附件2
国家级虚拟仿真实验教学中心
申请书
化工虚拟仿真实验教学中心
教育主管部门： 学校名称： 学校管理部门电话： 开放共享访问网址：
申报日期： 2015年8月20日
中华人民共和国教育部高教司制
填写说明
1. 申请书中各项内容用“小四”号仿宋体填写。 2. 表格空间不足的，可以扩展。
1. 基本情况
虚拟仿真实验教学中心名称 实验教学示范中心名称／级别（省级或国家级） 化工虚拟仿真实验教学中心 ／ 批准时间 1.1虚拟仿真实验教学中心的发展历程、建设概况 2011年12月完成调研、立项、项目招标； 2012年6月完成建设、安装、调试； 2012年9月投入使用。 1.2虚拟仿真实验教学中心建设必要性 1、是化学工程与工艺、应用化学与化学专业实验教学的迫切需要：实践教学是激发学生探索欲望，培养学生实践能力和创新精神的必要途径。化学工程与工艺、应用化学与化学专业均是实践性很强的应用学科，由于学科的自身特点，在实验教学工作中往往存在一些困难，如：部分实验项目开设成本过高，而实验运行经费有限；部分仪器设备价值较高，台套数有限，难以保证每人都有机会实际操作，这些问题都给我们开设相关实验带来了一定的困难，也很大程度限制了学生对这部分知识的掌握和能力的养成。同时由于化学工程与工艺、应用化学专业面向的化工企业对于安全性要求颇高，故接纳大量学生实习的积极性不高，从而导致化学工程与工艺、应用化学专业学生实习实践的困难。虚拟现实技术的出现和应用为上述问题的解决提供了一条新的思路。通过虚拟仿真实验教学资源的建设，不但能够让学生不必进入实验室进行实际操作，就能达到一定的学习效果，而且这种虚实结合、相互辅助的实验教学形式能够激发学生的学习兴趣，有效提升实验教学质量。 2、是切实提升学生实践和创新能力的需要：一个高水平的实验教学平台，以及与其相配套的实验教学体系是提高实验教学质量，提升学生动手实践能力和创新能力的必要条件。目前天水师范学院化学工程与工艺、应用化学与化学专业相关的基础实验课程大部分独立设课，实验学时基本能够得到保证。但部分课程的实验教学内容还不太合理，一些课程的演示性、验证性实验项目比重仍然较大，严重制约了学生能力和素质的培养。通过我校化工虚拟仿真实验教学中心的建设，将部分单纯演示性、验证性的实验教学内容以学生开展虚拟实验为主；基本技能训练和基础实验项目以虚拟实验辅助实体实验的开展，压缩实体实验室中有关实验原理、实验步骤、仪器设备使用、注意事项等的讲授时间，进一步节约有限的实验学时，将更多的时间给学生动手实践，节省下来的学时可以用来开设一些综合性、设计性实验和研究性实验。 3、是提升我校化工仿真实验室示范辐射效应的需要：天水师范学院是一所学科门类比较齐全的省属高校，化工仿真实验室承担了全校化学相关专业基础课、应用化学和化学工程与工艺专业部分专业课的实验教学任务，以及部分化学学科硕士研究生的实验教学工作，还承担着地方企业校企合作项目、企事业单位人员技能培训、青少年科普教育等任务。高强度的实验室开放给实验室管理和实验技术人员带来了较大的负担，使仪器设备完备率降低，实验运行经费十分紧张，严重制约了中心服务质量的提高和辐射面的扩展。 随着计算机技术和网络技术的发展，利用信息技术和虚拟仿真实验开发软件，不断建设和整合信息化实验教学资源，构建一个开放式、互动式和智能式的虚拟仿真实验平台，通过计算机网络向校内外和社会全面共享虚拟仿真实验教学资源，是进一步发挥我校省级实验教学示范中心示范与辐射作用的重要途径。 1.3 虚拟仿真实验教学中心特色与创新 1、以能源化工、工业分析与检测为主要培养方向，以化工原理、化工工艺学、化学反应工程和化工制图等课程为主体构建了化工虚拟仿真实验教学平台，建设了涵盖传统能源及可再生能源发电的主要过程的具有先进性和前瞻性的仿真教学资源体系，满足了化学工程与工艺、化学、应用化学等专业本科生人才培养的需要。建立适应不同专业的“分模块、分层次、围绕主体”的化学类专业实验教学体系。充分考虑化学类及相近专业学生的知识结构特点和专业人才培养需求，分类施教，建立了量大面广的综合性仿真实验教学平台，支撑了综合性大学对各类人才的培养需求。同时，紧密结合化学工业生产背景，构建全真仿真模拟实训平台，为学生提供一个逼真的操作环境，加深学生理论知识的学习、提高学生在生产实践过程中的动手能力。 2、在虚拟仿真实验教学中引入工程伦理教育，在培养大学生工程伦理素养方面进行了积极的探索，对加强学生工程伦理道德素养有着积极的作用，也是中心在创新教育培养方面进行的大胆尝试。中心深度实践了融渗式工程伦理教学法，通过虚拟仿真方式将专业教育与工程伦理教学有机结合，有效地激发了学生对相关工程问题的道德敏感性，使其在职业操守、社会责任和可持续发展、认识自己对社会、职业和环境的责任等方面有效提升自身素养。 2. 虚拟仿真实验教学资源 2.1 实验课程数 面向专业数 实验学生人数/年 实验人时数/年 实验教学 情况 2.2 虚拟仿真实验教学资源（罗列实验项目、功能及效果，提供不少于三个典型实验项目的具体实验流程） 采用北京东方仿真软件技术有限公司教学软件系统，该系统界面友好、形象生动、快速灵活、集知识和能力培养于一体，能使学生从不同的角度掌握所学技能，锻练学生独立思考、解决问题的能力，还可观察到真实物系实验教学中难以发现的现象，如各种不正常操作的后果等。该系统主要面向化学工程与工艺、应用化学、化学教育等相关专业，有效提高了化工原理、化工基础等化工课程实践性教学环节的教学质量。系统包括以下内容： 一、东方仿真化工操作项目 1.萃取塔操作 2.固定床单元操作 3.管式加热炉系统单元操作 4.罐区单元仿真系统操作 5.合成氨系统操作 6.间歇反应釜单元操作 7.精馏塔单元操作 8.离心泵单元操作 9.列管换热器单元操作 10.流化床单元操作 11.吸收解吸单元操作 12.压缩机单元操作 13.液位控制系统单元操作 14.煤化工系统操作 15.板式精馏塔设计 16.换热器设计 二、东方仿真化工素材库 包括离心泵、往复泵、喷射泵、转子流量计、文丘里流量计、孔板流量计、水环真空泵、筛板塔、填料塔、列管换热器、干燥塔、萃取塔等化工设备的结构、工作原理、不良工况等演示性素材。 2.3 由科研成果(近五年)转化而来的实验教学内容 1、两步法合成富马酸二甲酯工艺设计； 2、废润滑油再生工艺设计。 2.4 合作企业的概况、参与程度和合作成果 和多家企业广泛合作，为企业提供岗前培训、安全教育等相关服务： 1.精细化工有限公司； 2.塑业有限公司； 3.精细化工有限公司。 2.5 目前教学资源共享的范围和效果 化工虚拟仿真实验教学中心依托现代网络与软件技术，与北京东方软件技术有限公司联合共建了化工仿真系统，形成了综合集成的化工仿真实验教学平台。该平台提供化工原理、化工工艺学、化工制图等仿真实验模块，可开展专项实验、综合实验、跨专业实验、创新创业实验等多层次仿真实验教学。通过学校私有云平台，学校师生和合作企业可以通过远程访问实验教学系统开展远程实验，实现实验教学资源在校内、校外的共享。 1、目前实验教学资源共享的范围 （1）实验教学资源在校内的共享状况 实验教学资源在化学工程与工艺、应用化学与化学专业间实现了共享。实验中心各实验室首先保证服务本科教学，包括化学工程与工艺、应用化学与化学专业三个专业的实验教学。各专业技能仿真模块可进行自由组合实现不同的实验功能，实现实验教学资源在化学类专业间的共享。其次，随着实验中心建设加快，实验中心的服务范围也在不断扩大。除了化学类专业外，实验室逐步服务于非化学类专业的学生。实验室配备了实验设施设备、专业软件、素材库，为学生提供了仿真综合实习平台，化学类专业的学生和生物技术、食品安全与检验等非化学类专业的学生都可以在仿真系统进行实习，通过此类实习，学生积累了实践经验。 （2）实验教学资源在校外的共享状况 实验中心积极加强与企业的合作，构建产、学、研合作平台。中心与北京东方软件技术有限公司合作进行研究及开发，实现了数据沟通和共享。中心与天水华硕精细化工有限公司、天水天宝塑业有限公司、甘肃省新恒达精细化工有限公司等中小企业实现了资源共享，为企业提供岗前培训、安全教育等服务。 2、目前实验教学资源共享的效果 中心已开出的实验课程和实践环节有化工原理、化工工艺学、化工制图等课程的实践教学环节。目前，化工虚拟仿真实验教学中心开设课程惠及全校近300多名化学类本科生及研究生，200多名生物技术、食品安全与检测专业学生，年实验人时数近5000学时，人才培养成效显著。 中心充分利用实验教学资源，并与相关社会部门、机构、企业合作，加强学生的基本的实践技能，及工程应用能力的培养，为他们拥有环境分析从业资格、水处理从业资格等奠定基础。增强了其就业竞争力，提高学生的毕业就业率。