| 标题 | 仿真软件在炼钢教学中的应用 |
| 范文 | 于万松 【摘 要】介绍了转炉炼钢仿真软件在炼钢生产与操作课程教学中的应用，教学中使用仿真软件辅助教学的优势，学生的使用情况。通过使用仿真软件，提高了教学效果，学生能更好理解所学的内容，并且可以及时练习巩固。 【关键词】炼钢仿真系统 冶金教学 炼钢实践 冶金行业由于其特殊性，学生很难到企业一线去操作练习。若培养高素质劳动者和技能型人才，就必须通过多次的实践才能实现。天津冶金职业技术学院引进炼钢仿真模拟系统，此系统能对转炉炼钢的生产流程进行模拟演示。通过在炼钢课程教学中使用该系统，教师可通过软件进行操作演示，学生边练边学，提高了学习兴趣，取得较好的教学效果。 1 炼钢仿真模拟软件简介 转炉炼钢仿真模拟软件根据炼钢的生产工艺流程，以炼钢生产为模型，采集生产中的实际数据，编写程序。炼钢生产仿真实训系统利用3D动画技术对炼钢完整工艺流程进行虚拟，仿真制作了全工艺流程的自动化二级监控系统和操控硬件设备；采用虚拟现实技术将生产现场的自动化操控系统进行仿真；在物理模型、工艺模型驱动下实现符合真实炼钢工艺过程训练。该软件由转炉炼钢仿真虚拟模拟界面、转炉操作控制界面以及数据变化的模型界面画面组成。通过操作界面和手柄摇杆按钮等对炼钢过程进行操作控制，模拟企业中主控室的操作，以完成一炉钢的冶炼。 2 炼钢仿真模拟软件在教学中的应用 2.1 在讲授中的应用 《炼钢生产操作与控制》是冶金技术专业的核心课程。课程比较抽象，依靠仿真软件，将真实的炼钢情况展示给学生，采用三维动画的形式，模拟转炉炼钢的设备和工艺流程，例如转炉本体、倾动机构、支撑系统、氧枪系统等设备。教师进行教学时，采用仿真软件，可以边讲解，边演示，形象生动，将学生带入企业的环境。例如教师在介绍转炉中各种元素的变化规律时，模型界面可展示出各元素如C、Si、Mn、P、S等元素的变化曲线，通过操作系统使这些元素发生变化，进而介绍转炉操作对元素变化的影响。教师讲授更加生动形象，学生学习的时候，面对生动的画面，会对学习的内容有较深的感性认识，更加有兴趣，从而有助于专业知识的掌握。 2.2 在实训中的应用 实训课程是整个教学中的重要部分，学生要掌握技能，必须要通过实训不断地练习，由于炉前较危险，且企业难以提供如此多的实习岗位。我院建立炼钢仿真实训室，在炼钢仿真实训室通过软件进行仿真操作，根据教师下达的任务进行练习，既能保证学生的安全，又能达到跟企业生产基本相同的环境，提高学生的动手能力，加深对知识的理解，实现教学做一体化。 在实训课上，教师首先对本次课程所要进行的练习项目进行讲解，分析其中的重点与难点，然后利用软件下达当次课程的任务，学生进行操作练习，完成任务并填写工作单，教师再根据学生模拟冶炼结果进行评价，利用学生完成的工作单进行监测，可以把握学生本次课程的知识掌握和练习情况。 图1为转炉炼钢仿真软件的操作界面，学生在操作界面中点击相应的按钮并输入数据，可以对转炉冶炼过程进行控制，控制钢水的成分和温度，结合虚拟和模型界面了解此时的生产情况。通过界面对炉况做出正确的判断，保证生产安全顺利进行，冶炼出合格的钢水。整个过程和实际生产基本一致，学生每完成一次冶炼，都会对炼钢过程加深认识，结合最后的冶炼结果进行分析，掌握本次操作中的对与错，来提高自己的操作水平。 3 教学评价及效果 教师可以采用转炉炼钢仿真系统来对学生进行考核，报表记录了炼钢操作的各个细节，包括每批渣料的加入、吹炼时间、转炉倾动角度是否正确、枪位是否合理、是否出现喷溅、返干等信息，并给出最终成绩。教师可根据成绩对学生的动手操作能力进行评价。 该软件激发了学生的学习兴趣，提高了动手能力，学生毕业后反映在工作中应用了很多实训中练习的内容，更快的进入到工作状态。在全国冶金技能大赛中，我院学生通过仿真软件的练习，获得优异成绩。 4 结论 通过教学中的实践，我们发现利用转炉炼钢仿真系统有以下优势： （1）由于钢铁厂生产任务繁重，大多数的钢铁厂不太愿意接收学生实习，学生实习时间短，动手操作能力不能得到锻炼。使用转炉炼钢仿真软件进行辅助授课，可以极大的弥补这方面的不足。 （2）软件来源于真实生产，学生操作时有如置身于车间当中，通过练习和思考，更加直观的认识了课堂的内容，提高知识掌握程度，培养学生对所学知识的应用、生产操作、组织和团队协调能力。 （3）准确的模拟炼钢过程，可以把复杂的冶炼反应具体化，学生易于理解，教师讲授清晰。 （4）采用三维动画界面，及时反映炉前生产情况，学生更容易接受，提高了学生的学习兴趣。 （5）成绩评价准确，较真实的反映了学生的掌握情况。 在炼钢教学中使用仿真软件，可以获得更好的教学效果，也是目前教学的一种发展趋势。 |
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