基于網(wǎng)絡虛擬煉鋼平臺的科普活動新形式

供稿|曹莉霞，車彥民

作者單位：中國金屬學會，北京 100081

內容導讀

網(wǎng)絡虛擬煉鋼作為一種新型的網(wǎng)絡學習模式，以游戲的形式模擬生產(chǎn)實踐，了解鋼鐵生產(chǎn)的全工藝流程，實現(xiàn)了寓教于樂的學習目的。中國金屬學會長期致力于在冶金行業(yè)中推廣網(wǎng)絡虛擬煉鋼平臺的使用，并組織專家自主研發(fā)“煉鋼-軋鋼仿真模擬”軟件等系列科普產(chǎn)品，有效地推動了我國冶金行業(yè)技能培訓形式的多元化和國際化，提升了冶金行業(yè)一線青年科技工作者的業(yè)務能力和實踐能力。網(wǎng)絡虛擬煉鋼培訓及比賽活動創(chuàng)新了學會科普工作新形式，拓寬了為會員服務的內容，促進了學會服務全民素質的提高。

網(wǎng)絡虛擬煉鋼是近年來國際上流行的新型網(wǎng)絡學習模式。通過網(wǎng)絡學習模塊，使用者以游戲的形式模擬生產(chǎn)實踐，從中了解鋼鐵生產(chǎn)的全工藝流程，達到理論聯(lián)系實際的目的。在實際應用中推廣網(wǎng)絡虛擬煉鋼平臺的使用，有效地推動了我國鋼鐵行業(yè)技能培訓形式的多元化和國際化，提高了我國青年冶金工作者的專業(yè)技術水平和實踐操作能力；同時也進一步為中國金屬學會科普工作提供了新形式，提升了學會的科普創(chuàng)新能力。

案例描述

中國金屬學會自2009年起開展網(wǎng)絡虛擬煉鋼培訓與競賽等科普活動，分為3個階段。

(1) 宣傳推廣世界鋼鐵協(xié)會虛擬煉鋼平臺，組織參加世界模擬煉鋼大賽。

世界鋼鐵協(xié)會的網(wǎng)上鋼鐵大學網(wǎng)站對外開放了一個虛擬煉鋼平臺，用戶可通過網(wǎng)絡免費學習冶金方面的相關知識和模擬操作?；顒映跗?，中國金屬學會依托世界鋼鐵協(xié)會的虛擬煉鋼平臺，在鞍鋼、武漢科技大學等單位舉辦多次培訓，介紹世界鋼鐵協(xié)會網(wǎng)上鋼鐵大學的培訓模塊，讓學員了解鋼鐵冶金方面的網(wǎng)絡資源平臺，推動網(wǎng)絡鋼鐵知識的普及學習。同時積極組織會員單位的青年職工和學生參加世界模擬煉鋼挑戰(zhàn)賽，取得了良好成績。首鋼股份公司遷安鋼鐵公司路飛、于晨獲得第6屆世界模擬煉鋼大賽全球總決賽職業(yè)組冠軍；重慶科技學院代表隊韋勇平、王永旭獲第9屆世界模擬煉鋼大賽全球總決賽高校組冠軍；河鋼集團的唐笑宇獲得第12屆世界模擬煉鋼大賽全球總決賽職業(yè)組冠軍。網(wǎng)絡+科普的工作創(chuàng)新形式同時也獲得了中國科協(xié)的支持與認可，并在中國科協(xié)舉辦的科普高級研修班上進行了經(jīng)驗分享。

(2) 自主研發(fā)“煉鋼-軋鋼仿真模擬”軟件，開發(fā)系列科普產(chǎn)品。

在不斷摸索和實踐中，中國金屬學會立足本土，依托金屬材料學科科學傳播專家團隊，組織開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權的網(wǎng)絡虛擬學習平臺。團隊首席專家北京科技大學包燕平教授和具有豐富冶金企業(yè)工作經(jīng)驗的專家率領眾多博士、碩士團隊，聯(lián)合北京金恒博遠科技股份有限公司共同自主開發(fā)研制鋼鐵生產(chǎn)的虛擬制造與仿真系統(tǒng)，包括煉鐵、連鑄、軋鋼等系列工序，如圖1所示。

2013年，首先研發(fā)出虛擬轉爐煉鋼工序軟件；2017年，虛擬軋鋼工序軟件研發(fā)完成。中國金屬學會組織專家多次進行認真比對和研究，提出專業(yè)性的修改意見，形成了符合國內鋼廠生產(chǎn)實際、反映當前工藝技術要求的煉鋼-軋鋼生產(chǎn)仿真實訓系統(tǒng)。實訓系統(tǒng)由“認知模塊”、“實訓模塊”及“競賽模塊”三部分組成，通過“形象化教學、貼近現(xiàn)場、強化實訓”等方式的學習，學生既能全面了解掌握生產(chǎn)的基本原理，又能熟練地操作生產(chǎn)設備，最終能夠按照生產(chǎn)要求完成冶煉一爐鋼或軋制多塊板坯的完整操作，使學生初步具備高等技術人才應有的生產(chǎn)操作的技能以及獨立分析問題和解決現(xiàn)場實際問題的能力。

圖1 煉鋼-軋鋼虛擬仿真操作平臺

經(jīng)過進一步研發(fā)煉鐵、連鑄等工序的軟件，形成一批具有競爭力的網(wǎng)絡虛擬煉鋼集成產(chǎn)品?！盁掍?軋鋼仿真模擬”軟件系列科普產(chǎn)品的開發(fā)與應用，開拓出一種寓教于樂的服務會員特別是青年、學生會員的全新模式，創(chuàng)新了科普活動的形式。

(3) 舉辦全國網(wǎng)絡虛擬煉鋼培訓及比賽，形成科普活動品牌。

在自主開發(fā)的“煉鋼仿真模擬”軟件學習平臺上，中國金屬學會先后在北京科技大學、寧波鋼鐵公司、重慶科技學院、內蒙古科技大學、安徽工業(yè)大學等多個單位舉辦了全國網(wǎng)絡虛擬煉鋼培訓及比賽。大賽包含初賽和決賽兩部分，初賽由參賽選手在各單位內部舉行，選拔產(chǎn)生出決賽選手；決賽包括理論競賽、實操競賽、專家現(xiàn)場考核等環(huán)節(jié)，分為企業(yè)組-煉鋼隊、軋鋼隊，高校組-煉鋼隊、軋鋼隊，高職組-煉鋼隊、軋鋼隊，企業(yè)組-綜合隊和高校組-綜合隊等多種比賽類型。比賽吸引了來自高校、職業(yè)技術學校的學生及鋼鐵企業(yè)的青年工作者。從大賽初期80余名參賽隊員，到2019年28家單位近300余名代表和選手參加活動，大賽受到了越來越多的高校和企業(yè)的關注和認可，已逐步形成了行業(yè)的科普品牌活動，如圖2所示。

效益與經(jīng)驗

網(wǎng)絡虛擬煉鋼活動的開展，創(chuàng)新了科普形式，拓寬了為會員服務的內容，提升了中國金屬學會“提高全民素質”的服務水平。我國自主開發(fā)的網(wǎng)絡虛擬學習平臺科普資源的應用，大大提升了冶金行業(yè)一線青年科技工作者業(yè)務能力和實踐能力，為搭建創(chuàng)新型冶金科技人才繼續(xù)教育提供了服務平臺。

圖2 全國模擬煉鋼-軋鋼大賽比賽現(xiàn)場

網(wǎng)絡虛擬煉鋼既能通過動態(tài)模擬對傳統(tǒng)理論學習進行有效補充，又能說明和演示鋼鐵生產(chǎn)實例，把枯燥無味、抽象生硬的理論變得直觀、有趣，提高學生學習興趣；同時，在實踐和理論間架起了橋梁，增強了學生的實踐動手能力。通過培訓和比賽，使學生的學習得以融會貫通，一線員工的專業(yè)知識和操作技能得到有效提高，激發(fā)了學習熱情，培養(yǎng)了青年人的創(chuàng)新意識。

【并肩作戰(zhàn)】喻躍生

網(wǎng)絡虛擬煉鋼活動開展以來，中國金屬學會起到了良好的引領和輻射作用。單位會員紛紛響應，北京金屬學會、天津市金屬學會以及河北省金屬學會連續(xù)3年聯(lián)合舉辦“京津冀模擬煉鋼-軋鋼競賽”，推動了京津冀地區(qū)冶金技術專業(yè)人員培養(yǎng)及技能水平的提高；華北理工大學、西安建筑科技大學等也多次舉辦校內比賽。在此工作基礎上，中國金屬學會還相繼開展了其他的科普競賽類活動，如冶金青年創(chuàng)新創(chuàng)意大賽、材料微觀圖像競賽等，也都取得了良好的效果。