鋼鐵冶金虛擬仿真系統在黑色冶金技術高技能人才培養中的應用

姜國慶 黃靜

摘 ?要 在培養從事鋼鐵冶金生產的技術技能型專門人才過程中，由于鋼鐵冶金行業的高危險性和高成本，冶煉操作技能訓練未能真正落到實處，不利于培養學生的實踐能力。因此，要將鋼鐵冶金虛擬仿真系統應用于本專業課程教學環節，對應鋼鐵冶金生產過程中各核心崗位群合理設置虛擬仿真實訓項目，對于鋼鐵冶金人才崗位操作能力的培養尤其重要。

關鍵詞 高技能人才;實踐教學;黑色冶金技術;鋼鐵冶金虛擬仿真系統

中圖分類號：TP391.9 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：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

黑色冶金技術專業培養的是從事鋼鐵冶金生產一線的操作、管理崗位高技能人才，能很好地完成冶煉操作控制任務。當今的鋼鐵冶金生產控制已逐步由計算機控制取代經驗控制，一鍵式冶煉及智能化冶煉必將成為必然。因此，黑色冶金技術專業所培養的學生必須能通過人機界面對話，操作計算機完成冶煉生產的操作控制。

但由于鋼鐵冶金行業的高溫、高危和高成本，實習企業都不允許學生動手操作，本專業學生對冶煉實踐操作技能訓練不能落到實處，這是黑色冶金技術專業高技能人才培養過程中公認的不可逾越的壁壘。冶煉操作技能訓練的缺失，勢必造成學生上崗時間的延長，有悖于企業所提出的“下得去、上手快、留得住”的用人要求。

針對上述存在問題，在專業學習情境設計及教學組織中提出營造一個與現代鋼鐵企業內冶煉生產一線工藝控制相似或相近的環境，并能在和現場一樣的主控操作電腦上完成日常的冶煉操作控制及處理異常冶煉事故的技能訓練，使畢業生進入企業能迅速地適應企業崗位需求。

2 鋼鐵冶金虛擬仿真系統功能分析

利用虛擬仿真技術構建的鋼鐵冶金教學系統，以現代鋼鐵企業實際生產為依據，通過網絡通信，實現虛擬場景與設備的完全互動，符合現場的冶煉過程的設備檢查、操作及工藝控制訓練，使練習者更加深刻地了解冶金生產的被控對象、控制效果及生產工藝，在模擬現場生產實景的全真操作界面上反復操作設備，調整冶煉工藝控制參數，不斷地提高冶煉操作技能。學生無論是在理論知識學習、創新能力培養，還是積累經驗、技能訓練等方面，都可以得到極大的鍛煉和提高。

該系統附帶的生產現場實景3D漫游平臺能讓練習者多角度、全方位地認識了解冶金生產工藝過程，車間布置及設備結構。

該系統能對一個完整的冶煉生產的準備、過程操作與控制、異常工況等環節的完成情況進行評價考核，對最終的冶煉操作結果進行成績評定和成果展示，符合國家職業技能鑒定的規范。

3 鋼鐵冶金虛擬仿真系統在專業人才培養中的應用

應用于專業核心課程的項目化教學改革

1）煉鋼生產技術項目化教學設計。基于企業轉爐煉鋼真實生產過程和崗位工作任務，創新虛擬+真實的實訓教學模式，從而選取合理的教學內容。按照“每個鋼種冶煉項目都是一個完整的冶煉過程，由簡單到復雜”的原則來選取設計教學項目：Q235鋼的冶煉→ML08Al鋼的冶煉→70#鋼的冶煉。教學內容：原料條件分析及準備→裝料操作→造渣操作→供氧操作→過程與終點控制→脫氧合金化操作。

2）利用鋼鐵冶金虛擬仿真系統實施項目化教學。打破傳統的教學組織模式，在校內仿真實訓室+企業現場間切換教學時空，運用全真+仿真相融合的教學模式，學生利用虛擬仿真系統由簡單→復雜，依次完成三個項目的冶煉工作步驟。但工藝控制內容在改變，在理論知識與技能訓練的一體化中，通過不斷地重復比較，有效地提高學生專業理論知識和崗位操作技能的掌握。