钢铁冶金虚拟仿真系统在黑色冶金技术高技能人才培养中的应用

2023.04.03

姜国庆黄静

摘 ?要在培养从事钢铁冶金生产的技术技能型专门人才过程中，由于钢铁冶金行业的高危险性和高成本，冶炼操作技能训练未能真正落到实处，不利于培养学生的实践能力。因此，要将钢铁冶金虚拟仿真系统应用于本专业课程教学环节，对应钢铁冶金生产过程中各核心岗位群合理设置虚拟仿真实训项目，对于钢铁冶金人才岗位操作能力的培养尤其重要。

关键词高技能人才;实践教学;黑色冶金技术;钢铁冶金虚拟仿真系统

中图分类号：TP391.9 ? ?文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）12-0043-03

Application of Virtual Simulation System of Steel Metallurgy in Training Skilled Talents in Ferrous Metallurgy Field//JIANG Guoqing， HUANG Jing

Abstract In the process of cultivating technical professionals engaged

in the production of iron and steel metallurgy， due to the high risk and

high cost of steel metallurgy industry， the training of smelting opera-

tion skills has not really come to fruition， and the status quo is not conducive to cultivating students practical ability. For this reason， we apply the virtual simulation system of steel metallurgy to the tea-

ching link of the major courses. Given the core posts in the process of production of steel metallurgy， it is particularly important for the development of talents operation skills in steel metallurgy field to set up virtual simulation training projects.

Key words skilled talents; practice teaching; ferrous metallurgy field;

virtual simulation system of steel metallurgy

1 引言

黑色冶金技術专业培养的是从事钢铁冶金生产一线的操作、管理岗位高技能人才，能很好地完成冶炼操作控制任务。当今的钢铁冶金生产控制已逐步由计算机控制取代经验控制，一键式冶炼及智能化冶炼必将成为必然。因此，黑色冶金技术专业所培养的学生必须能通过人机界面对话，操作计算机完成冶炼生产的操作控制。

但由于钢铁冶金行业的高温、高危和高成本，实习企业都不允许学生动手操作，本专业学生对冶炼实践操作技能训练不能落到实处，这是黑色冶金技术专业高技能人才培养过程中公认的不可逾越的壁垒。冶炼操作技能训练的缺失，势必造成学生上岗时间的延长，有悖于企业所提出的“下得去、上手快、留得住”的用人要求。

针对上述存在问题，在专业学习情境设计及教学组织中提出营造一个与现代钢铁企业内冶炼生产一线工艺控制相似或相近的环境，并能在和现场一样的主控操作电脑上完成日常的冶炼操作控制及处理异常冶炼事故的技能训练，使毕业生进入企业能迅速地适应企业岗位需求。

2 钢铁冶金虚拟仿真系统功能分析

利用虚拟仿真技术构建的钢铁冶金教学系统，以现代钢铁企业实际生产为依据，通过网络通信，实现虚拟场景与设备的完全互动，符合现场的冶炼过程的设备检查、操作及工艺控制训练，使练习者更加深刻地了解冶金生产的被控对象、控制效果及生产工艺，在模拟现场生产实景的全真操作界面上反复操作设备，调整冶炼工艺控制参数，不断地提高冶炼操作技能。学生无论是在理论知识学习、创新能力培养，还是积累经验、技能训练等方面，都可以得到极大的锻炼和提高。

该系统附带的生产现场实景3D漫游平台能让练习者多角度、全方位地认识了解冶金生产工艺过程，车间布置及设备结构。

该系统能对一个完整的冶炼生产的准备、过程操作与控制、异常工况等环节的完成情况进行评价考核，对最终的冶炼操作结果进行成绩评定和成果展示，符合国家职业技能鉴定的规范。

3 钢铁冶金虚拟仿真系统在专业人才培养中的应用

应用于专业核心课程的项目化教学改革

1）炼钢生产技术项目化教学设计。基于企业转炉炼钢真实生产过程和岗位工作任务，创新虚拟+真实的实训教学模式，从而选取合理的教学内容。按照“每个钢种冶炼项目都是一个完整的冶炼过程，由简单到复杂”的原则来选取设计教学项目：Q235钢的冶炼→ML08Al钢的冶炼→70#钢的冶炼。教学内容：原料条件分析及准备→装料操作→造渣操作→供氧操作→过程与终点控制→脱氧合金化操作。

2）利用钢铁冶金虚拟仿真系统实施项目化教学。打破传统的教学组织模式，在校内仿真实训室+企业现场间切换教学时空，运用全真+仿真相融合的教学模式，学生利用虚拟仿真系统由简单→复杂，依次完成三个项目的冶炼工作步骤。但工艺控制内容在改变，在理论知识与技能训练的一体化中，通过不断地重复比较，有效地提高学生专业理论知识和岗位操作技能的掌握。