校企合作开发素材建设方案

校企合作开发素材建设方案为建设应用化工技术骨干专业教师课程建设资源全库的要求，以教学改革为主线，以先进技术为支撑，以提高人才培养质量和社会服务能力为目的，以行业企业为依托、以“工学结合、校企合作”为途径，创新人才培养模式与教学方法，全面带动省级骨干专业建设和课程开发、教学改革，并深层次辐射带动相关专业群的发展。以课程建设为重点，校企合作共同建立普适性多媒体教学资源；以持续更新的方式，建设信息化环境；全面实现教学的网络化、智能化和数字化。一、丁二醇工艺3D虚拟仿真软件1.3D场景软件需采用三维虚拟工厂的形式，主要针对原料罐区、酯化工段、氢化工段、THFBDO精制区、产品罐区、污水处理区、工具间、培训室、中控室、实验室、凉水塔、压缩机房、休闲区等进行三维建模，可以将实际丁二醇的生产流程操作通过三维虚拟现实的形式进行形象逼真的表现，使用户熟悉丁二醇的生产操作过程，掌握操作要点，提高职业素养，辅助解决煤化工相关专业学员的工艺理论、实际操作培训问题。2.包含模块（1）认识实习自动演示：自动进行漫游演示讲解整个厂区的区域分布和工艺流程。知识点：知识点分为设备类、工艺类、安全类三类NPC引导：学员在厂区中漫游走动查看设备时，在固定的区域会看到有场景NPC，与NPC对话可以学习到更多的知识和思考题。以化工企业生产过程中最典型的单元操作过程为依据，精选典型化工单元设备，采用3D和多媒体技术动态展示该单元设备的外部形态、内部结构、工艺原理和设备的启动、运行维护、停止及事故处理等技术（2）生产实习工艺流程：酯化工段——马来酸二甲酯氢化——THF回收和精制——BDO回收和精制（3）应急预案模拟事故处理不少于4个内容（4）设备拆装精选典型化工单元设备，采用3D和多媒体技术动态展示该单元设备的外部形态、内部结构、工艺原理等技术，并可以互动进行设备的拆装。二、内容要求（1）认识实习中操作人员可通过软件在厂区中漫游行走，通过与电脑控制角色互动了解软件中涉及到的知识，并以多种方式（文字、动画、图片）配合展示知识点。在学习完所有知识之后回答思考题，检验学习效果。软件中要求不少于60道思考题。每次随机出20题，思考题回答正确与否可以在操作评分中以分数形式体现。（2）软件中包含不少于40个知识点，且本软件中可通过两种方式调用知识点，一种为点击npc对话，另一种是点击右下角的知识点列表，即可学习知识点。知识点共有pdf文档、图片、视频和flash四种格式，会在调出后统一列出。（3）化工单元工艺设备通过3D动画，视频，图片等多媒体技术，基于丰富的表现力和良好的交互性。将抽象的、无法直接观察的工艺和设备技术形象化、具体化、声情并茂，使传统技术教学过程中枯燥、乏味、抽象的图、表和文字记忆转变为形象记忆。对设备进行整体浏览，并简要说明设备用途。对设备外观进行展示，包括每个部分、物料出入口、排气口等。将设备剖开，对设备的内部结构进行展示，包括塔盘、浮阀等各种细节。对设备的工作原理进行展示，包括液体、气体的动态效果等，同时，有语音讲解和字幕配合说明工作原理。（4）工艺操作（1）生产实习模块包含冷态开车、正常工况、正常停车、巡检工况等内容。（2）冷态开车过程（3）正常停车过程（4）生产实习能够根据操作规程进行生产操作，并能够通过工艺参数数据变化体现与操作控制之间的关系。（5）生产实习中仿真现场包含2D现场界面与3D现场界面两部分。可先通过2D现场界面与中控界面配合操作，了解工艺流程及操作要点；再通过3D现场界面与中控界面配合操作。（6）线上标明箭头表示物流方向，巡检模式设有巡检路线指示。三、设备拆装内容不少于3个设备，每个设备（化工管路除外）中包含了整体浏览、外观展示、内部结构、原理动画、设备拆装和思考题。（1）整体浏览对设备进行整体浏览，并简要说明设备用途（2）外观展示对设备外观进行展示，包括每个部分、物料出入口、排气口等。（3）结构展示将设备剖开，对设备的内部结构进行展示，包括塔盘、浮阀等各种细节。（4）原理展示对设备的工作原理进行展示，包括液体、气体的动态效果等，同时，有语音讲解和字幕配合说明工作原理。（5）设备拆装根据操作提示，进行设备拆装，拆装过程中需选用专业的拆装工具，可学习设备部件结构，知识点（6）测试题素材学习后有配套测试题。四、环境素材（一）3D场景：地图总体范围很广，设计区域为4000m*4000米的地图。内含一个事故工厂，一条河流，及周边土壤，不同的监测项目对应不同的监测主题，例如流域监测对应该区域的河流，土壤区域对应罐区泄露区域土壤，大气监测对应整个污染区域空间。（二）包含模块：1）爆炸模拟事故2）河流布点采样3）土壤布点采样4）大气布点监测5）各类国标监测方法说明6）操作指导视频7）环境设备素材动画（三）功能模拟事故：软件中模拟了工厂爆炸，爆炸原因是以为电路老化产生火花引起的，爆炸对周边环境造成了严重的影响，学生根据爆炸产生的危险因素，分析，选择监测项目，同时自行选择监测方法，得到监测数据。河流布点采样：1.河流的布点：（1）河流按照常规情况，分成了几个区域，污染排放口上游0—120m，污染排放口下游0—200m，污染排放口下游200—400m，污染排放口下游400—600m，可以根据国标布点原则进行布点讲解，同时上下游距离排放口的距离可以根据教学需要随意更改。（2）河流的基本条件（流速、温度的不同）对监测的影响，可以改变河流流速，看到数据的变化。（3）完整的数据报告，可以显示河流中任意一个污染物的浓度。同时报告中体现了每个监测点位的各项数据，可以进行采样数据分析，出具分析结果。（4）设定不同的样品采样深度，样品采集有理论模型支持。（5）不同监测项目，考察学生水样保存的相关知识掌握。（6）国标的检测方法介绍。各类污染物的检测分析方法，都是按照中华人民共和国环境保护部的公开文件中查询，并设计。2.土壤布点：A：布点区域明显。土壤污染区域较小，所以区域污染区域分为了一个区域。B：模型数据支持，不同的地理位置都有着相应的算法计算，其中包括深度的计算。C：完整的数据报告，土壤的最终数据，会在实验报告中体现，体现的方法是按照距离污染源来计算的横纵坐标轴。可以完整的体现出不同位置、不同深度的数据的变化。D：土壤监测方法的介绍。各类污染物的检测分析方法，都是按照中华人民共和国环境保护部的公开文件中查询，并设计。3.大气布点监测1）在全地图范围内可以布点。2）模拟爆炸事故，可以自行制定监测物质。根据要求来设计污染物，硫化物、氮氧化物、PM等。3）系统可以设定不同的影响因素，包括风速、风向、环境温度等，来影响大气扩散的过程，可以对不同环境下进行评价教学。国标的检测方法说明，各类污染物的检测分析方法，都是按照中华人民共和国环境保护部的公开文件中查询，并设计。4.环境设备素材库（1）典型水处理工艺流程3D素材库采用3D技术形式，将典型水处理工艺中涉及的设备制作成3D动画。可将素材内容加入到PPT或者课件中展示，也可单独播放展示，设备内容不少于40个。（2）大气污染控制3D素材库采用3D技术形式，将典型水处理工艺中涉及的设备制作成3D动画。可将素材内容加入到PPT或者课件中展示，也可单独播放展示，设备内容不少于8个。（3）大气污染控制工程素材库采用动画和FLASH形式，将大气污染控制中出现的设备制作成动画和影片。可将素材内容加入到PPT或者课件中展示，也可单独播放展示，设备内容不少于80个。五、HSE综合实训3D应急演练系统根据国家对化工安全、技术、职业卫生、环保技术等方面的重视，需要加强技能训练，学院实际教学要求，校企合作开发现代化工HSE综合实训3D应急演练系统。1.内容介绍《HSE综合实训3D应急演练系统》以通用的单元工厂真实的事故为背景，让操作者分别扮演真实工厂中的班长、内操、外操角色，进行事故应急演练。系统包含事故场景，逼真再现真实的事故情境。系统应包含化工厂生产中所涉及的各类安全生产知识点。2.功能HSE综合实训3D应急演练系统包含6个单元，每个单元包含不少于12个知识点，知识点的形式以视频形式为主，知识点涵盖安全技术、化工技术、职业卫生、环保技术四方面内容，必须包含危险作业（高处作业、受限空间作业、起重作业、工业动火、临时用电、破土作业）、安全设备设施与个人防护用品的使用等知识。3.三维仿真系统功能要求系统必须设置班长、外操员、主操（内操）三个角色，共同配合完成事故应急处理。系统有联合操作和单机练习两种模式。现场操作模块：主要用于事故应急处理过程中现场设备、安全设备、设施的操作、使用仿真，其包括了佩戴安全防护用品，拨打应急电话汇报、使用对讲机传递消息、开消防炮、拿灭火器灭火、用担架救人、消防车、救护车到达等。调节阀门模块：主要用于现场和DCS操作中，对现场阀和控制阀的操作，根据阀门开度大小，仪表显示不同，要求每个单元至少有20个阀门可以进行调节。查找阀门模块：显示需要查找阀门方向与距离阀门距离，用多少米显示。知识点模块：每个单元有不少于12动画或视频的知识点。报警模块：每个单元有不少于3个报警点，发生警报时有警报声，并且在发生事故点有汉字提示报警原因。工艺动态仿真模型的技术性能要求：实时性：模型实时反映工艺参数变化，保证模型运行速度有1：1以上的实时性。稳定性：保证在每套系统最大运行负荷时，CPU负荷应低于50%；准确性：在稳态运行状态下，模型工艺参数的精度误差不超过读数的±2%，关键参数不超过±1%，在外界干扰或人为干扰条件下，参数动态响应的变化趋势与实际相符，少于或等于一分钟时，模型的瞬时误差保持在读数的±20%以内。超过一分钟时，模型的瞬时误差保持在读数的±10%以内；其他要求：三维虚拟装置模型应按照实际化工生产单元的生产设备、管线、仪表和安全设施等布局现状为基准进行设计和开发，三维虚拟装置模型中的所有设备、设施在外形、尺寸、颜色、位置、材质、管线及连接关系、状态变化等方面的表现均应与实际完全一致，并能逼真地模拟对应的各实际生产单元中央控制室和室外生产现场的物理环境、现场设备以及管线、仪表等设施的物理属性。4.学员站功能要求①培训项目选择：根据需要选择不同的培训项目；②重做当前任务：重新加载当前工况内容③切换工艺内容：切换到其他工况④冻结/解冻：在任何时间都可以冻结、解冻、重新运行仿真系统；⑤进度存盘/重演：实现系统的存储、读取；⑥变量监视：受训者可监控各种变量数据；⑦画面显示：包括趋势画面、报警画面、爬山图、流程图、控制组画面等；⑧仿真时钟设置：根据需要加快或者减慢数据运算的速率，实现在25%——2000%范围内的无限制调节；⑨评分自动提示：为方便查看评分步骤，将满足条件的单挑操作步骤显示在小窗口画面，避免在DCS画面与完整评分文件之间频繁切换。评分内容包括工艺指标考核；操作步骤考核；分区、每一个评分指标都可以设置严格起评、终止评定条件；工艺质量参数评定曲线。⑩多模式功能：具备练习、考核、两种模式，模式的选择通过项目管理工具统一管理。在练习模式下具有实验介绍、实验原理、实验帮助、步骤提示、分数功能；在考试模式下具有学员信息（姓名、学号）、考核时间、剩余时间。和教师站的连接：跟教师站管理端采用TCP/IP方式连接通讯；可设置培训模式，启动后可自由切换培训项目；对模型可进行冻结、解冻、运行、停止等操作；可查看模型变量的相关信息，进行曲线绘制；可保存、重演模型的运行状态；调整仿真时标。5.重要配件功能学员站：与教师站通过局域网连接通讯，实时上传当前软件操作成绩；可以选择单击或局域网模式登录；可调节软件运行后的屏幕显示比例；可以实时查询当前操作得分。教师站：基于互联网达到与学员站的控制与通信，可以进行统一的启动和控制，实时显示学员得分，查看和统计成绩；可以查看每个学员的当前操作的工艺指标；主要功能是管理学员机及工序设定，组织考试、收集成绩等管理功能。智能评分系统：工艺指标考核；操作步骤考核；每一个评分指标都可以设置严格起始、终止条件。六、化工安全微课堂资源根据骨干专业建设要求，校企合作开发化工安全基础、防火防爆、防尘防毒、防触电、机械及容器等课程素材。1.建设内容《化工安全微课堂》内容丰富、广泛，涵盖化工安全教学课程的大部分内容，每个课件时长5—6分钟，适合用于课前引入等环节教学。课件采用视频、动画等多媒体方式制作，效果丰富，可以提升学生的学习兴趣。穿插部分现实场景，理论与实际相结合，能起到良好的教学效果。课件主要分为化工安全基础篇、防火防爆篇、防尘防毒篇、防触电篇、机械及容器篇五个部分，短小精悍，重点突出，实用性强。课件提供的知识点丰富全面，其中应包含大量动画现场视频、影像资料，贴近工厂实际，可成为学生自学的素材。（1）课件整体风格统一，不少于40个微课资源。（2）课件至少包含化工安全基础篇、防火防爆篇、防尘防毒篇、防触电篇、机械及容器篇5个大类。（3）利用动画及真实的影像资料及多媒体技术，真实展现安全知识。2.素材列表、截图部分资源素材列表化工安全基础篇我们身边都有什么风险什么是作业安全人的不安全行为什么是职业病和职业禁忌症物的不安全行为关注安全标识环境的不安全行为人工呼吸和胸部按压安全检查和隐患排查伤口包扎术管理缺陷担架的正确使用劳动保护受限空间作业安全注意事项事故分类破土作业安全注意事项事故调查报告高处作业安全注意事项班组安全什么是HSE体系化工企业有那些特殊作业安全标准化是怎么回事防火防爆篇燃烧的三要素常见的灭火措施爆炸是怎么回事灭火器的选择可燃气体爆炸极限灭火器的使用防火防爆和阻火技术