中心概况

华中师范大学化学学院有着近八十年的办学历史，她的前身分别是始建于1929年的华中大学化学系和始建于1930年的中华大学化学系。历经多次调整，2002年正式成立化学学院。学院历来重视化学相关专业实验室的建设，不断进行实验教学体系、内容的研究和改革。1985年开始将化学实验课程从理论教学课程中分离出来，逐步形成独立的化学实验教学体系，并于1998年正式成立了由校、系两级管理的“校级化学实验教学中心”，初步实现了实验资源共享，提高了实验室和仪器设备的使用效率。2001年中心获“湖北省实验室工作先进集体”荣誉称号，2005年建设成为“湖北省基础化学实验教学示范中心”。2008年获批国家级实验教学示范中心建设单位，2013年验收通过。正式成为国家级实验教学示范中心。

中心以国家级虚拟仿真实验教学中心建设为契机，以学校国家数字化学习工程技术研究中心、学校信息化办公室和国家级实验教学示范中心为依托，开始建设华中师范大学化学虚拟仿真实验教学中心。化学虚拟仿真实验教学中心与化学实验教学中心共用实验教学资源，由校、院两级管理，人、财、物由中心统一调配；实行主任负责制，主任由学校直接任命，全面负责中心的建设管理工作。实验教师、软件研发人员和实验技术人员由中心聘任。中心所有人员实行“按需设岗、竟聘上岗、合同管理、定期考核”的管理模式，促进中心规范、高效运行。

随着计算机技术的不断发展，模拟或仿真分子运动的微观行为已经广泛应用于计算化学、药物研发和材料科学等领域。依托农药与化学生物学教育部重点实验室，2004年我校就已成功搭建了华中师范大学化学学院分子模拟与高性能计算平台，2005年获得下一代互联网示范工程2005研究开发、产业化及应用试验：基于IPv6的大规模高性能网格应用项目的支持。2006年成功参于了国家科技基础条件平台项目(China National Technology Platform) 《生物信息学网络计算应系统》，并成为了中国网格(ChinaGrid)七大高性能计算节点之一。这一平台成为了化学学院药物分子设计研究工作重要平台，通过这一平台，已成功设了多类新型抑制剂，并发表各类高水平论文及申请中国专利。同年，我们与Platform公司合作，成功开发了基于Web模式的作业提交、计算和管理系统，这一系统可以实现学生在任意时间、任意地点，只要有IE浏览器的地方就可以进行分子模拟和高性能计算研究。由于该平台提供的网页界面及远程连接终端可以使学生无需购买高性能服务器及软件就可以非常方便地完成分子模拟实验，大大提高了实验效率。在上述平台的支撑下，我们承担了化学学院本科生《分子模拟基础》和研究生《分子模拟》等课题，独立出版了《分子模拟基础》教材。

针对我校特色学科——农药学。我院教师自主开发了国际上第一个碎片分子设计的在线计算平台ACFIS碎片药物设计在线服务平台，已成功申报经获得了软件著作权。该在线服务平台可以为世界范围内的从事新药研发的学者以及生物和化学方面人才培养提供药物设计实践和学习的机会，为世界范围内从事新医药和农药研发的科研人员提供服务，在药物分子设计中显示了极高的精确性。平台具有操作简单，结果清晰明了，计算快速准确等优点。该平台上线以来，受到了世界范围内的广泛关注，目前已经有来自世界各地共48个国家的用户使用，已进行了两千余次的计算。同时，该平台提供为本科生的分子模拟的教学提供了非常好的实践，学生也可以通过自行操作了解微观的化学世界，学习药物研发的相关理论知识。运用该平台，我校也成功设计开发了多个绿色农药品种。

在分子模拟平台建设日益成熟的良好氛围下，我们陆续录制了基础化学实验视频，开展师范生微格教育，逐步建设基础化学虚拟实验项目及化工实验虚拟项目等多个虚拟仿真实验资源。2013年获批华中师范大学化学虚拟仿真实验教学中心。

中心秉承“虚为实用、虚实结合、能实不虚、相互促进”的建设原则，将虚拟仿真实验教学项目传统实体实验有机融合，初步建立了“一体化、三层次、五结合”化学虚拟仿真实验教学体系。进一步拓展了学生实验的时空，充分满足了创新型人才培养的需要。

中心以“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”为指导思想，遵循“长时实验短时化、复杂实验简易化、昂贵实验经济化，危险实验安全化，污染实验绿色化”的建设理念，逐步建立了一套完善的以“安全-环保”为核心的开放式、规范化实验教学管理体制。坚持“虚为实用、虚实结合、能实不虚、相互促进”的建设原则，利用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，模拟高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，实现一批真实实验无法完成、或者具有高风险或高成本的实验项目虚拟仿真化，全面促进学生自主学习、自主实验、自主创新，努力将中心建设成为资源丰富、开放共享、水平一流、效益突出、特色鲜明的虚拟仿真实验教学中心。基于中心自主研发的向全球开放的碎片药物设计在线服务平台，中心计划将“农药创制综合三维虚拟现实和虚拟仿真实验室系统”逐步推向全球，向全世界推广我中心“可视化研究性教学”的先进理念。

“虚实结合”的“一体化、三层次、五结合”化学虚拟仿真实验教学体系

中心的中长期建设规划如下：通过化学虚拟仿真教学中心的建设，打造互联网+国家级化学实验教学平台的升级版。具体而言，通过中长期建设，在人才培养、科学研究、社会服务等方面中心要做到以下“一个最先进”和“六个全覆盖”。“一个最先进”即为建成全球最先进的农药创制综合三维虚拟现实和虚拟仿真系统，实现“用手”设计农药，自由合成农药，实时预测药效。“六个全覆盖”即为：1、实验课程教学云课堂全覆盖。2、实验课程教学重难点虚拟仿真或微课全覆盖。3、教师学生使用虚拟仿真资源与微课全覆盖。4、大型仪器设备操作虚拟仿真资源与微课全覆盖。5、大型仪器设备、药品试剂信息化运行与管理全覆盖。6、化学实验室安全、三废处理虚拟仿真资源与微课全覆盖。