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河西学院化学化工虚拟仿真实验教学中心是在化学化工学院化学工程仿真实验室的基础上,依托河西学院化学实验教学示范中心(省级),甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室、河西学院应用真菌工程中心、河西学院化学实验教学团队(省级)等教学科研平台,整合学校现有的教学和科研资源建设而成。它是实验教学示范中心的重要组成部分,也是实验教学示范中心建设的延伸,将为实验教学示范中心建设注入新的活力和新的内容。
河西学院化学实验教学示范中心于2009年6月批准为甘肃省实验教学示范中心,中心有很好的支撑平台,拥有甘肃省河西走廊特色资源利用省级重点实验室、化学基础课程省级教学团队,无机化学、有机化学、物理化学、化学教学论四门省级精品课程,有机化学和应用化学两个重点学科。中心实行教授主任负责制,为了提高运行效率,中心在人员、仪器设备、实验设施、教学安排等方面实行统一管理。实现资源共享、人员合理流动和实验室开放。
化学实验教学示范中心实验条件完备,现有800元以上仪器设备1400多台件,其中万元以上大型仪器180台件,设备总值超过2600万元。中心拥有一批现代测试分析仪器,如扫描电子显微镜、核磁共振仪、X-射线粉末衍射仪、液质联用仪、气质联用仪、热重分析仪、液相色谱仪等。中心计算机房对实验进行仿真模拟,实验开放管理。
化学化工虚拟仿真实验教学中心是实验教学示范中心的重要建设内容,针对化学类专业的实验教学中试剂消耗大、成本高、实验条件苛刻、难以进行真实实训等缺点,建成了化学化工仿真实验室和化工工艺仿真实训室,建立了相关的软硬件平台,实现了网络资源的共享。
中心自主开发有化学实验自主学习体系与信息化管理平台、现代仪器分析虚拟实验学习平台、实验室预约系统、智慧实验室管理系统、开放性实验教学支持平台、大型仪器设备开放共享管理平台等6个虚拟实验教学平台,其中有3个教学平台获省级奖励,同时与企业合作建立了化工过程单元操作虚拟实验平台、化工工艺仿真实训平台等2个仿真教学平台。主要面向化学、应用化学、化学工程和工艺、生物工程、食品科学等相关专业,开设基础化学反应虚拟实验、化工过程单元操作仿真实验、仪器分析虚拟实验、计算化学模拟实验等四大类共计22个实验项目。
我们自主开发了智慧实验室管理系统,该系统将可编程控制器(PLC)技术引入科学仪器管理系统,集大型仪器设备共享平台和信息化管理系统于一体,可实现科学仪器的远程启动、预约启动、远程操作、智能控制、状态监控等功能。智慧实验室管理系统是一个综合系统,由四个子系统组成,其中的设备智慧控制子系统主要功能是远程控制仪器设备,实现设备的远程开机、关机和预约开关机等操作,可将复杂操作简单化、本地操作远程化;软件智慧登录子系统主要实现电脑的远程登录和软件的远程操作,实现设备的远程使用;数据智慧存取子系统主要实现实验数据的自动上传,将数据即时上传并保存在服务器,再根据不同的用户进行数据下载;环境智慧监控子系统作为智慧控制系统的辅助设备,记录与感知环境变化,可进一步提高控制系统的智慧程度。本系统通过视频监控系统记录环境变化,通过停电、漏水、温度、烟感等传感设备感知环境变化,起到即时监控与报警作用,并可将报警信息直接发送至指定手机。智慧实验室管理系统依靠现有电脑网络和手机网络,进行实验室及仪器设备的综合管理,真正做到仪器设备网络化控制、智能化控制、集成化控制。智慧实验室管理系统属我校原创,适用性广泛,不仅使我校仪器设备开放共享的深度和广度有较大提升,而且在开放服务运行机制上是有效的尝试。
学校非常重视仿真实验实训教学,在仿真实验教学中投入大量的人力和物力,我们将积极与国内大型企业合作,开发或购买更多的仿真教学和实训软件,提高学生动手操作关键化学设备的能力,加强对化工设施现代化管理的深刻理解。为了进一步加深学生对化工工艺设计的理解,提高学生化工工艺设计的能力。
化学实验教学中心与学校周边十余家企业建设了实训基地,建成的虚拟仿真实验教学中心也将与企业横向联合,将企业工艺流程和关键操作虚拟化,仿真化,将虚拟仿真实中心建设成河西走廊化工企业的孵化器和培训基地。