高職材料專業軋鋼生產仿真綜合實訓探究

【摘 要】高等職業學院在材料專業的實踐教學中存在著諸多的困境，為了解決這一難題，將軋鋼生產仿真的實訓系統開發出來顯得非常重要。在實踐教學過程中，結合理論教學到實踐操作，從一般企業生產過程中遇到的工作任務和學生的實踐操作能力出發，給學生營造一種真實的情景化教學環境，對于提升學生在這方面的專業知識技能有很大的幫助。

【關鍵詞】材料專業；軋鋼生產；企業；實訓

在高等職業教育的過程中，為了培養出實踐操作能力強的高素質人才，必須為學生營造一個良好的真實的操作環境之下。在一般的教學過程中，學生難以接觸到真實的軋鋼生產系統，所以便開發這一套軋鋼生產仿真綜合實訓系統。

一、軋鋼生產仿真系統簡介

（1）這套系統主要是利用電腦軟件進行的三維成像技術與現實中的硬件技術相結合的模式，從而虛擬出一個與真實軋鋼環境非常相似的操作環境。學生通過在這種虛擬的環境下進行操作，能夠對高度仿真的數據進行采集與分析。對軋鋼工藝在操作上有一個更為深刻的認識，進行提高學生在軋鋼技術操作領域的能力。

（2）系統的組成部分有兩個：一是綜合的實訓基地，二是教學的訓練基地。在綜合實訓基地里，真實再現了企業在軋鋼生產過程中的相關設備。如加熱爐操作站、精軋機組操作站、層流冷卻操作站等諸多設施設備。在教學的訓練基地則是由電腦、投影儀等多媒體組成的課堂教學環境，老師教學和學生的操作都是通過電腦操作完成。一般來說，這套系統分為多個單元，一個單元由兩位學生共同，而一個單元配有兩臺計算機，一臺是用于實際動手的操控訓練，而另一臺則是根據第一臺的操控實時得出的虛擬仿真畫面。這樣不僅有效利用了資源，還能在教學過程中實現互惠互助的好處。

二、軋鋼生產仿真系統項目的開發

開發主要由兩個階段組成，一是該系統的設計思路；二是該系統的整個實施過程。

（1）在設計思路的過程中，我們按照我國市場上鋼鐵人才的需求，再結合學校的實際教學經驗，以及學生在就業初期所面臨的工作崗位，我們得出結論，學生在初步就業時所任職的崗位為一線的操作技術崗。這對我們學生在學校的教學過程中對實踐操作能力有著更高的要求。而學校不可能購進大型生產設備，一是資源的浪費，二是資金上的困難；在教學過程中，學生又不能完全深入企業進行教學授課。所以，學生們在動手操作能力的培養上是一個非常大的難題。最終通過研究調研決定，開發出一套軋鋼仿真的實訓教學系統。既節約了成本，又能讓學生真實體會到實踐操作，能夠有效提高學生的動手能力。

（2）在實施過程中，我們根據學校的教學日程計劃，對學生在處于二年級下學期時實施這套系統。因為他們在一年半的學習中，已經具備了金屬學以及金屬塑性變形等相關課程的理論知識，對軋鋼生產的基礎知識也有一定的了解。對于即將走入畢業實習的他們有著重要意義。而對于整個項目的實施，我們將根據企業在生產過程中的項目任務真實再現到這套系統中來。主要的實施流程分為兩個方面同時進行，一是老師方面：下發工作任務單、引導學生獲取任務所需要的信息、示范實訓系統的使用方法、巡回指導、組織成果展示，點評、總結評價。二是學生方面：查閱資料，獲取任務所需要的信息、依據給定備件和要求，分組完成任務、整理計劃，問題等工作過程資料、成果展示，交流心得、依據評分標準，小組進行自我評價并且作出總結，以便下一次實訓能夠更好完成。

（3）最后，老師會根據學生對這套系統在操作過程中的完成情況進行打分評價，作為這科目的成績。它由兩個部分組成，一是在操作過程中老師給出的評價和根據成果給出的得分；二是這套系統自動生成的成績，并且各占百分之五十的比例。系統成績的生成是根據學生在對該系統進行操作過程中數據的分析得出的結論，它包括操作熟練程度，對能源的消耗，操作所用的時間，最終得出的產品質量，以及出現錯誤的次數和程度等多個方面進行數據和采集分析。從而能夠得出一個真實有效的實訓分數，對學生的實踐操作能力有很大程度上的參考價值。

三、在教學中的具體應用

（1）軋鋼生產仿真綜合實訓項目是在學校內部進行軋鋼生產的仿真訓練，它所依據的是企業真實的項目任務，從正常生產到故障的處理有一個高度相似的再現模擬。這套系統能夠讓學生們在學習的同時能夠進行親手操作，對所學知識有一個更深刻的認識，真正做到邊學邊做的教學目的。根據企業的具體生產流程和生產任務，我們制定了一系列的情景模擬，主要包括以下方面：熱軋帶鋼生產概述、粗軋機組操作、精軋機組操作、卷取機組操作等。

（2）對于材料工程技術的專業而言，在以前的生產實訓過程中，受到企業工廠條件的限制，參加實訓的學生們并不能實現對機械設備的真實操作，現在的這套軋鋼生產仿真系統設置了原料制備，加熱，軋制，精整等實踐教學環境。

四、教學實踐得出的效果

（1）對于冶金材料類的專業學科而言，獲得一個良好的實習實訓機會無疑是至關重要的。而在實際的教學過程中，這一項關鍵的環節又是困擾眾多師生的難題。以往，學校只能通過老師在黑板上，在書本上進行軋鋼教學。這種教學模式下，無論投入多大的精力，學生們對軋鋼的認識也只是停留在理論上，對于實踐操作完全還不會。學生在學習過程中效果差，對于材料冶金專業這樣一個重實踐操作的專業來說，學生們只能學習到理論上的知識，無疑會降低學生學習的積極性。

（2）通過這套軋鋼生產仿真系統的實際操作，學生們表現出了非常好的學習氛圍和效果。其中大部分學生都能夠順利完成部分操作過程，更有一部分同學甚至能夠獨立地完成軋鋼過程中一些相關系數的設定，從而能夠順利地完成生產流程。這對于在以前書本上學習的過程中是難實現的。在學生進入到企業進行實地實習時，對機械設備不再感到陌生，能夠較快地熟悉相關設施設備。這也在很大程度上減輕了企業的負擔，能夠讓就業的學生們創造出更多的經濟利益。從而，學生在職業的道路上能夠發展得更好，為以后的職業規劃打下更堅實的基礎。作為高等職業院校的培養人才模式就是應該要以市場企業為導向，在理論學習的基礎上能夠提高實踐動手操作能力，培養出高素質的綜合型人才。

參考文獻：

[1]中國冶金報社社長姜起華；《軋鋼新技術3000問》前言[N]；中國冶金報，2012年14期

[2]張靖武，周靈彬.高職仿真教學研究與實踐[J]；中國職業技術教育，2009年08期

作者簡介：

陳玥（1985～），性別：男，籍貫：湖南省邵陽市，單位：貴州航天職業技術學院，職稱：助教，研究方向：材料物理。