昆明理工大學創建于1954年,現已發展成為一所以工為主,理工結合,特色鮮明的綜合性大學。冶金工程實驗中心成立于建校之初,長期堅持人才培養模式的改革與探索,經多年的建設與發展,形成了集實驗教學、科學研究為一體的綜合性實驗教學中心,已成為我國冶金、材料高素質人才培養和科學研究的重要基地。2008年獲準建設冶金工程國家實驗教學示范中心,依托有色金屬冶金國家重點學科、冶金工程國家高校特色專業、真空冶金國家工程實驗室等7個國家及省部級科研平臺,2012年建成了國家級示范教學實驗中心。
中心堅持“學生為本,夯實基礎、依托學科、突出創新、注重能力”的教學理念,為完善現有實驗體系,針對實驗教學中的諸多難題(高危、高溫、高壓、高耗、工廠實際操作),緩解師資和實驗教學經費壓力,在冶金工程國家級實驗教學示范中心建設的過程中,成立了冶金工程虛擬仿真實驗教學中心。中心擁有教師43人,其中專職教師25人,教育部新世紀“百千萬人才工程”國家級人選4人,教育部新世紀人才4人,省級中青年學術和技術帶頭人7人。2014年冶金工程虛擬仿真實驗教學中心被遴選為云南省虛擬仿真實驗教學中心。
虛擬實驗教學中心由虛擬與真實相結合的冶金實驗web網絡實驗室、鋼鐵冶金仿真實訓局域網實驗室、冶金過程模擬及創新計算機工作站和仿真工程軟件開發實驗室組成。(1)虛擬真實冶金實驗web網絡實驗室:采用多媒體技術在計算機上建立虛擬實驗室環境,提供可操作的虛擬實驗儀器,使學生在互聯網上通過接近真實的人機交互界面完成實驗,同時提供網絡實驗教學的一體化管理功能;(2)鋼鐵冶金仿真實訓局域網實驗室:結合冶金工程生產實踐,建立了虛擬鋼鐵冶金工程實訓項目,實現了從燒結、高爐煉鐵、鐵水預處理、轉爐煉鋼、爐外精煉到連鑄的鋼鐵冶金工藝過程。(3)冶金過程模擬仿真計算工作站室和工藝優化工程軟件:采用Fluent、DPIV等一系列軟件和系統,結合大、中、小型計算機工作站,將生產和科研成果引入實驗教學,培養學生科研創新及生產過程中虛擬仿真的能力,并以冶金生產實際為模板,建立模型設備,開展虛擬仿真真實冶金過程的實驗項目。通過建設,開設了鋼鐵冶金仿真實訓實驗項目3項, Web網虛擬真實冶金實驗14項,局域網實驗10項,大型軟件虛擬實驗4項,虛擬仿真實驗和實物模型結合實驗5項。冶金虛擬實驗系統的點擊量達上萬次,仿真實訓人數達2千多人次。
虛擬仿真實驗教學系統更加靈活方便且不受時空限制,緩解了實驗教學經費及師資壓力,使學生的創新能力和實踐能力得到顯著提高。主持完成虛擬仿真項目18項,其中國家級7項,省部級7項,另有1項被評為大學生創新課題,“冶金工程專業虛擬實驗室”被評為云南省教學成果一等獎。
冶金工程虛擬實驗教學中心已經具備了較好的虛擬實驗框架平臺及師資力量,通過后續虛擬實驗項目、實驗虛擬平臺及師資隊伍的建設,最終將建成立足云南、面向全國、輻射東南亞、層次模塊完備的冶金工程虛擬仿真教學體系。