钢铁生产仿真实训系统在我校冶金专业人才培养中的应用

钢铁生产仿真实训系统在我校冶金专业人才培养中的应用

罗莉萍

江西省冶金技师学院 江西新余 338015

摘要：随着虚拟仿真技术在高职实训教学之中的快速发展和广泛应用，极大地促进了教育现代化的进程，提高了实训教学的水平和质量，对专业人才的培养有着非常重要的理论和现实意义。本文针对我校冶金技术专业人才的培养，研究了钢铁生产仿真实训系统在冶金专业课辅助教学、校内实训、学科竞赛等方面的应用，探讨了其在培养学生在实践能力、创新能力和综合能力方面等方面的作用，并对其使用过程中存在的问题进行了分析。

关键词：实训教学；冶金技术专业，仿真实训系统，学科竞赛

Application of Steel Production Simulation Training Systems in the cultivating talents of the Metallurgy

LUO Lipin

（Department of Metallurgical of JMTVC，Xinyu，Jiangxi 338015）

Abstract: The rapid development and wide application of virtual simulation technology in the internship of vocational higher education has greatly sped up the process of the modernization of education, improved the level and quality of practical teaching, and also has a very important theoretical and practical significance for the development of practical teaching. This article centers on the issues about the application of Steel Production Simulation Training Systems in the cultivating talents of the Metallurgy, It first describes the development of virtual simulated practical teaching, subject contest and internship, then analyses problems existing in the application of the technology at this stage.

Key words: internship，metallurgy technology, virtual simulation technology, subject contest

1. 前言

实践教学是巩固学生理论知识，培养学生实践能力、创新能力和综合能力的的重要环节，是实现人才培养目标的有效途径和重要保证。随高职教学改革的不断深化，对实践教学规模、质量提出了更高的要求。为提高我校冶金专业的实践教学水平，我校于2013年10月学校与新钢集团公司、金博恒远公司联合开发钢铁生产仿真实训系统，以期实现“仿真实训职场化、生产过程仿真化、设备运行可视化、教学活动(理实)一体化、教学资源立体化”。本文针对我校冶金专业人才的培养，研究和探讨了钢铁生产仿真实训系统在冶金专业课教学和校内实训等方面的应用。

2. 钢铁仿真实训系统简介

钢铁生产仿真实训系统是利用3D动画和虚拟现实技术对钢铁生产实际的相关设备、相关工艺流程和自动化控制操作系统进行仿真和模拟，主要分炼铁、炼钢和轧钢3个部分。其中，炼铁部分包括槽下配料操作，炉顶布料操作，热风炉操作，高炉炉内操作，高炉炉前操作，高炉原料，高炉冶炼等内容；炼钢部分包括铁水预处理操作，转炉炼钢操作，LF炉外精炼操作，连续铸钢操作等；轧钢部分则包括加热炉、粗轧、精轧、剪切、矫直等。通过电脑操作界面进行冶炼过程控制模拟，操作者也可以全视角地观察到整个工艺流程中设备的运行情况。

3. 钢铁仿真实训系统的应用

3.1辅助教学

长期以来，受相关条件的限制，我国高职冶金技术专业一直沿用比较传统的教学模式，理论教学与实践教学没能有效地结合在一起，同时，部分专业课程教学内容与企业生产实际存在差异，实践教学少，学生实践操作技能缺乏，即使在部分学生有机会下厂实训，通常也只能看到一些大型冶炼设备的外观，无法了解冶炼设备内部情况及冶炼过程，使得学生没能真正学到相应的专业操作技能。但是，通过钢铁生产仿真实训系统的教学应用，能在专业课上做到进行边演示边教学，使学生不用到企业生产一线，在电脑上亲自动手进行操作，可以全面了解整个生产操作规程和各生产工序的主要技术经济指标以及主体设备的内部结构。从而大幅提高教学效果。

3.2校内实训

冶金专业是一门应用性、实践性极强的专业，如果教学过程仅限于进行课堂理论知识学习，然后再进行短暂的实践教学，且再加上钢铁冶炼的高温特征，设备内部发生的现象难以直接观察的现状，学生在实习时往往以参观为主，不能亲身体验冶金生产的操作流程。由此可见，在培养学生工程实践能力和创新能力方面，单一的校外工程实践模式存在一定的问题，学生依旧很难把学过的理论知识与生产实践结合起来，很难达到预期的实习效果。针对上述问题，提出校内实训和校外实习相结合的新模式，让学生先在校内利用钢铁生产仿真实训系统进行综合实训，然后再去校外实习。这样大大的提高专业课教学同时，教师还可以根据需要设定相应的事故故障，让学生进行处理、排除，从而安全、经济、有效地在校内完成各种冶金技术实训任务。

3.3技能竞赛

钢铁仿真实训系统除了承担我校学生校内实训教学的任务以外， 还为我校冶金专业学生参与国家或省级技能竞赛提供了平台。

在2019年10月由中国金属学会主办的“安工大杯全国模拟炼钢—轧钢大赛”，我校冶金专业学生在老师的带领下，与来自全国各大院校、企业及行业学会等几十家单位一同竞赛，经过一天的激烈角逐，顺利的通过理论竞赛、仿真竞赛，荣获全国转炉模拟炼钢高职组单项一等奖的好成绩。

在2017年由中国金属学会主办的“重科杯全国模拟炼钢—轧钢大赛”，我校冶金专业学生在老师的带领下，与来自全国各大院校、企业及行业学会等28家单位一同竞赛，经过一天的激烈角逐，顺利的通过理论竞赛、仿真竞赛，荣获全国转炉模拟炼钢-轧钢比赛三等奖的好成绩。 在2013年9月26日，在北京科技大学由中国金属学会主办、“全国转炉模拟炼钢大赛”，我校老师和冶金专业学生组成的参赛队，与来自首钢、迁钢、邯钢、宝钢等企业以及北京科技大学、江苏科技大学、安徽工业大学等几十所学校一同角逐。经过炼钢基础理论、模拟仿真操作和专家擂台等三个环节的激烈比拼，取得了高职组第一名，综合组第三名的优异成绩。

3.4存在的问题

（1）在冶金专业建设中应该不断探索和完善教学模式，采用符合高职教育规律的教学方法，从学生角度出发合理组织教学，科学设计课程内容，进一步强化理论与实训的有效结合，完善课程标准及评价机制，强化专业技能训练。

（2）师资队伍亟需加强建设，目前全面掌握虚拟仿真软件的教师并不是很多，教师学习虚拟仿真的培训力度仍需加强，软件的更新非常快，如果不及时学习，很快就满足不了虚拟仿真教学的需要。

（3）虚拟仿真与实践存在差距，在教学过程中我们也发现，仿真实训操作的模拟性和程序化与现场操作灵活性、不可预见性还有相当的距离。不能将仿真理想化，过高地估计仿真实训的效果。仿真系统知识是一种辅助学习的手段，不能完全代替现场生产的实践学习，学生需要通过理论、仿真、生产实践三者的有机结合。

四、结束语

钢铁冶金生产过程具有“高危险、高消耗、高污染”的典型特征，完全的依靠校外的下厂实习，仍不能有效的确保实现冶金专业人才培养目标的要求，而钢铁冶金仿真系统的引入，则可使学生在校内就进行全面、系统的实践操作训练，并且在丰富实验教学内容的同时，消除了实验的危险性和污染，显著增加了学生动手操作的机会，从而大幅提高教学效果。钢铁冶金仿真实训具备自由、开放的特性，可促进学生在实践能力、创新能力和综合能力方面得到充分锻炼，但是虚拟实训不可能与现场设备完全相同，不可完全代替真实实验，一定要注意虚实结合，这样才能为我校培养出更多具有较高动手能力的应用型人才。

参考文献

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罗莉萍（1967——），女，江西万载人，本科学历，高级讲师，从事冶金专业教学工作