檢視建材生产工艺及其装备制造国家级虚拟仿真实验教学中心的原始碼

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<small>[http://hunan.sina.com.cn/news/s/2018-06-11/detail-ihcufqif8101888.shtml 来自 新浪网 的图片]</small>
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'''建材生产工艺及其装备制造国家级虚拟仿真实验教学中心'''[[西南科技大学]]（以下简称“我校”）是中国科技城（四川省绵阳市）规格最高、规模最大以工为主的多科性大学，是[[教育部]]确定的国家重点建设的西部14所高校之一，四川省人民政府与国家教育部、工业和信息化部共建高校。学校不断深化办学体制改革，努力推进国家部委、四川省政府、绵阳市政府与区域内企业、[[学校]]、研究院所的联合办学（简称共建与区域产学研联合办学）。

==简介==

学校成立了以省、市[[政府]]和与学校同处一地的中国工程物理研究院、中国空气动力研究与发展中心、都江堰拉法基水泥有限公司、天津水泥工业设计研究院有限公司、成都建筑材料工业设计研究院有限公司、中国燃气涡轮研究院、四川九洲集团公司、西南自动化研究所、西南应用磁学研究所等参加的校董事会。学校以培养高素质、强能力的高级应用型专门人才为目标，高度重视实验[[教学]]工作，依托董事单位产学研联合办学优势资源，不断加强实验教学基础设施建设；现已建成国家级实验教学示范中心1个、省级实验教学示范中心6个。

===(2) 机械工程学科为虚拟仿真实验教学中心的建设提供了重要支撑===

建材生产工艺及其装备制造虚拟仿真实验教学中心依托我校一级学科[[机械工程]]学科<ref>[https://www.sohu.com/a/402367390_120369972 专业介绍——机械工程]，搜狐，2020-06-17</ref>，是我校博士点建设支撑学科，其二级学科机械制造及其自动化为省级重点建设学科，除此之外，我校本学科的二级学科机械制造及其自动化和工业设计是四川省本科人才培养基地，工业工程是四川省特色专业。同时还拥有四川省“流程工业及其装备制造实验教学示范中心”、[[教育部]]与省部共建“制造过程检测技术”重点实验室、机械工程硕士点一级学科和机械制造及其自动化硕士点。本学科的科研势力雄厚，目前承担项目有[[国家自然科学基金]]、国家863、国防基础科研等多项国家级科研项目，拥有一流的现代集成过程装备与控制、流体动力技术与工程、制造系统、机电控制系统与结构分析、光机电一体化等实验室，现有设备仪器共1100台（套）价值700余万元，因此，高水平的学科资源为虚拟仿真实验教学资源建设提供了重要支撑。

===(3) 四川省流程工业及其装备制造实验教学示范中心为虚拟仿真实验教学中心的建设奠定了坚实的基础===

流程工业及其装备制造实验教学示范中心成立于2006年，中心的建设一直得到学校高度重视和重点投入，2008年被评为四川省实验教学示范中心。中心现有实验室面积1.4万平方米，[[仪器]]设备总值4500余万元，其中10万元以上仪器设备总值3092万元。拥有生料均化库实验装置、立式磨实验装置、气固分离及选粉实验装置、旋风除尘实验装置、球磨机实验装置、发泡机实验装置、离心风机和泵性能曲线测定、固体流态化实验、烟气成分分析、煤的工业分析等工艺、设备性能实验装置31套。真实实验教学平台建设带动了虚拟仿真实验教学平台建设，为虚拟仿真实验教学平台建设奠定了坚实基础。

(4) 构建了高度仿真的虚拟实验环境，虚拟仿真实验教学资源不断丰富

在真实实验平台中，部分按照人才培养计划要求必须开展的实验项目由于高污染、高危险、高[[成本]]及高消耗等问题无法开展。以《过程控制系统及工程》课程为例，在《过程控制系统及工程》课程中窑尾预热、窑尾废气成分以及煤的成分等都需要进行监控分析，但是《过程控制系统及工程》课程中的“窑尾预热系统”、“窑尾废气成分监控”和“煤的工业分析”等实验项目操作温度高且粉尘大，难以消除，存在高危险性和严重的污染问题。如果上述实验项目不开展，势必对学生掌握有关建材[[工艺]]参数的控制有关知识造成影响，因此必须开展虚拟仿真实验。为了弥补真实实验平台的不足，首先在《过程设备原理实验》课中开展了虚拟仿真实验，并在2007年对过程装备与控制工业专业的生产实习进行了试点，主要要求学生通过单元仿真和工艺流程仿真弥补生产实习环节学生不能亲自动手操作的不足，得到校专家和院[[领导]]的好评和认可，也使学生真正更好地了解工业生产中具体操作和控制。2009年开始进行流程工业及其装备制造实验教学示范中心虚拟仿真实验，在四川省实验教学示范中心评审中受到专家的肯定。之后在校企合作的基础上陆续开发了配料计算与配料系统实验、喷煤管系统仿真实验、窑炉系统仿真与故障处理、余热发电子系统模拟等虚拟仿真实验项目。虚拟仿真实验项目总数达到38个，与1个大型水泥生产过程多功能控制实训模块相结合，构建了贯穿建材生产工艺参数控制—建材装置结构与工作原理—建材装置设计与制造为主线的建材生产工艺及其装备制造虚拟仿真实验教学中心。

(5) 完善了建材生产工艺及其装备制造虚拟仿真实验教学管理与共享平台

建材生产工艺及其装备制造虚拟仿真实验教学中心贯彻“科学规划、资源共享、重点突出、效益提高、发展持续”的指导思想，坚持“边建设、边研究、边开放”的原则，依托虚拟现实、[[多媒体]]、人机交互、数据库<ref>[https://www.sohu.com/a/320178859_505827 史上最全分布式数据库概述]，搜狐，2019-06-12</ref>和网络通讯等技术，在四川省实验教学示范中心和管理信息平台基础上，建设了具有扩展性、兼容性、前瞻性的实验教学管理和共享平台，高效管理虚拟仿真实验教学资源。

虚拟仿真实验教学平台具有网上选课、实验操作、数据收集分析、师生互动交流、成绩评定、成果展示、信息发布等功能。学生可以使用学号登录系统，按照各自的教学计划和实验教学大纲，选择相应的虚拟仿真实验[[项目]]，并通过在线预习、实验操作和数据收集分析，完成整个实验过程。则虚拟仿真实验系统根据预定的评分标准完成学生的成绩评定。学生可以通过配置、连接、调节和使用虚拟实验仪器设备进行实验，也可以通过平台提供的仪器设备自由搭建典型实验项目。因此，除满足校内相关专业的实验教学之外，还可以扩展满足多地区、多[[学校]]、多专业的虚拟仿真实验教学的需要。

(6) 科研成果转化为虚拟仿真实验教学项目，拓展了虚拟仿真实验教学范围，丰富了实验教学内容

我校的虚拟仿真实验教学资源的建设非常注重我校教师的高水平科研成果向实验项目的转化，因此，一批最新的科研成果现已转化为虚拟仿真实验教学内容。如建材装备仿真系统中的“生料均化库仿真实验”、“立式磨的操作仿真实验”和“流态化气固传热实验”、“辊压机数值仿真“、“球磨机效率及仿真实验”和“发泡机喷咀仿真实验“实验项目来自我校刘继光教授、吕淑珍教授和陈雅斓教授的科研成果。通过最新科研成果转化为虚拟仿真实验教学项目，可以拓展虚拟仿真实验教学[[范围]]，丰富实验教学内容，从而使虚拟仿真实验教学资源具有创新性、先进性和真实性。除此之外，也可以开拓学生的视野，提升学生的知识结构，培养学生的综合设计和创新能力。

(7) 校企深度合作，共建共管，有偿使用，保证了虚拟仿真实验教学资源的先进性与可持续发展

我校与都江堰拉法基水泥有限公司、天津水泥工业设计研究院有限公司、成都建筑材料工业设计研究院有限公司与成都科创联科技有限公司建立了虚拟仿真实验中心建设合作联盟，定期召开联盟会议，研究建设工作，根据[[工作]]分工，承担各自任务。企业全程参与虚拟仿真实验教学中心资源和平台的建设，校企共建共管，共同开发、资源共享、有偿使用。这样既保证了虚拟仿真实验教学中心资源的创新性、先进性和真实性，又实现了可持续发展。虚拟仿真实验教学中心负责项目开发组织工作，本中心的教师与拉法基水泥公司、天津水泥工业设计研究院有限公司和成都建筑材料工业设计研究院有限公司的专家共同进行实验项目的确定、[[工艺]]流程的设计、物理模型和数学模型建立并进行数值模拟以及虚拟仿真实验教学内容的更新，并且本中心教师与成都科创联科技有限公司的技术人员一起开发虚拟仿真软件，建设虚拟实验教学中心实验与管理平台。

都江堰拉法基水泥有限公司为本中心提供建材生产工艺控制虚拟仿真系统中各个实验项目开发所需的科研数据，参与实验项目的方案确定、工艺流程的设计。天津水泥工业设计研究院有限公司和成都建筑材料工业设计研究院有限公司为本中心提供建材装备仿真[[系统]]和建材装备设计与制造系统中各个实验项目开发所需的科研数据，参与虚拟仿真实验装置操作运行、设计和数值模拟分析等工作。成都科创联科技有限公司按照实验项目设计方案，全程参与了虚拟仿真实验软件开发和运行过程，并参与修正调试中出现的问题。校企在虚拟仿真实验教学中心建设中的深度合作结出了丰硕[[成果]]，目前已经开展的虚拟仿真实验项目达到了38项，虚拟仿真实训项目1项。虚拟仿真实验教学在人才培养中发挥了重要的作用。虚拟仿真实验教学中心除满足本科实验教学外，还面向校内其它专业和省内同类高校学生实验以及建材企业技术人员[[培训]]开放，企业的深度参与和虚拟仿真实验教学资源的开放共享、有偿使用、共建共管保证了虚拟仿真实验教学的可持续发展。

==参考文献==
[[Category:303 科學教育及研究]]