軋制過程仿真實驗教學培養創新型人才的實踐

田亞強 李俊國 馮運莉 李運剛

摘 要：通過加強軋制過程虛擬仿真實驗教學資源建設、完善校企合作模式、積極開展相關學科虛擬仿真實驗教學和突出虛擬仿真實驗教學資源在創新活動中的應用等一系列仿真實驗教學資源建設與實踐，形成具有工程設計、工程實踐和工程創新能力培養相結合，設置教學資源豐富和系統化的實驗教學項目，系列仿真實驗教學平臺為學生科技創新能力培養奠定基礎的特色教學模式，促進了材料成型及控制工程專業實驗與實踐教學方法、手段和管理的創新，提高了學生的工程實踐能力和創新精神。

關鍵詞：軋制過程虛擬仿真實驗教學 教學資源建設與實踐 校企合作 特色教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（b）-0226-01

隨著工業技術的發展，企業對高素質材料成型與控制工程專業技術人才的需求呈現不斷增長的趨勢，與此同時，企業對此專業人才的知識結構和實際的動手操作能力也提出了更高的要求，希望畢業生能夠“零距離”上崗。要求畢業生不僅具備扎實的軋鋼方面的基礎理論知識，還應具有突出的創新意識，能將跨學科知識融會貫通，具有較強的工程實踐能力。

因此，通過軋制過程虛擬仿真實驗教學資源建設與實踐，勢必促進材料成型及控制工程專業實驗與實踐教學方法、手段和管理的創新，全面提升材料成型及控制工程專業本科人才培養質量，提高學生的工程實踐能力和創新精神。

1 軋制過程虛擬仿真實驗教學建設與實踐

1.1 加強軋制過程虛擬仿真實驗教學資源建設

軋制過程虛擬仿真實驗教學資源建設包括硬件和軟件資源。硬件資源方面，系統主體為虛擬仿真實驗室，室內具有高清晰投影儀，大尺度屏幕，高品質語音講解器，大型演示講臺，專用網絡服務器，可容納百人聽講的座位，且每個座位配有多功能網絡電腦等。軟件資源方面，軋制過程虛擬仿真實驗教學資源建設在考慮基礎理論實驗教學的基礎上，自主研發熱連軋仿真系統、軋制過程力能負荷預報系統及連鑄坯軋制過程實踐操作系統等模塊。在不斷虛擬仿真實驗教學項目的基礎上，完善各模塊功能，提高各模塊的教學效果，為學生工程實踐能力、設計能力和創新能力培養奠定基礎。

1.2 完善校企合作模式

河北聯合大學冶金工程虛擬仿真實驗教學中心與唐山鋼鐵集團有限責任公司、唐山國豐鋼鐵有限公司等大型鋼鐵企業在科學研究、人才培養、人員培訓等方面積極開陣多種形式的合作，通過產學研合作，以提升鋼鐵企業科技研發水平、豐富學校教學科研資源。

在軋制過程虛擬仿真實驗教學資源建設過程中，唐鋼和國豐公司應配置專門人員協助現場錄像及數據采集工作、選配有經驗的技術人員及生產人員全程參與，提出意見和建議，提供軋制過程基礎數據和技術支持。此外，邀請工廠的高級工程技術人員走進仿真實驗教學課堂，針對教學內容結合現場實例有針對性的講解，提高學生的工程實踐能力。

1.3 積極開展相關學科虛擬仿真實驗教學

材料成型及控制工程專業學生若只掌握單一專業理論知識和實踐操作內容，在未來就業過程中，面對冶金企業紛繁復雜的崗位，特別是冶金系統管理運行、物料流通、經濟運行等，將存在較大困難和阻礙。因此，以鋼鐵冶金生產為核心融合信息化技術、企業管理等專業，建設冶金相關學科協同創新實驗系統資源，將冶金學科和管理學科、信息化技術等知識相互滲透，拓寬學生的知識面，為學生提供一個全面了解企業運作的平臺，多學科集成，不僅提升了學生的科技創新能力，而且為培養高素質復合型人才拓展空間。

1.4 突出虛擬仿真實驗教學資源在創新活動中的應用

為了全面提高材料成型及控制工程專業、金屬材料工程專業及其相關學科專業本科生的創新精神、工程素質、工程能力、管理和動手實踐能力，進一步完善本科教學體系，提高本科教學質量，利于卓越工程師的培養，項目組整合相關學科的教學和人力資源，共享學校優質實驗教學資源和師資力量，軋制過程虛擬仿真實驗教學過程中開設系列軋制仿真實驗教學項目，學生能夠將現實環境與虛擬世界相結合、將專業知識與實際操作相結合，工程實踐、工程設計和科技創新能力將得到顯著提升，軋制過程虛擬仿真教學資源不僅為學生的工程實踐能力培養和工程素質的提高提供條件，也為大學生創新能力培養提供了重要平臺，為學生進行大學生科技創新活動、參加網絡模擬煉鋼和節能減排大賽提供保障。

2 軋制過程仿真實驗教學在培養創新型人才實踐中的特色

2.1 教學資源豐富，形成軋制過程仿真系統化的實驗教學系統

軋制過程虛擬仿真實驗教學系統，針對性強、教學目的明確。以數值模擬軟件和物理仿真設備為基礎，開展單體設備的設計與工藝開發，實施綜合設計性實驗；相關學科協同創新實驗系統以相關學科模擬仿真系統為基礎，拓展學生的專業領域，起著多學科交叉和多學科共用的教學目的。

2.2 工程設計、工程實踐和工程創新能力培養相結合，設置系統化的實驗教學項目

根據材料成型及控制工程專業培養方案，針對專業課程學習開設熱軋過程軋制力能負荷預報操作模擬、熱連軋帶鋼仿真模擬等實驗，從工程實踐訓練到創新能力培養的系統化的實驗教學體系，為學生工程實踐能力和創新能力培養奠定了基礎。

2.3 系列仿真實驗教學平臺為學生科技創新能力培養奠定基礎

科研成果轉化形成實驗教學項目，形成系列仿真實驗教學系統，為學生科技創新能力培養奠定基礎。為了進一步提高大學生的科學素質，培養大學生的創新精神、創業精神和實踐能力，營造研究性學習的氛圍。

參考文獻

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