石油能源是国家发展的重要支柱,在国民生活、国民经济和军事战略等各个领域均发挥着不可替代的作用,而石油化工肩负着将石油资源转化为最终产品的重要使命。石油化工的各项作业环境极端恶劣,大部分工作流程都是高温、高压下进行,具有不可视、不可及或不可逆、高风险、高消耗、高成本、高污染的特点,采用传统手段进行石油化工实验实训教学非常困难。此外,高等教育的内涵式发展,也对学生实践创新能力提出了进一步要求,而大部分传统石油化工实验实训教学的不可操作性也严重制约着对学生创新能力的培养。在此基础上,以国家级实验教学示范中心石油工业训练中心)为依托,以1个国家级重点学科化学工艺学科,1个国家重点(培育)学科-工业催化学科,2个山东省重点学科化工过程机械学科、应用化学学科,2个一级博士点学科化学工程与技术、动力工程及工程热物理为支撑,结合现场实际,借助虚拟现实、仿真装备、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,秉着绿色化、信息化、实战化的目标,建设了石油化工与装备虚拟仿真实验教学中心(以下简称中心

本着实践教学为主体、科研开发为依托、教学科研一体化建设的发展方针,近几年,中心在信息化平台、资源建设、资源共享等方面取得了很大发展,已经建成为能够体现石油化工教学特色的高水平技能训练和创新性培养机构。

中心的发展经历了三个阶段:

1)初始起步阶段2003-2005年)

2003年初,结合国家高等工程教育要求,学校整合资源,加强投入,成立学校直管的石油工业训练中心,全面负责学校的工业训练教学工作。2005年,为适应教学及发展需要,成立了基础化学实验教学中心,设立化工实验技术改革项目部,开始研制部分仿真教学装备、工具及软件并应用于日常实践教学。在迎接教育部本科评估过程中,中心研制了涉及石油化工流程模拟、流场模拟、设备设计等内容的仿真教学平台,使得虚拟仿真教学在化工专业实践教学中开始发挥重要作用。

2迅速发展阶段(2006-2011年)

2006年,为适应石油化工相关专业实验实训教学和行业培训需求,成立了化学工程实验教学中心,重点建设石油化工虚拟仿真实验项目。2011年,经过资源优化和机构重组,依托石油工业训练中心和化学工程实验教学中心,建立了石油化工与装备虚拟仿真实验教学中心,加大仿真教学装备和软件的研发和应用,开展全面的虚拟仿真教学。在国家级实验教学示范中心申报期间,研发了大量石油化工与装备仿真教学装备和软件,广泛应用于中心的实践教学和职业培训中,形成了特色鲜明的三模式、四梯度、五结合的虚拟仿真实验实训教学体系,极大地促进了对石油化工高素质人才的培养。

3完善提高阶段2012-2014年)

2012年开始,在国家级实验教学示范中心建设期间,中心以评促建,以评促改,教学科研一体化建设。大批石油化工与装备仿真教学设备和教学软件不断开发并应用到日常实验实践教学中。大型装置的仿真实训软件平台逐步完善,“虚拟实验、仿真优化和实践创新”三种虚拟仿真实验教学模式大面积推广,实践教学效果得到了提高。

2013年,中心已建成6个石油化工与装备虚拟仿真实验实训教学模块,建有重质油国家重点实验室、检测技术与控制工程省级重点实验室,是中国石油大学石油化工、装控、检测技术与自动化等专业的研究生培养点,现有100多名硕士、博士研究生在中心学习。中心依托的石油工业训练中心是中国石油学会科技装备委员会副主任委员单位,中国石油仪器仪表标委会副主任委员单位,华东高校工训教学学会及金工教学研究会理事单位,山东工训教学学会及金工教学研究会副理事长单位,其研制的高科技模拟仿真教学装备在全国高校自制教学装备展和国家级实验教学示范中心成果展上,获得8项奖励,引起很大反响。仿真教学装备和软件被国内外数十所高校及炼厂培训机构广泛采用。突出的发展和教学成果引起社会广泛关注,中央电视台进行专题现场直播报道。

近五年,在圆满完成学校每年20多万人时教学任务基础上,中心先后完成课题143项,其中国家及省部级课题55项,获得国家及省部级成果奖励42项,出版教材22部,获得国家专利61项,公开发表教学、科研论文400多篇;指导的大学生科技创新项目230余项,学生参加各种科技竞赛活动获国家及省部级奖励55项,获国家专利48项,发表论文23篇;拥有石油仿真教学装备40余种;开发虚拟教学软件20多个模块,时长达100多个小时。

目前,中心已建成6个石油化工与装备虚拟仿真实验实训教学模块,虚拟实验、仿真优化和实践创新三种虚拟仿真实验教学模式,以理论强化、现场认知、模拟仿真、工程实训四个训练梯度为核心,使学生的工程实践及科研创新能力得到了切实提高。建成了完善的网络和教学信息化平台和一支素质优良、结构合理、充满创新活力的实验实践教学及科研队伍,教学科研结合,可持续发展,正在为早日建设成为具有良好示范辐射作用的国家级虚拟仿真实验教学中心而努力。