化工虚拟仿真实训基地

一、  建设基础

本专业培养拥护党的基本路线，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，化工生产过程的基本知识和主要技术技能，面向江苏扬子江国际化学园的化工产业集群，能从事化工生产操作、化工产品分析及产品质量控制、化工设备检修和维护、化工仪表操作、化工企业管理等具有国际视野的高素质技术技能人才。

本专业引进德国双元制职业教育理念，由德、企、校专业人员组成教学团队，不断探索中德化工课程。德国BBiW学院提供教学项目课程和课程标准，学校中德化工教学团队根据要求进行授课，接受德方、外企的教学督导和质量检测。在中德化工班的实践教学中，采用德国化工专业课程和项目化教学方法，实行“工学结合”的教学模式。

我院与瓦克化学（张家港）有限公司、索尔维（张家港）精细化工有限公司等企业开展校企合作，为应用化工技术专业提供稳定的校外实习基地；为学生提供开展化工生产操作工的实践岗位；合作企业实训设施齐备，涵盖当前相关产业发展的主流技术，可接纳一定规模的学生顶岗实习。配备相应数量的指导教师对学生实习进行指导和管理；有保证实习日常工作、学习、生活的规章制度，有安全、保险保障。

二、  建设思路

智能制造虚拟仿真实训基地建设依托虚拟现实和数字化双胞胎技术等新一代智能制造技术不断提升应用水平，将数字化虚拟仿真软件平台，与智能制造硬件设备、工业互联网设备相结合，搭建虚拟仿真实训系统。
    该虚拟仿真实训平台搭建与真实产线一致的数字化双胞胎模型和与真实工业互联网数据采集系统一致的数字化双胞胎模型，让每个学生都具备独立的虚拟实训环境，实训系统包括含所有分站以及机器人实物单元的3D虚拟仿真模型，学生可在虚拟仿真软件环境中将编写的程序写入软件中的虚拟智能生产系统，软件环境中测试其工作过程是否与设计目标一致，然后再将程序写入真实硬件系统中进行数字化孪生模型调试，同时整个过程中产生的数据可以通过对应的工业互联网数据采集系统进行处理和分析，实现“增加工位、降低损耗、保障安全、提高效率”的教学效果。也可以利用教学管理和分享系统对虚拟仿真实训基地进行整体管理及资源调配共享。

三、  建设目标

1.与岗位技能对接

以操作训练为主的虚拟仿真实训资源应根据实际工作岗位的核心技能要求，设置若干典型任务，每个典型任务又按照技能要点或操作步骤展开为若干模块或单元。模块或单元的设计应契合虚拟仿真实训教学模式，使学生能在真实教师或虚拟教师指导下掌握技能要点或完成操作步骤且通过考核评价，并最终完成典型任务，取得相应成绩。

2.与人才培养方案和职业培训方案对接

 虚拟仿真实训资源应符合专业人才培养方案和职业培训方案的要求，与虚拟仿真实训教学体系和职业培训体系所需的课程时长、教学要求和考核标准等相适应。还应针对通识教育课程、专业基础课程、专业核心课程等必修、选修或拓展课程的特点，选择合适的虚拟仿真实训资源类型及交互方式。

3.与实习实训对接

虚拟仿真实训资源应能有机融入实习实训的多种形态，比如认识实习、跟岗实习、顶岗实习、创业实践等，用作实习实训的补充或拓展资源，学生通过自主选择、自行操作，提高或补充实习实训中所需的特定技能。

四、  建设内容

化工仿真模拟教学工厂将引入瓦克集团在化工厂领域成熟的经验和能力，结合学校江苏省领航学校建设项目的实施，人才培养规划、学校“十四五”发展规划和张家港市化工行业的实际需求而建设。全面体现理念，既涵盖虚拟的软件部分，又包含实体的生产线。 化工仿真虚拟教学工厂让学生、受训者和参观体验者不仅能够理解化工厂的实际产线的运营原理，并能通过化学化工虚拟仿真平台加强仿真操作能力、实验设计能力、自主研究能力。虛拟仿真平台的仿真资源内容上紧跟先进科研前沿，形式上符合学生兴趣爱好，以3D卡通形象为主并辅以形象生动的文字，以多种形式的互动完成教育任务，全面分析教学过程，细化评价体系，通过该平台形成较为完整的实验教学过程。

1.  化工仿真实训教学资源建设任务：

一、化工分析

理论内容部分：理论知识（项目一 滴定分析基础、项目二 标准滴定溶液的配制技术、项目三 酸碱滴定分析技术、项目四 配位滴定分析技术、项目五 氧化还原滴定分析技术、项目六 沉淀滴定分析技术 ）。

（1）教学内容部分：

内容包括：天平衡量分析（电光天平的构造（理论知识+三维模型展示）、电光天平的零点调试（理论知识+三维模型动画展示）、直接法称量铜片的质量（理论知识+三维模型动画展示）、递减称量法称取试样的质量（理论知识+三维模型动画展示））

配制NaCl溶液（实验准备、操作步骤（理论知识+三维模型动画展示））

工业冰乙酸含量的测定（实验准备、NaOH标准滴定溶液的配制与标定、工业冰乙酸中乙酸含量的测定（理论知识+三维模型动画展示）、工业冰乙酸含量测定PPT（理论知识））

工业过氧化氢含量的测定（实验准备、 高锰酸钾标准溶液的配制与标定、工业过氧化氢溶液中过氧化氢含量的测定 （理论知识+三维模型动画展示））

工业胆矾中硫酸铜含量的测定（实验准备、硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定、 工业胆矾中硫酸铜含量的测定（理论知识+三维模型动画展示）、工业胆矾中硫酸铜含量的测定PPT（理论知识））

氯化钡含量测定（实验准备、试液的配制（理论知识+三维模型动画展示）、干过滤（理论知识+三维模型动画展示）、沉淀的生成（理论知识+三维模型动画展示）、沉淀的过滤、烘干（理论知识+三维模型动画展示））

碘量法测铜含量（实验准备、碘量法测铜含量（理论知识+三维模型动画展示））

EVA乳胶检测（ 产品简介（理论知识）、实验准备、生产流程图（三维模型动画展示）

（2）实训内容部分：包括天平衡量分析（天平的零点调试（三维互动实训操作）、直接法称量铜片的质量（三维互动实训操作）、递减称量法称取试样的质量（三维互动实训操作）。 

配制NaCl溶液、工业冰乙酸含量的测定（NaOH标准滴定溶液的配制与标定、工业冰乙酸中乙酸含量的测定（三维互动实训操作））

工业过氧化氢含量的测定（1. C（1/5KMnO₄）=0.1mol/L高锰酸钾标准滴定溶液的配制（三维互动实训操作）、 C（1/5KMnO₄）=0.1mol/L高锰酸钾标准滴定溶液的标定（三维互动实训操作）、工业过氧化氢溶液中过氧化氢含量的测定（三维互动实训操作））

工业胆矾中硫酸铜含量的测定（硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定、工业胆矾中硫酸铜含量的测定 （三维互动实训操作））

氯化钡含量测定（. 试液的配制（三维互动实训操作）、干过滤（三维互动实训操作）、沉淀的生成（三维互动实训操作）、沉淀的过滤、烘干（三维互动实训操作））

碘量法测铜含量、EVA乳胶检测（样品采样（三维互动实训操作）、固形份检测（三维互动实训操作）、粘度检测（三维互动实训操作））。

考核内容部分：天平衡量分析（理论知识）、配置NaCl溶液（理论知识）、工业冰乙酸含量的测定（理论知识）、工业过氧化氢含量的测定（理论知识）、工业胆矾中硫酸铜含量的测定（理论知识）、氯化钠含量测定（理论知识）、碘量法测铜含量（理论知识）

二、化工原理

理论内容部分：理论知识（填料吸收塔实验（理论知识）、洞道干燥实验（理论知识）、空气横掠单管强制对流热实验（理论知识）、数字化精馏塔（理论知识）、中央循环蒸发器（理论知识）、恒压过滤常数测定（理论知识）、雷诺实验（理论知识）、离心泵的结构、原理及操作（理论知识））。

（1）教学内容部分：

内容包括：填料吸收塔实验（填料吸收塔实验模型(结构展示)、填料吸收塔实验操作流程（三维模型动画展示）

填料吸收塔实验PPT（理论知识））

洞道干燥实验（洞道干燥实验 结构展示、洞道干燥实验工作流程（三维模型动画展示））

空气横掠单管强制对流热实（工具准备（三维模型展示）;

空气横掠单管强制对流热模型结构展示、对流给热系数测定实验工作原理）、数字化精馏塔（数字化精馏塔模型展示、数字化精馏塔实验、取样与分析（三维模型动画展示）

数字化精馏塔PPT（理论知识））

中央循环蒸发器（中央循环蒸发器结构（三维模型展示）;

中央循环蒸发器工作原理（三维模型展示））

恒压过滤常数测定（板框压滤机 结构展示、板框压滤机 工作原理（三维模型动画展示））

雷诺实验（雷诺实验结构展示（三维模型展示）;

雷诺实验工作原理（三维模型动画展示））

离心泵的结构原理及操作（化工离心泵结构、化工离心泵工作原理、各种水泵结构图（理论知识）、B型离心泵（三维模型展示））

（2）实训内容部分：

包括填料吸收塔实验、洞道干燥实验、空气横掠单管强制对流热实（水蒸汽～空气体系（三维互动实训操作）、水蒸汽～水体系（三维互动实训操作））

数字化精馏塔（数字化精馏塔（全回流）（三维互动实训操作）、数字化精馏塔（部分回流）（三维互动实训操作））

中央循环蒸发器、雷诺实验、离心泵的结构原理及操作。

考核内容部分：包含填料吸收塔实验（理论知识）、洞道干燥实验（理论知识）、空气横掠单管强制对流热实验（理论知识）、数字化精馏塔（理论知识）、中央循环蒸发器（理论知识）、恒压过滤常数测定（理论知识）、雷诺实验（理论知识）、离心泵的结构、原理及操作（理论知识）。

五、进度计划

2022-2023年1、协同编制修订人才培养方案2、融合职业技能等级标准，修订专业课程目录；

2023-2024年 1、配套教学资源开发 2、构建校企行多元参与的师资结构立方体

六、预期成效

一、实现安全化工操作、促进学生技能主动性

实训装置的软件培训系统不但能够模拟控制室内的控制系统的操作，还能模拟现场装置的实际动手操作，专业实训的仿DCS系统，现场阀操作在装置现场真实操作,工艺变化的参数为软件根据生产实际数据所回归的模型“模拟计算出”参数。由于该装置是在“无物理化学过程”的状态下运行的，本身没有任何真实物料进出，能耗小、无污染，不会发生爆炸等危险事故。所有化工生产的“工艺现象”通过软硬件来模拟实现，并将这些模拟参数送至仿真DCS，部分参数送至现场仪表显示，让学生感受到的是一个完全“真实”的工业化工生产装置在运行中。

二、提升学生素养、培养优秀现代职业人

化工仿真可以实现“真实的工厂化管理”实训运行制度，按工作岗位实际情况设立实训车间管理制度等。并以车间教学模式组织开展实训教学工作，让学生身为准员工体会企业的工作环境、企业管理和工作过程。实现学生自我管理。学生在增长专业知识、提高专业技能的同时，让学生在现场管理过程中提升自身素养，锻炼合作意识、沟通能力和责任心、最终成长为符合企业需要的现代职业人。计划每年培养100余名具有虚拟仿真技术基础的复合型高素质人才，同时实现学生在参加相关项目的省级、国家级竞赛和创新创业获奖的人数明显提升。

三、促进教师专业化成长、加快师资队伍建设

化工仿真综合实训中心能培养教师的创新意识，取长补短,提高理论业务水平和工程实践能力。大大提高参与教师的专业技术技能水平，增强教师教学能力，可加快培养既懂理论又会技能的“双师型”教师，优化“双师”结构队伍。

同时实训教学基地的运行，可给教师教学科研提供载体,如开发新的“产品”仿真模块、设计有针对性地为企业定制的工艺培训包、研究校内实训基地的建设模式、校内产学一体化的教学实训基地建设、科学合理的课程教学评价标准等。

四、广泛的社会服务功能

在满足学校内部各个环节教学要求的基础上，化工仿真综合实训中心还为大型化工企业职工进行培训等,及校际3D软件共享。通过3-5年的运营，将化工仿真模拟教学工厂建设成为长三角地区、苏锡常都市职教圈内虚拟仿真实训基地的示范性样板和共享平台，把化工仿真模拟教学工厂建成省内一流的校企融合型、区域共享型技能实训基地、教师职业认证培训基地。

七、保障措施

一、组织管理保障

1.成立项目领导小组。

由校长领衔，分管副校长主管，实训管理处、机械工程系和实训基地负责人组成的基地建设领导小组，负责项目建设的领导工作。

组  长：朱劲松

副组长：姚丽霞

组  员：胡梅、顾达、陆超顺、万杨、张海礁

2.成立模拟教学工厂专业指导委员会。

由学校专业负责人、长华化学科技股份有限公司，瓦克化学等企业专家、技术人员，江苏扬子江职业教育集团、上海石化教育集团等共同组成专业指导委员会，负责指导推动我校应用化工技术、精细化工专业的教学改革，探讨如何将化工仿真技术有效融入学校的实训教学，对人才培养方案修订、相关专业课程设置、技能训练大纲完善、评价标准的制定等给出建设性的意见和建议。

3.成立化工仿真实训基地管理办公室。

建立“实训主任---系部负责人---实训基地负责人---实训室负责人”的

基地管理网络，负责基地的教学及日常管理。制定《化工仿真实训基地安全管理管制度》、《化工仿真实训基地管理人员职责》、《化工仿真实训基地指导老师职责》等，明确管理机构各岗位职责及其考核办法，定期考核，确保基地正常、有序、高效运转。

二、师资保障

多形式、多渠道加大引进优秀专业师资力度，吸引更多高、精、尖人才参与模拟教学工厂的建设和管理；建立有效的管理机制，优化专业师资队伍；聘用企业技术骨干、行业专家来校担任外聘兼职教师；鼓励专业教师赴企业实践调研、参加各类培训也研训；提高基地教师晋升双师型比例。

三、质量保障

发挥化工仿真教学基地的示范引领作用，结合地方产业结构调整和周边地区相关专业调研发展，积极与合作企业开展协同育人，修定切实可行的人才培养目标和各项技术证书的质量要求。

四、资金保障                     

学校设立项目建设专项资金管理小组，制定《化工仿真实训基地专项资金管理办法》等相关管理细则和办法，对基地进行专项资金管理，保障资金的合理使用。

我校目前已是江苏省领航学校建设单位， 化工仿真实训基地将有效融入领航学校建设任务；深化教育教学改革，打造“四位一体”协同育人新样板和建设任务；建设“三维一体”智慧校园，提升信息化水平新高度项目建设中去，努力争取市、县二级专项财政补贴，同时自筹资金；科学规范预算建设经费预算，合理规划，科学使用建设经费。

学校将根据预算和资金使用计划，对化工仿真实训基地分阶段进行硬件设施的配备和软件环境的配置，科学投入、合理使用，确保化工仿真实训基地多元化投入，可持续发展。