材料化工虚拟仿真教学实验部

1、开设背景

材料化学工程是将传统化学工程与材料学科交叉融合,以化学工程为基础和手段,面向无机材料、生物材料、高分子材料等制备及应用的一个新兴学科。材料化工专业重要的实践环节是到生产企业开展实习。在实践教学过程中对生产设备、仪器仪表等提出了新的要求。当前我校实践教学设施并不能完全建立材料化工所涉及的相关生产设备,而学生在企业实习过程中,由于生产安全性及企业安全管理的限制,学生不能进入生产现场内部,了解到更多的生产工艺及设备运转原理,实习效果不好。材料化工虚拟仿真实验可提供各种材料生产实际操作控制的全程学习。

2、开设目的

材料化工虚拟仿真实验教学依托3D模型操作单元、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建仿真材料化工生产环境和实习实训实验对象, 在化学工程操作单元的基础上,学生可实现对无机材料、生物材料、高分子材料的制备单元合成模拟,并对材料化工生产过程、生产设备开停车等耗时长、非正常生产情况下推演进行“虚实结合”的“互联网+现场实体实习实训”相结合的教学模式,将涉及大型工程化环境、操作演练,高能耗、大型或综合生产进行虚拟仿真化。拓展材料化学工程专业学生的思维模式,增强工程动手能力。

3、实验项目内容

材料化工虚拟仿教学实验部拟组建中控室、VR体验室、无机材料生产单元积木实训装置、生物材料及高分子材料合成制备单元积木实训装置、半实物实训装置等虚拟仿真实验平台。

4、预期达到效果

虚拟仿真实验教学根据材料化工教学内容及特点,通过图形化界面联系理论条件与材料化工生产过程,同时运用一定的编程达到模拟现实实验或生产过程的效果。实现了理论教学环节难以实现的工程教学内容通过虚拟仿真技术,在提升专业课教师实验教学水平的同时,也激发了本科专业学生的工程潜力和科研兴趣。

例如:水泥生产线虚拟仿真

通过搭建水泥仿真系统,模拟企业水泥的整体生产过程。通过搭建生产模型,设置相关参数、回路及计算公式,整体模拟水泥生产线中从生料制备、煤粉制备、熟料烧成、熟料储存到水泥粉磨等环节的生产过程。

模拟界面:

 

 

例如:陶瓷生产线虚拟仿真

   
   
   
   

 

 

 

 

 

 
 
   
   
   
   

 

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