基于“卓越”理念钢铁冶金仿真实训教学创新性研究
摘 要 将虚拟仿真实训系统应用到钢铁冶金教学中，在虚拟环境中模拟钢铁冶金生产过程，为钢铁冶金学课程教学提供了一个新思路。将虚拟仿真系统引入教学，让学生形象、直观的体会真实的生产环境，从而达到提高课堂教学效果，激发学生学习兴趣的目的，给学生带来全新的学习体验。
关键词 钢铁冶金学 虚拟仿真系统 创新教学
中图分类号：G642 文献标识码：A
钢铁冶金学是冶金工程专业本科生必修的专业主干课程，国内各大冶金院校在教学中都非常重视钢铁冶金学课程。作为专业基础课程与工业过程的桥梁，该课程旨在向学生全面讲授钢铁冶金学的基本理论、冶金工艺的原理及技术特点，并通过典型工艺及技术的分析，培养学生运用所学基础理论知识解决冶金工艺问题的思维方法，使学生具备解决基本工程问题的能力。
冶金工程专业是青海大学特色专业之一，国家第三批'卓越工程师教育培养计划“试点专业。目前，在钢铁冶金学的教学过程中，烧结、炼铁、转炉以及电炉炼钢、精炼、连铸等工艺过程主要依靠课堂讲授完成，由于牵涉到的大型冶金设备较多，仅依赖教师课堂上的语言描述与动画、录像展示，不足以让学生直观的认识设备构造，掌握生产过程和工艺参数，从而导致课堂气氛枯燥、乏味，学生学习效率低下，甚至对钢铁冶金学产生厌烦，达不到预期的教学效果。为了改变上述情况，参照TRIZ创新原理中的机械系统替代原理，尝试在钢铁冶金学课程中引入钢铁生产仿真实训系统，通过软件交互界面，让学生更形象、直观的体会真实的生产过程，在虚拟环境中开展实训，调动学生学习的积极性，巩固理论知识并提高实践能力。
1钢铁生产仿真实训系统简介
虚拟现实是综合利用计算机图形学、光电成像技术、传感技术、计算机仿真、人工智能等多种技术，创建一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的计算机系统。钢铁生产仿真实训系统将虚拟现实应用于冶金类教学，通过虚拟现场的真实环境，数学模型支持模拟真实的生产工艺过程，构建高度仿真的虚拟实训环境。实训系统包括：炼铁生产仿真实训系统、炼钢生产仿真实训系统、教学课件系统与工厂3D漫游三个部分，钢铁生产仿真实训系统的界面如图1所示。
1.1炼铁生产仿真实训系统
近年来炼铁设备大型化趋势明显，国内新增高炉容量基本都是1000m3以上，炼铁生产仿真实训系统的高炉容量设计为1750m3，在目前国内属主流和先进设备，基于主流或先进工艺设备的仿真训练，...
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