基于网络虚拟炼钢平台的科普活动新形式

供稿|曹莉霞，车彦民

作者单位：中国金属学会，北京 100081

内容导读

网络虚拟炼钢作为一种新型的网络学习模式，以游戏的形式模拟生产实践，了解钢铁生产的全工艺流程，实现了寓教于乐的学习目的。中国金属学会长期致力于在冶金行业中推广网络虚拟炼钢平台的使用，并组织专家自主研发“炼钢-轧钢仿真模拟”软件等系列科普产品，有效地推动了我国冶金行业技能培训形式的多元化和国际化，提升了冶金行业一线青年科技工作者的业务能力和实践能力。网络虚拟炼钢培训及比赛活动创新了学会科普工作新形式，拓宽了为会员服务的内容，促进了学会服务全民素质的提高。

网络虚拟炼钢是近年来国际上流行的新型网络学习模式。通过网络学习模块，使用者以游戏的形式模拟生产实践，从中了解钢铁生产的全工艺流程，达到理论联系实际的目的。在实际应用中推广网络虚拟炼钢平台的使用，有效地推动了我国钢铁行业技能培训形式的多元化和国际化，提高了我国青年冶金工作者的专业技术水平和实践操作能力；同时也进一步为中国金属学会科普工作提供了新形式，提升了学会的科普创新能力。

案例描述

中国金属学会自2009年起开展网络虚拟炼钢培训与竞赛等科普活动，分为3个阶段。

(1) 宣传推广世界钢铁协会虚拟炼钢平台，组织参加世界模拟炼钢大赛。

世界钢铁协会的网上钢铁大学网站对外开放了一个虚拟炼钢平台，用户可通过网络免费学习冶金方面的相关知识和模拟操作。活动初期，中国金属学会依托世界钢铁协会的虚拟炼钢平台，在鞍钢、武汉科技大学等单位举办多次培训，介绍世界钢铁协会网上钢铁大学的培训模块，让学员了解钢铁冶金方面的网络资源平台，推动网络钢铁知识的普及学习。同时积极组织会员单位的青年职工和学生参加世界模拟炼钢挑战赛，取得了良好成绩。首钢股份公司迁安钢铁公司路飞、于晨获得第6届世界模拟炼钢大赛全球总决赛职业组冠军；重庆科技学院代表队韦勇平、王永旭获第9届世界模拟炼钢大赛全球总决赛高校组冠军；河钢集团的唐笑宇获得第12届世界模拟炼钢大赛全球总决赛职业组冠军。网络+科普的工作创新形式同时也获得了中国科协的支持与认可，并在中国科协举办的科普高级研修班上进行了经验分享。

(2) 自主研发“炼钢-轧钢仿真模拟”软件，开发系列科普产品。

在不断摸索和实践中，中国金属学会立足本土，依托金属材料学科科学传播专家团队，组织开发具有我国自主知识产权的网络虚拟学习平台。团队首席专家北京科技大学包燕平教授和具有丰富冶金企业工作经验的专家率领众多博士、硕士团队，联合北京金恒博远科技股份有限公司共同自主开发研制钢铁生产的虚拟制造与仿真系统，包括炼铁、连铸、轧钢等系列工序，如图1所示。

2013年，首先研发出虚拟转炉炼钢工序软件；2017年，虚拟轧钢工序软件研发完成。中国金属学会组织专家多次进行认真比对和研究，提出专业性的修改意见，形成了符合国内钢厂生产实际、反映当前工艺技术要求的炼钢-轧钢生产仿真实训系统。实训系统由“认知模块”、“实训模块”及“竞赛模块”三部分组成，通过“形象化教学、贴近现场、强化实训”等方式的学习，学生既能全面了解掌握生产的基本原理，又能熟练地操作生产设备，最终能够按照生产要求完成冶炼一炉钢或轧制多块板坯的完整操作，使学生初步具备高等技术人才应有的生产操作的技能以及独立分析问题和解决现场实际问题的能力。

图1 炼钢-轧钢虚拟仿真操作平台

经过进一步研发炼铁、连铸等工序的软件，形成一批具有竞争力的网络虚拟炼钢集成产品。“炼钢-轧钢仿真模拟”软件系列科普产品的开发与应用，开拓出一种寓教于乐的服务会员特别是青年、学生会员的全新模式，创新了科普活动的形式。

(3) 举办全国网络虚拟炼钢培训及比赛，形成科普活动品牌。

在自主开发的“炼钢仿真模拟”软件学习平台上，中国金属学会先后在北京科技大学、宁波钢铁公司、重庆科技学院、内蒙古科技大学、安徽工业大学等多个单位举办了全国网络虚拟炼钢培训及比赛。大赛包含初赛和决赛两部分，初赛由参赛选手在各单位内部举行，选拔产生出决赛选手；决赛包括理论竞赛、实操竞赛、专家现场考核等环节，分为企业组-炼钢队、轧钢队，高校组-炼钢队、轧钢队，高职组-炼钢队、轧钢队，企业组-综合队和高校组-综合队等多种比赛类型。比赛吸引了来自高校、职业技术学校的学生及钢铁企业的青年工作者。从大赛初期80余名参赛队员，到2019年28家单位近300余名代表和选手参加活动，大赛受到了越来越多的高校和企业的关注和认可，已逐步形成了行业的科普品牌活动，如图2所示。

效益与经验

网络虚拟炼钢活动的开展，创新了科普形式，拓宽了为会员服务的内容，提升了中国金属学会“提高全民素质”的服务水平。我国自主开发的网络虚拟学习平台科普资源的应用，大大提升了冶金行业一线青年科技工作者业务能力和实践能力，为搭建创新型冶金科技人才继续教育提供了服务平台。

图2 全国模拟炼钢-轧钢大赛比赛现场

网络虚拟炼钢既能通过动态模拟对传统理论学习进行有效补充，又能说明和演示钢铁生产实例，把枯燥无味、抽象生硬的理论变得直观、有趣，提高学生学习兴趣；同时，在实践和理论间架起了桥梁，增强了学生的实践动手能力。通过培训和比赛，使学生的学习得以融会贯通，一线员工的专业知识和操作技能得到有效提高，激发了学习热情，培养了青年人的创新意识。

【并肩作战】喻跃生

网络虚拟炼钢活动开展以来，中国金属学会起到了良好的引领和辐射作用。单位会员纷纷响应，北京金属学会、天津市金属学会以及河北省金属学会连续3年联合举办“京津冀模拟炼钢-轧钢竞赛”，推动了京津冀地区冶金技术专业人员培养及技能水平的提高；华北理工大学、西安建筑科技大学等也多次举办校内比赛。在此工作基础上，中国金属学会还相继开展了其他的科普竞赛类活动，如冶金青年创新创意大赛、材料微观图像竞赛等，也都取得了良好的效果。