公办全日制普通本科大学,位于福建省福州市,现为全国首批服务国家特殊需求专业硕士学位研究生教育试点高校和福建省硕士学位授予培育建设单位。化学与化学工程系是一个办学历史较为悠久的院系。开设有化学(师范)、应用化学、高分子材料与工程、轻化工程等四个专业,为本科生的培养教育奠定了扎实的基础。

    闽江学院化工虚拟仿真实验教学中心拥有省级本科高校专业综合改革试点项目,省级校企合作实践基地、大学专业基础化学课程校级教学团队等,涵盖了化学工程、高分子材料、基础化学等专业领域。中心现有一支职称、学历、年龄、学科专业结构合理、学术水平较高、工程实践经验丰富的专业教师队伍。其中,教授 7 名,副教授与高级实验师共 16 名, 25 名教师中具有硕士及其以上学位 22 名,其中具有博士学位 13 名。

    中心成立以来,陆续投入经费近千万,用于更新、添置仪器设备以改善实验条件。现拥有化工原理实验数据处理系统( CHEMDP )、化工原理单元操作系统( CHEMUT S SUPEDU-CHEMSIM )和化工实习仿真系统等仿真软件。以及雷诺实验装置、流体阻力实验装置、柏努力方程仪实验装置、传热实验装置、精馏 - 泵性能实验装置、离心泵性能实验装置、过滤实验装置、填料吸收实验装置、流体流动阻力实验仪器装置、精馏实验装置、多功能反应实验装置、特殊精馏实验装置、多釜串联实验装置和干燥实验装置等 14 种配套实体装置。

    经过多年的发展,闽江学院化工虚拟仿真实验教学中心引进了一套具有扩展性、兼容性、前瞻性的软硬一体化的虚拟仿真实验教学平台。教学平台采用 B/S 架构进行设计开发,针对虚拟仿真实验项目的开展,实验教学平台具有实验安排,实验预习,虚拟仿真实实验执行,实验评价,优秀实验展示等功能。同时实验教学中心采取了系列先进的技术手段来保障网络与信息的安全,以确保师生教学实验的正常运行。

    闽江学院化工虚拟仿真实验教学中心按照所涉及仿真实验由简到繁、由验证型到设计型分别开设了《化工原理实验仿真》、《化工单元操作仿真实训》、《化工实习仿真》和《化工过程设计与模拟实训》等虚拟仿真实验课程,系列仿真课程共 29 个仿真实验。

1. 《化工原理实验仿真》

    实验中心引进浙江中控科教设备仪器有限公司开发的化工原理实验仿真操作系统。学生通过仿真实验将流体流动阻力测定、离心泵性能曲线测定、流体力学综合实验等基础化工单元操作实验进行形象的演示和互动操作。在边操作、边观察、边思索、边讨论的过程中,将理论知识与实际操作紧密结合,帮助学生加深对化工过程中典型单元操作原理的理解,提高对单元操作过程的运行和控制能力。

2. 《化工单元操作仿真实训》

    《化工单元操作仿真实训》是在系统学习《化工原理实验仿真》并掌握化工单元操作的基本原理之后所开展的针对某一化工单元操作的仿真实训。实训项目包括 10% 乙醇常压精馏、苯甲酸钠 - 煤油 / 水萃取等多个仿真实训项目。仿真实训软件主要包括 DCS 监控界面,现场操作界面和实时评分系统三部分。通过仿真实训练习,学生熟练掌握化工单元操作的工艺流程、控制系统的原理、工艺参数设置、阀门及操作点的使用。

3. 《化工实习仿真》

    化工实习是高校化工专业学生的实践性教学环节。中心引进多套典型化工企业的仿真工艺流程软件,包括年产 30 万吨合成氨工艺、年产 20 万吨聚丙烯、年处理量 250 万吨常减压炼油工艺的仿真教程,实行“仿真实习   现场实习”的模式,即学生进驻工厂实践之前首先在虚拟仿真实验中心进行模拟操作,学习和掌握相关化工生产系统的操作方法、工艺流程,并着重练习化工生产装置的开停车和紧急事故处理的能力。经过化工实习仿真训练后,学生充分熟悉相关化工企业的工艺流程及生产装置,能较快适应工厂环境,从而显著提高生产实习的效果。

4. 《化工过程设计与模拟实训》

    开设《化工过程设计与模拟实训》系列实验课程,包括使用 Aspen Plus 软件进行换热器单元、流体输送单元、精馏单元以及反应器单元等的设计与模拟实训,使学生了解化工过程设计的基本步骤、基本理论和方法,重点学会使用 Aspen Plus 流程模拟软件对化工过程进行模拟、优化设计、灵敏度分析和经济评价等,为学生进行化工毕业设计及日后从事化工设计相关工作打下坚实基础。

    近年来,中心教师共主持教改研究项目 14 项,国家自然基金项目 3 项,福建省科技厅项目 8 项,教育厅科技项目 31 项,市科技项目 3 项,校企合作课题 14 项。指导国家级、省级和校级等各级大学生创新项目共 23 项,并获得挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛全国三等奖 1 项,福建省一等奖、二等奖各 1 项。形成了“高水平的科研带动高质量的实验课教学,高质量的实验教学促进了高水平的科研”的良性循环。

    沿着建设高水平应用型大学的目标,闽江学院化工虚拟仿真实验教学中心将进一步开拓仿真教学技术,创新教学方式方法,将中心建成培养国内一流人才的示范基地。

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