Steeluniversity.org網絡資源平臺在材料成型及控制工程專業教學中的應用

摘要：Steeluniversity.org是由國際鋼鐵協會和英國利物浦大學共同創辦的一個免費網絡資源平臺。作者將該網絡資源平臺應用于材料成型及控制工程專業金屬壓力加工方向的理論教學和實踐教學中。實踐結果表明，該網絡資源平臺在材料成型及控制工程專業授課中的引入，不僅提高了學生學習專業課的興趣，活躍了課堂氣氛，同時也取得了較好的教學效果。

關鍵詞：鋼鐵大學；材料成型及控制工程；教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）41-0085-02

Steeluniversity.org（鋼鐵大學）是由國際鋼鐵協會（World Steel Association）和英國利物浦大學（The University of Liverpool）共同創辦的一個可以免費使用并且能夠通過參加網絡煉鋼大賽贏得獎勵的網上資源平臺，其核心是一系列靈活的、涉及整個鋼鐵產品生產流程的像游戲般的模擬，其內容涵蓋從鋼鐵生產、產品、鋼的應用和回收等各個方面。目前，全世界100多家鋼鐵公司和700多所高校使用鋼鐵大學網站進行員工培訓和學生培養。由于每個模塊都提供有用戶操作手冊，用戶在充分理解用戶操作手冊的基礎上，可在該平臺上進行多次嘗試，系統會根據用戶的操作過程中對不同原料、工藝路徑、工藝參數的選擇、操作熟練程度等推演出所得產品的成分、性能并計算產品的生產成本，通過這種模擬能激發學生對鋼的價值和奇妙性的認識。材料成型與控制工程專業是1998年國家調整專業時設置的新專業，國內許多高等院校，如哈爾濱工業大學、上海交通大學、華中科技大學、沈陽工業大學等都設置了該專業。我校的材料成型及控制工程專業隸屬于冶金與材料工程學院，下設了三個專業方向，即金屬壓力加工（軋鋼）、焊接和鍛壓工藝與塑料成型。鑒于Steeluniversity.org網絡資源平臺主要涉及的是鋼鐵的生產工藝相關的內容，本文所闡述的主要是Steeluniversity.org網絡資源平臺在金屬壓力加工方向教學中應用。

一、Steeluniversity.org在理論教學環節中的應用

理論教學在當前是以傳授知識為主要功能，教師以教材為基礎，結合對某一方面或某一學科的認識和成果以最經濟的時間傳授給學生。這就是千百年來學校理論教育的基本方式。但是對于理工類的專業課程來說，以傳統方式進行理論教學的效果并不理想，因為很多設備和工藝方面的內容僅以口述和教學圖片的方式傳授給學生，效果并沒有以視頻和動畫演示的方式傳授的效果好。因此，作者在進行材料成型及控制工程專業教學時引入了Steeluniversity.org網絡資源平臺，將平臺上免費提供的直觀、易懂的工藝流程圖及生動、靈活的演示動畫展示給學生，便于學生理解和接受所講授的內容。《金屬學及熱處理》是金屬壓力加工方向接觸的第一門專業基礎課，學生學習起來有一定的難度，在Steeluniversity.org網絡資源平臺中鋼的熱處理模塊對鋼的退火、回火、正火及淬火進行了簡要、精練的總結，便于學生在學習了《金屬學及熱處理》課程之后進行總結和鞏固。《軋制原理》是對金屬材料壓力變形過程中的受力、變形原理進行介紹的課程，在鋼鐵大學網絡資源平臺中對于軋件在軋制時的咬入過程、軋制壓力、軋機的扭矩和功率及能耗進行了簡單明了的介紹和直觀、生動的動畫演示，并且該部分配有模擬操作練習，學生在修改不同的參數后直觀的看到相應的動畫演示效果，這里模擬聯系使學生能夠更快、更好的掌握課本上所學的知識。《材料成型工藝》課程包含了板、管、型三種類型鋼材的壓力加工過程的工藝流程的學習，在鋼鐵大學網絡資源平臺中包含了扁平材軋制、鋼管軋制、型鋼與鋼軌軋制、棒材軋制及線材軋制的簡要工藝和主要工藝參數介紹，并配有直觀、易懂的動畫來演示各類鋼鐵產品的生產流程，便于學生在學習課本知識的同時通過這種直觀的動畫形式進行知識的消化、吸收及鞏固。

二、Steeluniversity.org在實踐教學環節中的應用

實習、實訓是高等學校工科專業學生重要的實踐活動，學生可以接觸生產實際并鞏固所學的理論知識、開闊視野、認識社會，為畢業后能夠盡快適應工作崗位，進行角色轉換起到至關重要的作用。然而，材料成型及控制工程專業學生的實習環節也和其他大多數工科專業一樣面臨著實習過程形式化、實習經費不足、實習過程管理不嚴、對口企業接受學生實習的積極性不高及學生對實習環節不重視等各種各樣的問題，嚴重影響了實習環節的教學質量，進而對優秀應用型人才的培養和輸送產生了不容忽視的影響。Steeluniversity.org的網絡煉鋼平臺集知識性、挑戰性和趣味性于一體，可以隨時隨地的進行自動或直接的學習，其目標是用最低的成本生產出質量合格的產品。

1.實驗教學。在《軋制原理》課程中要進行咬入、體積不變等實驗，在鋼鐵大學網絡資源平臺中就包含了相應的知識要點介紹和實驗項目模擬練習環節，在教師進行理論教學時就可以讓學生對于實驗時的要點和注意事項進行直觀的了解，便于實驗的進行，也可以提高實驗教學的質量和效果。

2.實習、實訓。①認識實習是學生在學習專業基礎課程之前進行的專業實踐環節。學生到與專業相關的企業進行生產工藝、流程及主要設備進行了解。實習帶隊教師借助鋼鐵大學網絡資源平臺中的虛擬鋼廠模塊讓學生在真實進入鋼鐵廠之前就以一種身臨其境的感覺來了解鋼鐵廠的實際情況，在此情景之下通過老師對其中的工藝流程和主要設備進行介紹，可以減少學生突然進入鋼鐵廠后陌生和茫然的感覺，提高認識實習的質量，取得較好的學習效果。②生產實習學生在學習了部分專業課程之后進行的專業實踐環節。學生深入企業進行生產工藝、流程、主要工藝參數、設備運行原理及主要設備參數進行深入學習，發現生產中存在的問題并結合自己所學的知識對其原因進行分析、找出行之有效的解決方法的一個實習環節。實習帶隊教師可以借助鋼鐵大學網絡資源平臺中的軋制生產工藝模塊讓學生在進入軋鋼廠之前就對要進行實習的企業的產品生產工藝、流程進行一個詳細、直觀的了解，并提出自己在理論學習時的問題，使得實習環節有的放矢，幫助實習取得更好的效果。

將Steeluniversity.org網絡資源平臺引入材料成型及控制工程的專業教學當中，在以傳統授課方式進行授課的同時增加了直觀、易懂的工藝流程圖和生動、靈活的演示動畫，使學生有耳目一新的感覺，并且可以通過該平臺上的模擬軋鋼競賽模塊參加國際網絡煉鋼大賽，增加學生的知識面，拓寬了視野。該網絡資源平臺不但可以提高學生學習該專業的興趣，活躍課堂氣氣氛，又可以提高教學質量。

作者簡介：許文林，男，甘肅定西人，重慶科技學院冶金與材料工程學院，助教，主要研究方向：金屬材料成型工藝，計算機在金屬壓力加工過程的應用等。