仿真實踐教學在冶金專業(yè)的應用

潘 峰

（安徽金寨職業(yè)學校，安徽 六安 237300）

各地高校研發(fā)建立起創(chuàng)新型仿真實踐教學模式，并有突出成就。冶金專業(yè)本身具有特殊性和復雜性，專業(yè)對于實踐的要求較高，但是專業(yè)實踐的難度較大。針對冶金專業(yè)這一突出特點，高校的教學研發(fā)團隊想出了將仿真技術與教學實踐相結合的方法，不僅解決了理論教學枯燥的問題，還為培養(yǎng)冶金專業(yè)學生的實踐能力創(chuàng)造良好基礎，可以培養(yǎng)出既具備理論知識也具有豐富實踐經(jīng)驗的優(yōu)秀學生。所以將仿真實踐教學應用在冶金專業(yè)可以提升教學水平，增加學生將課堂和實踐聯(lián)系起來的能力，培育全能型、復合型新時代優(yōu)秀學生。

1 仿真實踐教學在冶金專業(yè)應用的可行性

（1）符合冶金專業(yè)型人才培養(yǎng)計劃。每個專業(yè)都有其自身特色，針對專業(yè)特點對于專業(yè)型人才的要求不同。針對冶金專業(yè)來說，培育人才分為在兩個過程。首先，教育部門應該重視專業(yè)框架搭建工作，通過理論課程學習和課堂教學活動教授學生豐富的技術技能、相關行業(yè)術語、行業(yè)指標等，為實踐工作打造良好基礎。其次，不可忽視專業(yè)動手實踐能力，對于復合型人才不僅要有穩(wěn)扎穩(wěn)打的專業(yè)知識，還要有實踐技能，該項技能就是通過仿真實踐教學實現(xiàn)。仿真實踐教學可以充分發(fā)揮學生的專業(yè)素質，讓學生在短時間內(nèi)掌握知識，高效吸收。

（2）適應冶金專業(yè)特殊性。冶金專業(yè)本身具有特殊性和復雜性，專業(yè)對于實踐的要求較高，但是專業(yè)實地實踐的難度較大，復雜度和不可控因素大，不是幾個簡單的工程就能囊括的。同時需要耗費大量人力物力精力，出來的結果可能不如人意。針對冶金專業(yè)這一突出特點，高校的教學研發(fā)團隊想出了將仿真技術與教學實踐相結合的方法，借鑒仿真實踐彌補專業(yè)實踐的弊端，所以仿真實踐教學對于冶金專業(yè)具有必要性[1]。

（3）順應國家教育改革。隨著國家綜合實力增強，國家對于高校教育改革工作也在不斷深化。國家重視各地區(qū)的教學升級工作，特別是教學模式和教學方式的創(chuàng)新發(fā)展。所以把仿真實踐教學應用于冶金專業(yè)可以順應國家對于教育教學工作的改革。

2 仿真實踐教學在冶金專業(yè)應用的重要性

（1）仿真實踐教學增加人機互動。人機指的是計算機系統(tǒng)與真實的人類，人機的互動一般通過可視化界面實現(xiàn)。仿真軟件可以實現(xiàn)人機交互，讓學生在機器面前既具有對內(nèi)部結構的透明性也具有操作可視化界面的操作性。人機的互動是選擇性的，用戶只可以看到系統(tǒng)的部分界面。程序員在開發(fā)仿真平臺時本著界面友好、操作簡單、學習上手快的原則。為了增加系統(tǒng)的趣味性，界面設計具有唯一性，對每個學生有個性化服務，根據(jù)用戶輸入?yún)?shù)不同后臺高速運算，實現(xiàn)實時互動。仿真實踐教學增加了人機互動性和趣味性。

（2）仿真實踐教學提供模擬生產(chǎn)環(huán)境。冶金實際生產(chǎn)環(huán)境復雜，生產(chǎn)流程繁瑣，涉及的環(huán)節(jié)多，對于整個冶金工藝來說包括六個主要工程和其他次要工程。仿真實踐教學提供模擬生產(chǎn)全環(huán)境，擺脫復雜工藝對于學生造成的操作弊端。為了更好的模擬生產(chǎn)環(huán)境，仿真實踐系統(tǒng)需要搭建優(yōu)秀的硬件設備和開發(fā)健壯性強的軟件應用。由此，借助仿真實踐教學系統(tǒng)，學生可以在教室中輕松獲得應得到的實踐經(jīng)驗，學生可以身臨其境的進行一系列的生產(chǎn)操作，不用擔心安全性問題。全流程的仿真實踐教學平臺擁有生產(chǎn)真實流水線模擬系統(tǒng)，涵蓋范圍廣，可以模擬各式各樣的生產(chǎn)環(huán)境，實現(xiàn)工藝上的操作真實性。仿真實踐教學的硬件設備集合圖像處理技術和圖像采集技術，采集生產(chǎn)現(xiàn)場真實圖像，用多維度的形式向學生展示。

（3）仿真實踐教學替代實習經(jīng)歷。無論是生產(chǎn)實習還是認識實習，都是工科專業(yè)學生必不可少的學習實踐的課程。實習的目的在于讓學生在生產(chǎn)環(huán)境下了解更多專業(yè)相關的最新資訊，包括理論鞏固、工藝流程詳細過程、工程需要的設備技術、工程必備的工作技能、工作的協(xié)作能力等等。仿真實踐教學通過模擬生產(chǎn)流程，打造生產(chǎn)環(huán)境，可以發(fā)揮讓學生了解工藝工程了解工藝設備等的作用，所以仿真實踐教學作用與實習作用相差不遠可以補充替代實習經(jīng)歷。對于具備一些實習經(jīng)歷的學生，仿真實踐教學可以補充學生不具備的部分實習經(jīng)歷。對于沒有相關實習經(jīng)歷的學生，仿真實踐教學可以代替部分實習經(jīng)歷。畢竟仿真實踐教學不是十全十美的，所以不能完全取代所有的實習經(jīng)歷。仿真實踐教學平臺基于應用實踐，具有強大的數(shù)據(jù)支持后臺，為了還原現(xiàn)場實景采集的數(shù)據(jù)必須真實可靠。學生的所有關于生產(chǎn)的操作都是基于計算機系統(tǒng)，這樣的優(yōu)點在于學生可以無限次的重復操作，把理論學習時遇上的所有的疑惑問題不斷進行實操，直到問題解決。所以，仿真實踐教學可以補充學生實習經(jīng)歷，讓學生把理論充分與實際相結合，達到優(yōu)于真實實習的效果。

3 仿真實踐教學在冶金專業(yè)應用難點及解決方法

（1）仿真實踐教學在冶金專業(yè)應用難點。仿真實踐教學如今已廣泛應用于教學活動中，特別是對于冶金專業(yè)的教學。但是，在仿真實踐教學過程中會有許多難點和問題需要攻克。就技術方面來說，仿真技術教學的最大困難在于研發(fā)出將初始的教學模型轉化為教學的數(shù)學仿真程序模型的方法，同時用這些程序語言正確表示冶金生產(chǎn)流程模型和具體的仿真系統(tǒng)。就軟件開發(fā)內(nèi)容來說，教學仿真軟件的內(nèi)容不夠豐富。雖然國內(nèi)大型、中型企業(yè)逐步重視并且投入資金發(fā)展仿真系統(tǒng)，但是無論是高校還是企業(yè)都存在一個共同的問題，就是關于虛擬仿真軟件的內(nèi)容不夠豐富。虛實差異化在軟件制作公司和具體工藝實踐之間尤為明顯，制作公司負責虛擬動畫的編程，缺乏對于具體實踐的經(jīng)驗，不明白冶金工藝的實質化要求。就軟件共享方面來說，虛擬仿真教學平臺與外界環(huán)境的交互性還不夠強，軟件共享的功能不能進行。

（2）解決方法。首先，針對仿真實踐教學在冶金專業(yè)應用難點問題需要政府大力扶持，制定一系列政策鼓勵校企強強聯(lián)手合作開發(fā)符合時代發(fā)展的仿真教學系統(tǒng)。深化校企合作，加強制作公司與用戶的密切溝通。其次，鼓勵校方在購買軟件時擁有其部分知識產(chǎn)權，這樣軟件共享服務將得到升級優(yōu)化。最后，提高冶金專業(yè)軟件教學導師的自身應用技能，引進更加多元化和經(jīng)驗豐富的人才，提升教師的軟件應用能力。

4 結語

針對冶金專業(yè)復雜性高、可變性強的特點，高校的教學研發(fā)團隊想出的將仿真技術與教學實踐相結合的方法，解決了理論教學枯燥的問題和培養(yǎng)了冶金專業(yè)學生的實踐能力。政府大力扶持，制定一系列政策鼓勵校企強強聯(lián)手合作開發(fā)符合時代發(fā)展的仿真教學系統(tǒng)。所以將仿真實踐教學應用在冶金專業(yè)可以提升教學水平，增加學生將課堂和實踐聯(lián)系起來的能力，以培育全能型、復合型新時代優(yōu)秀人才。