基于仿真软件的冶金安全课程理实一体化教学探索

摘 要：通过合理利用冶金安全仿真实训软件可以优化教学过程及提高教学效果，更好地实现理实一体化教学。本文介绍了利用冶金安全仿真实训软件在冶金安全课程教学和员工培训中的应用及探索。

关键词：冶金安全;仿真实训系统;教学

0 引言

冶金安全课程既是冶金类工科院校学生教学中一个环节，也是冶金企业员工培训中必设的一门课程，应注重对学生安全意识和安全操作能力的培养。长久以来，在冶金安全教学中一直沿袭旧有模式：采用教材，法规宣讲，案例讲解，安全事故案例影像、图片进行电子教学。导致：形象教学效果不强，学生被动学习，动手能力差，教学模式很难训练岗位安全操作技能等。这都促使需求一种新的模式，而冶金安全仿真实训系统则应运而生，成为企业和院校培训新模式发展的新动力，将能促进企业和学校技术进步和工人技能水平提高。这也促使我们探索如何将其应用到教学中，构建以岗位为导向、能力为本位的人才培养模式，并逐渐建立起理论教学和综合素质养成并重的冶金安全课程体系，适应冶金企业要求，培养新型的应用型人才[1]。

1 冶金安全仿真模拟软件简介

冶金安全课程教学中采用的冶金安全仿真模拟软件，按照国内典型大型钢铁冶金企业生产实际的工艺流程、设备安全操作步骤设计，模块内容涵盖了炼铁、铁水预处理、炼钢、炉外精炼、连铸的各主要岗位，仿真内容包含了安全生产认知、安全仿真实训和技能考核三大部分，安全认知通过大量的三维动画、现场高清视频、图片，采用3D和2D技术，形象展现生产现场中的重要工艺设备、各岗位安全操作规范、安全隐患事故及采取的安全事故应急处置措施，生动再现企业实际安全生产中的注意事项及易发事故。分工种安全仿真实训模块，通过直观的安全操作步骤，对每个岗位要进行的安全检查，安全操作规范，易发安全事故及措施逐一展开，使学生对工艺设备安全操作技能培训得以强化。

2 冶金安全仿真模拟软件在教学中的应用探索

利用仿真软件可以解决理论和实际脱节的教学难题，通过动手操作，不断巩固应用所学知识，可实现边讲边练的理实一体化教学。但是如何合理利用仿真实训系统来确实提高教学效果，仍需要通过在教学和培训中的应用进一步探索研究。

（1）利用仿真软件充分发挥学生为主体的作用。冶金安全课程注重的是实践性，利用仿真模拟软件可以用任务法引导学生自主学习，通过角色扮演，安全操作任务的完成，利于加深学生自主操作及安全意识的建立。完成任务过程中，因为操作错误或没有进行安全检查、未及时采取应急措施导致出现异常工况，任务无法完成，又可促使学生思考、分析“为什么”和“怎么做”，提高分析问题、解决问题的能力。

（2）安全认知积极利用软件教学。根据冶金行业对从业人员安全生产意识和知识的需求，安全仿真模拟软件认知内容包含了目前炼铁炼钢的生产工艺、主要设备，安全法律法规认知、安全操作要求、主要事故类型五部分内容。通过直观性的手段能够更形象地建立从安全规范到实例的直接关联与思维。例如，在讲授出现供料系统人员伤害时，为加深记忆，通过多媒体图片展示事故原因及现场、拉下皮带事故拉绳动作， 联系实施救援的图示，学生就会一目了然，可以形象记忆。又如，在讲授炼铁安全技术前， 采用播放炼铁生产工艺设备三维视频讲解，有助于学生在认识工艺设备的基础上，再接受工艺、设备操作的安全规范， 加深理解记忆。这种教学手段形象、生动、直观、信息量大，能弥补教师口头表达形象性不强的缺憾，在视觉和听觉上直接的刺激，激发学生的学习热情，提高教学效率。

（3）采用“理实一体化”模式课堂教学的探索。利用仿真软件可以有效实现理实一体化教学，教学中遵循“学生为主体，教师为主导”的原则，采用任务驱动法、项目和案例教学法来组织课程，更好的实现“教、学、做”于一体[2]，利于提高教学质量及效果。以仿真模拟软件做支撑，学生不再单纯依赖教师教授知识，可利用优质的仿真教育资源自主学习;教师灵活采取启发式、研究式、讨论式等多种教学方法来组织课堂教学，充分调动学生的积极性，引导学生应用所学知识解决问题。例如在讲解炼铁本体安全操作时，采用 “任务引领”法，教师充当生产计划下达员，提出：认知任务（提问题，让学生解答）;安全实训任务（按照高炉本体操作控制工作流程，完成安全检查及操作）;教师先把工艺、设备及操作学习背景做概括性讲解（本体安全操作认知知识点，安全检查操作要点）;之后学生进入自主学习和仿真模擬训练;学生完成实训任务后，进行提问，要求学生能够介绍本岗位完成的任务（主要工艺过程及安全注意事项）;最后教师根据模拟过程结果进行评价。这样的教学，改变了传统的集中教学做法，把“技能与实训”教学分散于各个领域的教学过程之中，利于通过实操把理论与实践融合，提高实践操作技能。学生能积极参与课堂活动中，利于将自主学习的基本能力和实训操作有机结合，培养安全操作的实际应用能力。

（4）课堂外教学延伸的探索。尽管仿真实训有着传统课堂讲授无法比拟的优越性，但是不能将仿真过于理想化。仿真实训系统只是学生间接接触实际的有效手段，属于辅助培训。不能过高地估计仿真实训的效果，仿真模块与工艺是实际生产装置的简单化处理，学生能在仿真实训系统上学习的设备结构和工艺参数需要深入思考[3]， 教学课后作业环节可以给学生布置扩展任务，鼓励学生到互联网中搜集不同型号设备参数及工艺操作规范的补充材料，既有助于消化知识，又能使课堂得到延伸。

3 结语

通过教学和培训中的实践，利用仿真实训软件有如下优势：（1）课程内容与安全生产过程对接，能真正提高学员安全操作技能水平。（2）安全知识认知通过案例讲解，动画演示，教师利用软件讲授清晰，学生更易于接受。（3）三维动画场景模拟，将复杂的安全操作具体化，角色扮演，学员易于理解掌握。（4）基于仿真软件基础上的理实一体化教学，提高了教学效果和质量。

参考文献：

[1]刘吉辉，卢晓君.基于虚拟仿真环境的冶金专业教学模式的探究[J].辽宁高职学报，2016（11）.

[2]于万松.仿真软件在炼钢教学中的应用[J].电教科技，2014（06）.

[3]许继芳，于学斌等.钢铁生产仿真实训系统在冶金类本科专业课程教学中的实践与思考[J].科教导刊，2013（04）：88.

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