化工过程与装备虚拟仿真实验教学中心
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青岛科技大学是山东省属重点大学,创办于1950年,是一所以工为主,理、工、文、经、管、医、法、艺等学科协调发展,以化学工程、材料学、机械工程等学科为特色学科的多科性大学。青岛科技大学化工过程实验教学中心成立于2004年,2008年获批为教育部财政部国家级实验教学示范中心建设单位,2012通过了国家级实验教学示范中心建设单位验收,2013年6月被教育部正式批准为“十一五”国家级实验教学示范中心(教高司函[2013]72号)。化工过程与装备虚拟仿真实验教学中心隶属于国家级化工过程实验教学示范中心,于2004年基于当时的化工计算与仿真实验室组建而成。计算机模拟与分析一直是化工过程虚拟仿真实验教学中心的实验教学和科学研究的主要方向。中心的许多教师早在上世纪80年代就在山东省化工过程工程技术中心主任、国内著名过程系统工程专家韩方煜教授的带领下开展化工系统工程方面的研究与应用工作,独立开发了完全拥有自主知识产权的ECSS工程化学模拟系统,已在80余家单位推广应用,在装置扩建改造、节能降耗、优化操作、设计计算和科研开发过程中发挥了重要作用。ECSS曾获国家科技进步二等奖,是国内唯一的化工过程模拟商品化软件。此外,MDI制造技术开发、环流式旋风除尘设备与技术和有机硅生产技术等研究成果也在国内处于领先地位,已成功地应用于齐鲁石化、烟台万华、中海油等几十家大型企业,取得了显著的经济和社会效益,曾获国家级科技奖励2项,省部级以上科技奖20余项。中心在化工过程仿真方面具有悠久的历史,早在上世纪90年代就独立开发了DSAS动态模拟分析软件,拥有成熟的化工过程仿真开发技术,开发了包括合成氨、醋酸、聚甲醛在内的众多商业仿真软件,在众多化工企业中得到了广泛应用。近几年来,中心在化工专业的实验教学过程中,逐步推广专业计算软件的使用,购买了包括aspenONE、Fluent、PDSoft、ChemCAD、CFX等在内的多套化工模拟和设计商业软件,还同东方仿真软件有限公司合作开发了苯胺工厂3D虚拟现实认识实习仿真软件和甲醇工艺3D虚拟现实生产实习仿真软件(均为100个用户),利用化工过程动态模拟(仿真)技术,实现与现有实验硬设备的互相补充,提高了学生使用大型计算软件和计算工具解决工程问题的能力。中心现有机房面积为150m2,拥有较为完备的多媒体教学环境,配有较为先进的服务器、存储、计费等网络设备,终端微机达到65台,能够运行专业的化工计算模拟类软件,设备资产约320万元。目前,中心所有的软件教学资源均面向校内用户免费开放,正在建设针对校外用户的有偿开放的计费系统,以便更好地使优势教学资源服务于社会。

化工过程与装备虚拟仿真实验教学中心依托化学工程山东省强化建设重点学科、教育部第一类特色建设专业、山东省品牌专业建设点、多相流体反应与分离工程实验室(山东省重点实验室)、化工过程工程技术研究中心(山东省工程技术研究中心),将特色鲜明的优势学科与计算机仿真实验教学有机结合起来。中心现有正高级职称教师5人,副高级职称教师8人。按照“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想,以全面提高学生创新精神和实践能力为宗旨,以共享优质实验资源为核心,以建设信息化实验教学资源为重点,着重加强化学工程学科对学生工程能力和实践技能的培养。自2004年成立以来,学校固定每年向中心投入50万元的专项运行资金用于软硬件的维护和建设。经过多年的建设,中心每年面向全校4个专业约510名学生开放运行。中心坚持教学的中心地位,不断进行教学改革研究,提高教学质量,近年来已出版化工计算方面的教材11部。

在后续建设工作中,中心计划首先扩充现有的aspenONE、Fluent、CFX软件的租用年限和用户数,保持在150个用户的规模,满足现有大班教学的需求;其次,购买计算流体力学软件Fluent科研版5套、化工工艺流程图绘图软件PIDCAD(150个用户)、艾默生DeltaV工业DCS控制系统1套、Dell服务器和数据存储中心各5台、分子模拟软件Materials Studio、工程编程语言Matlab软件(150个用户)等;最后,计划自研开发化工单元虚拟仿真软件、化工实习虚拟仿真软件、虚拟仿真教学平台网络系统等。以上后续建设工作共需投资约1235万元。

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