鋼鐵冶金虛擬仿真系統(tǒng)在黑色冶金技術(shù)高技能人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

姜國慶 黃靜

摘 ?要 在培養(yǎng)從事鋼鐵冶金生產(chǎn)的技術(shù)技能型專門人才過程中，由于鋼鐵冶金行業(yè)的高危險(xiǎn)性和高成本，冶煉操作技能訓(xùn)練未能真正落到實(shí)處，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。因此，要將鋼鐵冶金虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用于本專業(yè)課程教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)鋼鐵冶金生產(chǎn)過程中各核心崗位群合理設(shè)置虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，對(duì)于鋼鐵冶金人才崗位操作能力的培養(yǎng)尤其重要。

關(guān)鍵詞 高技能人才;實(shí)踐教學(xué);黑色冶金技術(shù);鋼鐵冶金虛擬仿真系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP391.9 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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(shù)專業(yè)培養(yǎng)的是從事鋼鐵冶金生產(chǎn)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(wù)。當(dāng)今的鋼鐵冶金生產(chǎn)控制已逐步由計(jì)算機(jī)控制取代經(jīng)驗(yàn)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(shù)專業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生必須能通過人機(jī)界面對(duì)話，操作計(jì)算機(jī)完成冶煉生產(chǎn)的操作控制。

但由于鋼鐵冶金行業(yè)的高溫、高危和高成本，實(shí)習(xí)企業(yè)都不允許學(xué)生動(dòng)手操作，本專業(yè)學(xué)生對(duì)冶煉實(shí)踐操作技能訓(xùn)練不能落到實(shí)處，這是黑色冶金技術(shù)專業(yè)高技能人才培養(yǎng)過程中公認(rèn)的不可逾越的壁壘。冶煉操作技能訓(xùn)練的缺失，勢(shì)必造成學(xué)生上崗時(shí)間的延長，有悖于企業(yè)所提出的“下得去、上手快、留得住”的用人要求。

針對(duì)上述存在問題，在專業(yè)學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)及教學(xué)組織中提出營造一個(gè)與現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)內(nèi)冶煉生產(chǎn)一線工藝控制相似或相近的環(huán)境，并能在和現(xiàn)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(xùn)練，使畢業(yè)生進(jìn)入企業(yè)能迅速地適應(yīng)企業(yè)崗位需求。

2 鋼鐵冶金虛擬仿真系統(tǒng)功能分析

利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的鋼鐵冶金教學(xué)系統(tǒng)，以現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)為依據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)虛擬場景與設(shè)備的完全互動(dòng)，符合現(xiàn)場的冶煉過程的設(shè)備檢查、操作及工藝控制訓(xùn)練，使練習(xí)者更加深刻地了解冶金生產(chǎn)的被控對(duì)象、控制效果及生產(chǎn)工藝，在模擬現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)景的全真操作界面上反復(fù)操作設(shè)備，調(diào)整冶煉工藝控制參數(shù)，不斷地提高冶煉操作技能。學(xué)生無論是在理論知識(shí)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，還是積累經(jīng)驗(yàn)、技能訓(xùn)練等方面，都可以得到極大的鍛煉和提高。

該系統(tǒng)附帶的生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)景3D漫游平臺(tái)能讓練習(xí)者多角度、全方位地認(rèn)識(shí)了解冶金生產(chǎn)工藝過程，車間布置及設(shè)備結(jié)構(gòu)。

該系統(tǒng)能對(duì)一個(gè)完整的冶煉生產(chǎn)的準(zhǔn)備、過程操作與控制、異常工況等環(huán)節(jié)的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)考核，對(duì)最終的冶煉操作結(jié)果進(jìn)行成績?cè)u(píng)定和成果展示，符合國家職業(yè)技能鑒定的規(guī)范。

3 鋼鐵冶金虛擬仿真系統(tǒng)在專業(yè)人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

應(yīng)用于專業(yè)核心課程的項(xiàng)目化教學(xué)改革

1）煉鋼生產(chǎn)技術(shù)項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)。基于企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼真實(shí)生產(chǎn)過程和崗位工作任務(wù)，創(chuàng)新虛擬+真實(shí)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，從而選取合理的教學(xué)內(nèi)容。按照“每個(gè)鋼種冶煉項(xiàng)目都是一個(gè)完整的冶煉過程，由簡單到復(fù)雜”的原則來選取設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目：Q235鋼的冶煉→ML08Al鋼的冶煉→70#鋼的冶煉。教學(xué)內(nèi)容：原料條件分析及準(zhǔn)備→裝料操作→造渣操作→供氧操作→過程與終點(diǎn)控制→脫氧合金化操作。

2）利用鋼鐵冶金虛擬仿真系統(tǒng)實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)。打破傳統(tǒng)的教學(xué)組織模式，在校內(nèi)仿真實(shí)訓(xùn)室+企業(yè)現(xiàn)場間切換教學(xué)時(shí)空，運(yùn)用全真+仿真相融合的教學(xué)模式，學(xué)生利用虛擬仿真系統(tǒng)由簡單→復(fù)雜，依次完成三個(gè)項(xiàng)目的冶煉工作步驟。但工藝控制內(nèi)容在改變，在理論知識(shí)與技能訓(xùn)練的一體化中，通過不斷地重復(fù)比較，有效地提高學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)和崗位操作技能的掌握。