仿真实践教学在冶金专业的应用

潘 峰

（安徽金寨职业学校，安徽 六安 237300）

各地高校研发建立起创新型仿真实践教学模式，并有突出成就。冶金专业本身具有特殊性和复杂性，专业对于实践的要求较高，但是专业实践的难度较大。针对冶金专业这一突出特点，高校的教学研发团队想出了将仿真技术与教学实践相结合的方法，不仅解决了理论教学枯燥的问题，还为培养冶金专业学生的实践能力创造良好基础，可以培养出既具备理论知识也具有丰富实践经验的优秀学生。所以将仿真实践教学应用在冶金专业可以提升教学水平，增加学生将课堂和实践联系起来的能力，培育全能型、复合型新时代优秀学生。

1 仿真实践教学在冶金专业应用的可行性

（1）符合冶金专业型人才培养计划。每个专业都有其自身特色，针对专业特点对于专业型人才的要求不同。针对冶金专业来说，培育人才分为在两个过程。首先，教育部门应该重视专业框架搭建工作，通过理论课程学习和课堂教学活动教授学生丰富的技术技能、相关行业术语、行业指标等，为实践工作打造良好基础。其次，不可忽视专业动手实践能力，对于复合型人才不仅要有稳扎稳打的专业知识，还要有实践技能，该项技能就是通过仿真实践教学实现。仿真实践教学可以充分发挥学生的专业素质，让学生在短时间内掌握知识，高效吸收。

（2）适应冶金专业特殊性。冶金专业本身具有特殊性和复杂性，专业对于实践的要求较高，但是专业实地实践的难度较大，复杂度和不可控因素大，不是几个简单的工程就能囊括的。同时需要耗费大量人力物力精力，出来的结果可能不如人意。针对冶金专业这一突出特点，高校的教学研发团队想出了将仿真技术与教学实践相结合的方法，借鉴仿真实践弥补专业实践的弊端，所以仿真实践教学对于冶金专业具有必要性[1]。

（3）顺应国家教育改革。随着国家综合实力增强，国家对于高校教育改革工作也在不断深化。国家重视各地区的教学升级工作，特别是教学模式和教学方式的创新发展。所以把仿真实践教学应用于冶金专业可以顺应国家对于教育教学工作的改革。

2 仿真实践教学在冶金专业应用的重要性

（1）仿真实践教学增加人机互动。人机指的是计算机系统与真实的人类，人机的互动一般通过可视化界面实现。仿真软件可以实现人机交互，让学生在机器面前既具有对内部结构的透明性也具有操作可视化界面的操作性。人机的互动是选择性的，用户只可以看到系统的部分界面。程序员在开发仿真平台时本着界面友好、操作简单、学习上手快的原则。为了增加系统的趣味性，界面设计具有唯一性，对每个学生有个性化服务，根据用户输入参数不同后台高速运算，实现实时互动。仿真实践教学增加了人机互动性和趣味性。

（2）仿真实践教学提供模拟生产环境。冶金实际生产环境复杂，生产流程繁琐，涉及的环节多，对于整个冶金工艺来说包括六个主要工程和其他次要工程。仿真实践教学提供模拟生产全环境，摆脱复杂工艺对于学生造成的操作弊端。为了更好的模拟生产环境，仿真实践系统需要搭建优秀的硬件设备和开发健壮性强的软件应用。由此，借助仿真实践教学系统，学生可以在教室中轻松获得应得到的实践经验，学生可以身临其境的进行一系列的生产操作，不用担心安全性问题。全流程的仿真实践教学平台拥有生产真实流水线模拟系统，涵盖范围广，可以模拟各式各样的生产环境，实现工艺上的操作真实性。仿真实践教学的硬件设备集合图像处理技术和图像采集技术，采集生产现场真实图像，用多维度的形式向学生展示。

（3）仿真实践教学替代实习经历。无论是生产实习还是认识实习，都是工科专业学生必不可少的学习实践的课程。实习的目的在于让学生在生产环境下了解更多专业相关的最新资讯，包括理论巩固、工艺流程详细过程、工程需要的设备技术、工程必备的工作技能、工作的协作能力等等。仿真实践教学通过模拟生产流程，打造生产环境，可以发挥让学生了解工艺工程了解工艺设备等的作用，所以仿真实践教学作用与实习作用相差不远可以补充替代实习经历。对于具备一些实习经历的学生，仿真实践教学可以补充学生不具备的部分实习经历。对于没有相关实习经历的学生，仿真实践教学可以代替部分实习经历。毕竟仿真实践教学不是十全十美的，所以不能完全取代所有的实习经历。仿真实践教学平台基于应用实践，具有强大的数据支持后台，为了还原现场实景采集的数据必须真实可靠。学生的所有关于生产的操作都是基于计算机系统，这样的优点在于学生可以无限次的重复操作，把理论学习时遇上的所有的疑惑问题不断进行实操，直到问题解决。所以，仿真实践教学可以补充学生实习经历，让学生把理论充分与实际相结合，达到优于真实实习的效果。

3 仿真实践教学在冶金专业应用难点及解决方法

（1）仿真实践教学在冶金专业应用难点。仿真实践教学如今已广泛应用于教学活动中，特别是对于冶金专业的教学。但是，在仿真实践教学过程中会有许多难点和问题需要攻克。就技术方面来说，仿真技术教学的最大困难在于研发出将初始的教学模型转化为教学的数学仿真程序模型的方法，同时用这些程序语言正确表示冶金生产流程模型和具体的仿真系统。就软件开发内容来说，教学仿真软件的内容不够丰富。虽然国内大型、中型企业逐步重视并且投入资金发展仿真系统，但是无论是高校还是企业都存在一个共同的问题，就是关于虚拟仿真软件的内容不够丰富。虚实差异化在软件制作公司和具体工艺实践之间尤为明显，制作公司负责虚拟动画的编程，缺乏对于具体实践的经验，不明白冶金工艺的实质化要求。就软件共享方面来说，虚拟仿真教学平台与外界环境的交互性还不够强，软件共享的功能不能进行。

（2）解决方法。首先，针对仿真实践教学在冶金专业应用难点问题需要政府大力扶持，制定一系列政策鼓励校企强强联手合作开发符合时代发展的仿真教学系统。深化校企合作，加强制作公司与用户的密切沟通。其次，鼓励校方在购买软件时拥有其部分知识产权，这样软件共享服务将得到升级优化。最后，提高冶金专业软件教学导师的自身应用技能，引进更加多元化和经验丰富的人才，提升教师的软件应用能力。

4 结语

针对冶金专业复杂性高、可变性强的特点，高校的教学研发团队想出的将仿真技术与教学实践相结合的方法，解决了理论教学枯燥的问题和培养了冶金专业学生的实践能力。政府大力扶持，制定一系列政策鼓励校企强强联手合作开发符合时代发展的仿真教学系统。所以将仿真实践教学应用在冶金专业可以提升教学水平，增加学生将课堂和实践联系起来的能力，以培育全能型、复合型新时代优秀人才。