2006年,常州大学以“三传一反”为核心,整合了分析测试、基础化工、化学工程、化工过程、化工工艺等教学科研资源,建成了现代化工实验教学中心。建成伊始,就因其工程化特色,集约、集成、共享的先进建设理念,在教育部本科院校教学工作水平评估工作中受到教育部专家的一致好评。2007年遴选为江苏省实验教学示范中心建设点。2009年以优秀成绩通过省级验收。
中心下设液相色谱开放实验室、气相色谱开放实验室、化工原理实验室、化工计算与模拟实验室、反应工程实验室、分离工程实验室、化工工艺实验室、啤酒中试车间实验室、精细化学品合成中试车间、分析测试实验平台、石化工业展馆、创新实验室等,承担了石油化工学院、材料科学与工程学院、机械工程学院等6个学院、23个专业的22门实验课程(含课程实验)教学任务,开设的实验项目总数86项,年均教学人时数17万。
1.师资队伍
中心现有教师64人,其中正高职称占比58%,青年教师中硕士以上学历占比91%,87%以上教师具有工程实践经历及背景,3名教师获化工注册工程师资格。自2001以来,历次省教学成果评奖中均获奖励。近三年获省级及以上教学成果类奖励13项,承担省级及以上教学研究课题10项,发表研究论文40篇;获国家级科技进步奖2项,省部级科技进步奖16项,承担国家自然科学基金24项,发表论文383篇,申请专利243项,授权专利62项。
2.教学体系
现代化工实验教学中心以实验教学目标任务为导向,针对“加深学生的基础理论认知、训练学生的化工操作技能、提升学生的工程实践能力、培养学生的创新能力”四项教学任务,将实验分为基础型、技能型、工程型、创新型“四个层次”;按照“石油化工、有机化工、精细化工”三个专业方向设置“三个模块”,构建“四层次、三模块”化工专业实验教学体系。
图1 实验教学体系示意图
3.实验教学条件
中心现有实验室面积14000平方米,固定资产总值7700万元,设备3200台套,10万元以上设备220台。
(1)建立了开放的先进分析测试仪器平台。包括核磁共振仪、透射电镜、X-射线单晶衍射仪、X-射线粉末衍射仪、场发射扫描电镜在内的30余套大型仪器全面纳入《智能化实验室信息管理系统》,全天候预约开放。
(2)自制了国内领先的综合实验平台。中心教师将仿真技术、数字化在线检测显示技术、控制技术和多媒体交互技术引入到实验教学,由教师自行设计、指导制作安装和调试,研制开发了DCS控制填料精馏塔、填料吸收塔、流体流动-输送机械-传热综合实验平台、洞道干燥、板框过滤、连续吸附分离模拟移动床、固定床微型反应器、MCGS组态控制筛板精馏塔、MCGS组态控制转盘萃取塔、mini plant等40余套实验装置。这些装置汇集了国内外化工实验装置先进的装备技术,融入了最新科技发展和教师的科研成果,具有多功能化、集成化、数字化、自动化和中试化等特色,受到了闵恩泽、胡宏纹、金涌、欧阳平凯、游效曾、袁渭康等国内著名化工专家的高度评价。“DCS控制液体流动-输送-传热-精馏综合实验平台”获得“首届全国高等学校自制教学仪器设备优秀成果奖”。
(3)网上虚拟实验室
中心教师自主开发了《常州大学石油化工网上虚拟实验室》。虚拟实验室以自制装备为模板,采用3DMAX和VR-Platform三维互动虚拟平台技术,集3D高仿真互动、多媒体授课、预习、复习、数据处理为一体,实现远程实景教学。
(4)3D仿真实验实习平台
在原有单元操作仿真、二维工艺仿真的基础上,与企业共同开发了3D工厂仿真实习平台。场景以真实工厂为背景进行设计,采用烟雾、火焰、声音等特效,真实感、沉浸感强;操作者可以一人多角色全流程体验,也可以多人多角色协同演练,成功解决了当前工厂实习所面临的普遍困难。目前已开发“常减压3D仿真软件”、“甲醇合成与精制仿真软件”。IChemE的副主席、全球工程专业认证负责人、墨尔本大学David教授观看了中心的3D仿真软件后,连连称赞“excellent”。
4.实验室开放
中心始终坚持开放式教学。全天候开放2个色谱实验室和化工计算及仿真实验室,阶段性全时开放现代分析实验室,部分网上预约开放综合性实验项目。同时,向社会开放性提供测试平台使用及测试服务。