轧制过程仿真实验教学培养创新型人才的实践

田亚强 李俊国 冯运莉 李运刚

摘 要：通过加强轧制过程虚拟仿真实验教学资源建设、完善校企合作模式、积极开展相关学科虚拟仿真实验教学和突出虚拟仿真实验教学资源在创新活动中的应用等一系列仿真实验教学资源建设与实践，形成具有工程设计、工程实践和工程创新能力培养相结合，设置教学资源丰富和系统化的实验教学项目，系列仿真实验教学平台为学生科技创新能力培养奠定基础的特色教学模式，促进了材料成型及控制工程专业实验与实践教学方法、手段和管理的创新，提高了学生的工程实践能力和创新精神。

关键词：轧制过程虚拟仿真實验教学 教学资源建设与实践 校企合作 特色教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0226-01

随着工业技术的发展，企业对高素质材料成型与控制工程专业技术人才的需求呈现不断增长的趋势，与此同时，企业对此专业人才的知识结构和实际的动手操作能力也提出了更高的要求，希望毕业生能够“零距离”上岗。要求毕业生不仅具备扎实的轧钢方面的基础理论知识，还应具有突出的创新意识，能将跨学科知识融会贯通，具有较强的工程实践能力。

因此，通过轧制过程虚拟仿真实验教学资源建设与实践，势必促进材料成型及控制工程专业实验与实践教学方法、手段和管理的创新，全面提升材料成型及控制工程专业本科人才培养质量，提高学生的工程实践能力和创新精神。

1 轧制过程虚拟仿真实验教学建设与实践

1.1 加强轧制过程虚拟仿真实验教学资源建设

轧制过程虚拟仿真实验教学资源建设包括硬件和软件资源。硬件资源方面，系统主体为虚拟仿真实验室，室内具有高清晰投影仪，大尺度屏幕，高品质语音讲解器，大型演示讲台，专用网络服务器，可容纳百人听讲的座位，且每个座位配有多功能网络电脑等。软件资源方面，轧制过程虚拟仿真实验教学资源建设在考虑基础理论实验教学的基础上，自主研发热连轧仿真系统、轧制过程力能负荷预报系统及连铸坯轧制过程实践操作系统等模块。在不断虚拟仿真实验教学项目的基础上，完善各模块功能，提高各模块的教学效果，为学生工程实践能力、设计能力和创新能力培养奠定基础。

1.2 完善校企合作模式

河北联合大学冶金工程虚拟仿真实验教学中心与唐山钢铁集团有限责任公司、唐山国丰钢铁有限公司等大型钢铁企业在科学研究、人才培养、人员培训等方面积极开阵多种形式的合作，通过产学研合作，以提升钢铁企业科技研发水平、丰富学校教学科研资源。

在轧制过程虚拟仿真实验教学资源建设过程中，唐钢和国丰公司应配置专门人员协助现场录像及数据采集工作、选配有经验的技术人员及生产人员全程参与，提出意见和建议，提供轧制过程基础数据和技术支持。此外，邀请工厂的高级工程技术人员走进仿真实验教学课堂，针对教学内容结合现场实例有针对性的讲解，提高学生的工程实践能力。

1.3 积极开展相关学科虚拟仿真实验教学

材料成型及控制工程专业学生若只掌握单一专业理论知识和实践操作内容，在未来就业过程中，面对冶金企业纷繁复杂的岗位，特别是冶金系统管理运行、物料流通、经济运行等，将存在较大困难和阻碍。因此，以钢铁冶金生产为核心融合信息化技术、企业管理等专业，建设冶金相关学科协同创新实验系统资源，将冶金学科和管理学科、信息化技术等知识相互渗透，拓宽学生的知识面，为学生提供一个全面了解企业运作的平台，多学科集成，不仅提升了学生的科技创新能力，而且为培养高素质复合型人才拓展空间。

1.4 突出虚拟仿真实验教学资源在创新活动中的应用

为了全面提高材料成型及控制工程专业、金属材料工程专业及其相关学科专业本科生的创新精神、工程素质、工程能力、管理和动手实践能力，进一步完善本科教学体系，提高本科教学质量，利于卓越工程师的培养，项目组整合相关学科的教学和人力资源，共享学校优质实验教学资源和师资力量，轧制过程虚拟仿真实验教学过程中开设系列轧制仿真实验教学项目，学生能够将现实环境与虚拟世界相结合、将专业知识与实际操作相结合，工程实践、工程设计和科技创新能力将得到显著提升，轧制过程虚拟仿真教学资源不仅为学生的工程实践能力培养和工程素质的提高提供条件，也为大学生创新能力培养提供了重要平台，为学生进行大学生科技创新活动、参加网络模拟炼钢和节能减排大赛提供保障。

2 轧制过程仿真实验教学在培养创新型人才实践中的特色

2.1 教学资源丰富，形成轧制过程仿真系统化的实验教学系统

轧制过程虚拟仿真实验教学系统，针对性强、教学目的明确。以数值模拟软件和物理仿真设备为基础，开展单体设备的设计与工艺开发，实施综合设计性实验；相关学科协同创新实验系统以相关学科模拟仿真系统为基础，拓展学生的专业领域，起着多学科交叉和多学科共用的教学目的。

2.2 工程设计、工程实践和工程创新能力培养相结合，设置系统化的实验教学项目

根据材料成型及控制工程专业培养方案，针对专业课程学习开设热轧过程轧制力能负荷预报操作模拟、热连轧带钢仿真模拟等实验，从工程实践训练到创新能力培养的系统化的实验教学体系，为学生工程实践能力和创新能力培养奠定了基础。

2.3 系列仿真实验教学平台为学生科技创新能力培养奠定基础

科研成果转化形成实验教学项目，形成系列仿真实验教学系统，为学生科技创新能力培养奠定基础。为了进一步提高大学生的科学素质，培养大学生的创新精神、创业精神和实践能力，营造研究性学习的氛围。

参考文献

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