PDF《省级虚拟仿真实验教学中心》

省级虚拟仿真实验教学中心 申请书 化工基础虚拟仿真实验教学中心 学校主管部门: 山西省教育厅学校名称: 晋中学院 学校管理部门

电话: 开放共享访问

网址: http://jxsj.

jzxy.edu.cn/hxhgxysjjxzx.htm 申报日期: 2014-9-5 中华人民共和国教育部高教司制

2 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.

3 1. 基本情况 虚拟仿真实验教学中心名称 化工基础虚拟仿真实验教学中心 实验教学示范中心名称/级别(省级或国家级) 本科基础课示范实验室/省级 批准时间

2008 年实验教学示范中心主任姓名 李军 性别 男 年龄

53 专业技术 职务 教授 学位 博士 手机号码

18203549218 主要职责 (1)负责制定并组织落实实验中心的发展规划和年度建设计划. (2)组织实验中心虚拟仿真实验教学资源建设. (3)负责实验中心虚拟仿真实验教学和管理队伍建设. (4)负责组织制定实验中心各项规章制度,实施规范化、科学化管理. (5)组织完成学校布置的其他教学科研任务. 工作经历 2004.7-至今 晋中学院化学化工学院

4 教研科研 主要成果 (科研成 果限填

5 项) 1. Effect of hydrogen bond on coal extraction by in-situ vacuum FTIR Energy Source

2009 年第

31 期2强弱还原煤聚集态对其可溶性影响的分子力学和分子动力学分析 物理化学 学报

2008 年第

24 期

3、 神府东胜煤镜质组和惰质组的热化学反应差异 物理化学学报

2009 年第

25 期

4、Functions of hydrogen bond in the Western Chinese coal reactivity The 9th China-Japan Symposium on Coal and C1 Chemistry 虚拟仿教师基本 情况 正高 副高 中级 其它 博士 硕士 学士 其它 总人 数 平均年龄 人数

7 3

8 7

6 15

2 2

25 41

5 真实验教学中心占总人 数比例 28% 12% 32% 28% 24% 60% 8% 8% 实验教学 情况 实验课程数 面向专业数 实验学生人数/年 实验人时数/年29

2 150/年4350/年2. 建设内容 2-1 虚拟仿真实验教学中心的建设概况 2.1.1 建设背景 化工生产是我国国民经济的一项重要支柱产业,是国家经济发展战略关注的重点之一.20 世纪

70 年代初,我国陆续从日本、美国、法国等国家引进了一批大型现代化的石油化工装置. 如30 万t级乙烯、合成氨、化纤等,使我国的化工生产水平和技术水平有了很大的提高.特别 是使我国的化工原料基础由粮食和煤转为石油和天然气,使我国的化学工业结构、生产规模和 技术水平都发生了根本性的变化.但是,由于其自身的产业特点,安全生产成为人们最为关注 的问题.据统计资料表明,一些发达国家在工业企业发生的爆炸事故中,化工企业占了 1/3. 此外,化工生产中,不可避免地要接触有毒有害的化学物质,化工行业职业病发生率明显高于 其他行业. 化工生产有四个特点:(1)化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多,绝大部分是易燃、 易爆、有毒害、有腐蚀的危险化学品.这给生产中的这些原材料、燃料、中间产品和成品的贮 存和运输都提出了特殊的要求;

(2)化工生产要求的工艺条件苛刻.有些化学反应在高温、高压 下进行,有的要在低温、高真空度下进行.如由轻柴油裂解制乙烯、进而生产聚乙烯的生产过 程中,轻柴油在裂解炉中的裂解温度为 800℃;

裂解气要在深冷(-96℃)条件下进行分离;

纯度为 99.99%的乙烯气体在 294kPa 压力下聚合,制取聚乙烯树脂;

(3)生产规模大型化.近20 多年来,

6 国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势.乙烯装置的生产能力也从

50 年代的

10 万t/a,发展到

70 年代的

60 万t/a.裂解炉单台炉的生产能力从 4.5 万t/a 达到

10 万t/a. 采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产成本,提高劳动生产能力,降低能耗, 但大型化会带来重大的潜在危险性;

(4)生产方式的高度自动化与连续化.化工生产已经从过去 落后的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产;

生产设备由敞开式变为密闭式;

生产装置从室内走向露天;

生产操作由分散控制变为集中控制,同时,也由人工手动操作变为 仪表自动操作,进而又发展为计算机控制.连续化与自动生产是大型化的必然结果,但控制设 备也有一定的故障率.据美国石油保险协会统计,控制系统发生故障而造成的事故占炼油厂火 灾爆炸事故的 6.1%.由于生产的高温、高压等特殊环境及生产设备与工艺过程的复杂性、危险 性、实时性、安全性、可靠性、不可逆性等特点与要求,使得大学生的设备认知、现场操作与 工程实践受到诸多限制,难以满足现代化工生产高素质专业人才的培养要求.为破解难题,适 应我国现代化工生产快速发展对高素质与创新型人才培养的需要,满足高素质相关专业人才培 养的需要, 我学院建立了校内虚拟仿真实验教学资源, 组建了 化工基础虚拟仿真实验教学中心 (以下简称虚拟实验中心) . 2.1.2 中心概况 (1)已具有良好的实验教学及硬件基础条件 虚拟实验中心所依托的山西省本科基础实验教学示范中心,已具有良好的软硬件基础条件, 现拥有实验用房面积

9600 多平方米,实验仪器设备

400 多台套,设备价值近

500 余万元.建成 了无机化学实验室、有机化学实验室、物理化学实验室、分析化学实验室、化工基础实验室、 化工基础实训实验室及酿造实验室等

7 个水平高、规模大、设施全的综合实践教学实验室,是 应用化学、化学、医药及酿造等专业学生课程实验、课程设计、毕业设计、专业实习、科学研 究与课外科技活动的实验教学平台与实践教学基地. 其中化工基础实验室在原有设备的基础上,新购进天津大学设计生产的单相流动阻力测定 实验装置、流量计性能测定实验装置、离心泵计算机数据采集过程控制实验装置及连续精馏计 算机数据采集和过程控制实验装置各两套,从一定程度上提高了实验室的实力,为更好地完成 教学任务和开展科研活动提供了有力的保障.新成立的化工基础实训实验室,共有精馏实训装 置、流体输送综合实训装置、传热过程综合实训装置和吸收与解吸实训装置四套大型实训设备,

7 可以开展流体输送与管路安装单元操作实训、传热单元操作实训、吸收单元操作实训和蒸馏单 元操作实训.实训过程中不仅可以让学生掌握各单元操作的工作原理、基本工艺流程简介,了 解典型设备的结构及特点、过程影响因素及操作要点,主要设备、调节器、仪表及现场阀说明, 操作规程(包括冷态开车、正常运行、正常停车、紧急停车和事故处理)等.通过化工实训实 验课程了解本专业所涉及到的化工单元操作基本知识,熟悉本专业中常见设备、仪表的作用及 其使用方法,了解典型设备的结构及特点、单元操作的基本流程、过程影响因素及操作要点, 还可以观察常见的故障现象及提出处理方法,了解、掌握实训所在岗位的化工生产工艺流程、 工艺控制指标、操作原理、典型化工设备的结构与性能,培养化工生产操作技能,掌握化工生 产开停车操作、运行操作,能对生产过程中的异常现象、生产事故做出正确判断,并进行相应 的处理.掌握专业知识在客观实际中的应用方法和应用技能,将所学的专业知识与生产实际相 结合,增强学生的实践动手能力.学生能运用所学知识观察分析实际问题,培养勇于探索,积 极进取的创新精神;

学习敬业的管理人员和工人们的优秀品质和团队精神,树立劳动观点,集 体观点和创业精神,提高学生的基本素质和工作的竞争能力. (2)拥有一支高水平的虚拟仿真实验教学队伍 通过近几年的建设,虚拟实验中心已拥有一支爱岗敬业、学术与教学水平较高的专兼职教师 队伍,现有专兼职教师

25 名,其中教授

7 名、副教授

3 名、中级

8 名,具有博士学位的教师

6 名,硕士

15 名,学士

2 名. (3)强有力地支持了专业与学科平台建设 在虚拟实验中心的直接支撑下,相关专业和学科建设也取得了显著成效: ①学科专业资源:虚拟实验中心拥有

1 个省级实验室,2 个产学研合作示范与实习基地及

1 个省级特色专业等学科与专业平台资源,具体如表

1 所示. 表1中心所依托的主要学科专业资源 省级实验室 山西省省级基础课示范实验室 产学研合作示范与实习基地

8 晋中市食品药品检验所 山西 新天源 医药化工有限公司 省重点学科 无机及分析化学 省级特色专业 应用化学 ②教学成果:虚拟实验中心教师近年来积极参加实验室建设、专业建设、教学研究与改革 实践等教学教研活动,出版教材

2 本,发表教学研究论文十余篇,校级大学生创新实验多项. (4)建成了一批特色鲜明的虚拟仿真实验教学资源 虚拟实验中心以化工生产行业发展需求为导向,紧密跟踪现代化工生产领域虚拟仿真技术 的进展,以培养学生工程实践和创新能力为目的,建设了一批颇具特色的虚拟仿真实验教学资 源,如表

2 所示. 表2中心已建主要虚拟仿真实验教学资源 序号 虚拟仿真资源名称

1 15 组化工单元实训仿真系统

2 3000kt/a 天然气合成氨仿真系统

3 流体流动综合实验仿真系统

4 传热综合实验仿真系统

5 恒压过滤仿实验真系统

6 洞道干燥实验仿真系统

7 精馏实验仿真系统

8 搅拌实验仿真系统

9 萃取塔(桨叶)实验仿真系统

10 吸收解吸实验仿真系统

11 气相色谱仿真系统

12 气相-质谱联用仿真系统

13 液相色谱仿真系统

14 原子吸收光谱仿真系统

9 15 紫外-可见吸收光谱仿真系统........