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青島科技大學化工過程與裝備虛擬仿真實驗教學中心

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青島科技大學化工過程與裝備虛擬仿真實驗教學中心青島科技大學是山東省屬重點大學,創辦於1950年,是一所以工為主,理、工、文、經、管、醫、法、藝等學科協調發展,以化學工程、材料學、機械工程等學科為特色學科的多科性大學。

目錄

中心簡介

青島科技大學化工過程實驗教學中心成立於2004年,2008年獲批為教育部財政部國家級實驗教學示範中心建設單位,2012通過了國家級實驗教學示範中心建設單位驗收,2013年6月被教育部正式批准為「十一五」國家級實驗教學示範中心(教高司函[2013]72號)。化工過程與裝備虛擬仿真實驗教學中心隸屬於國家級化工過程實驗教學示範中心,於2004年基於當時的化工計算與仿真實驗室組建而成。計算機模擬與分析一直是化工過程虛擬仿真實驗教學中心的實驗教學和科學研究的主要方向。

獲獎情況

中心的許多教師早在上世紀80年代就在山東省化工過程工程技術中心主任、國內著名過程系統工程專家韓方煜教授[1]的帶領下開展化工系統工程方面的研究與應用工作,獨立開發了完全擁有自主知識產權的ECSS工程化學模擬系統,已在80餘家單位推廣應用,在裝置擴建改造、節能降耗、優化操作、設計計算和科研開發過程中發揮了重要作用。ECSS曾獲國家科技進步二等獎,是國內唯一的化工過程模擬商品化軟件。此外,MDI製造技術開發、環流式旋風除塵設備與技術和有機硅生產技術等研究成果也在國內處於領先地位,已成功地應用於齊魯石化、煙臺萬華、中海油等幾十家大型企業,取得了顯著的經濟和社會效益,曾獲國家級科技獎勵2項,省部級以上科技獎20餘項。中心在化工過程仿真方面具有悠久的歷史,早在上世紀90年代就獨立開發了DSAS動態模擬分析軟件,擁有成熟的化工過程仿真開發技術,開發了包括合成氨、醋酸、聚甲醛在內的眾多商業仿真軟件,在眾多化工企業中得到了廣泛應用。近幾年來,中心在化工專業的實驗教學過程中,逐步推廣專業計算軟件的使用,購買了包括aspenONE、Fluent、PDSoft、ChemCAD、CFX等在內的多套化工模擬和設計商業軟件,還同東方仿真軟件有限公司合作開發了苯胺工廠3D虛擬現實認識實習仿真軟件和甲醇工藝3D虛擬現實生產實習仿真軟件(均為100個用戶),利用化工過程動態模擬(仿真)技術,實現與現有實驗硬設備的互相補充,提高了學生使用大型計算軟件和計算工具解決工程問題的能力。中心現有機房面積為150m2,擁有較為完備的多媒體教學環境,配有較為先進的服務器、存儲、計費等網絡設備,終端微機達到65台,能夠運行專業的化工計算模擬類軟件,設備資產約320萬元。目前,中心所有的軟件教學資源均面向校內用戶免費開放,正在建設針對校外用戶的有償開放的計費系統,以便更好地使優勢教學資源服務於社會。

指導思想

化工過程與裝備虛擬仿真實驗教學中心依託化學工程山東省強化建設重點學科、教育部第一類特色建設專業、山東省品牌專業建設點、多相流體反應與分離工程實驗室(山東省重點實驗室)、化工過程工程技術研究中心(山東省工程技術研究中心),將特色鮮明的優勢學科與計算機仿真實驗教學有機結合起來。中心現有正高級職稱教師[2]5人,副高級職稱教師8人。按照「科學規劃、共享資源、突出重點、提高效益、持續發展」的指導思想,以全面提高學生創新精神和實踐能力為宗旨,以共享優質實驗資源為核心,以建設信息化實驗教學資源為重點,着重加強化學工程學科對學生工程能力和實踐技能的培養。自2004年成立以來,學校固定每年向中心投入50萬元的專項運行資金用於軟硬件的維護和建設。經過多年的建設,中心每年面向全校4個專業約510名學生開放運行。中心堅持教學的中心地位,不斷進行教學改革研究,提高教學質量,近年來已出版化工計算方面的教材11部。

在後續建設工作中,中心計劃首先擴充現有的aspenONE、Fluent、CFX軟件的租用年限和用戶數,保持在150個用戶的規模,滿足現有大班教學的需求;其次,購買計算流體力學軟件Fluent科研版5套、化工工藝流程圖繪圖軟件PIDCAD(150個用戶)、艾默生DeltaV工業DCS控制系統1套、Dell服務器和數據存儲中心各5台、分子模擬軟件Materials Studio、工程編程語言Matlab軟件(150個用戶)等;最後,計劃自研開發化工單元虛擬仿真軟件、化工實習虛擬仿真軟件、虛擬仿真教學平台網絡系統等。以上後續建設工作共需投資約1235萬元。

參考文獻