成果应用情况及辐射效应

1. 广泛开展基于钢铁生产虚拟仿真的工程实践教学。

平台开设有“工程实践ⅠA”“工程实践Ⅱ(虚拟仿真)”“钢铁生产虚拟仿真实践A”“钢铁生产虚拟仿真实践B”“钢铁生产虚拟仿真认知实践”等实践课程,同时接待全校相关专业学生的虚拟仿真认识实习和生产实习,教学内容涵盖认知实践、仿真操作和控制系统设计,每年接待学生规模达1500余人(表2)。近年来,平台团队编写十四五规划教材1部,新开设工科试验班荣誉课2门,新开设“钢铁制造数字孪生”微专业课程1门。指导学生参加“全国模拟炼钢-轧钢大赛”和“全国大学生冶金科技竞赛”,获团体冠军1项、特等奖2项、一等奖2项、二等奖2项和三等奖1项。

2 近两年平台开展钢铁生产虚拟仿真认知实践情况

年度

应用类型

应用内容

授课对象

人数

人时数

2023

实习实践

工程实践Ⅱ

高工20级材料、机械、冶金、能源、自动化

81

4800

认识实习

21级材料、材科、环境、环科

277

1108

生产实习

20级材料、材科、材高、热能、新能源、安全工程

360

6076

专业课

钢铁生产虚拟仿真实践B

20级环境、21级采矿、机械、自动化

8

128

钢铁生产虚拟仿真实践A

20级材科、材料

19

608

材料成形自动控制

20级材控

61

244

冶金工程虚拟仿真实验

20级冶金

120

2880

实验室认识G

22级材高

31

124

采矿工程理论

21级矿加、20级矿加

25

100

素质拓展

校级第十五届钢铁模拟冶炼大赛

全校本科生

401

9624

合计




1383

25692

2024

实习实践

认识实习

22级环境、材科、材高、卓材

310

5420

生产实习

21级安全、能动、材科、材料、材高

354

10596

专业课

钢铁生产虚拟仿真实践B

21级环境、22级采矿、机械、自动化

3

48

钢铁生产虚拟仿真实践A

21级材科、材料

29

928

钢铁生产虚拟仿真认知实践

高工学院本科生

17

272

工程材料优选

高工学院本科生

16

256

矿床开采工程

22级智采

31

124

冶金工程虚拟仿真实验

21级冶金

101

3232

材料成形自动控制基础

21级材控

56

224

素质拓展

“北科大杯”第十届全国

模拟炼钢-轧钢大赛

全国参赛选手

155

620

校级第十六届钢铁模拟冶炼大赛

全校本科生

290

8120

校级第十七届钢铁模拟冶炼大赛

全校本科生

293

8204

科普教育

北京101中研学

北京101中直升班

85

340

2024年青少年高校科学营

北京科技大学分营

全国各省市高中生代表

165

660

2024年新时代高校“钢筋铁骨”

育人共同体卓越工程师训练营

全国高校本科二三年级工科专业学生代表及教师

38

304

合计




1943

39348


2. 跨学科学习效果比较明显,学生反馈良好。

基于钢铁生产虚拟仿真的工程认知类课程主要授课对象来自采矿、冶金、材料、能源、机械、自动化等专业的本科生(图3)。学生在课后学习总结中对学习感受和收获进行了描述,大多数都给予了积极反馈,是对此类实践课程效果的最直接评价。个别摘抄如下:

——对于专业、细节上的问题我可能还有很多疏忽和认识浅薄,但在这门课程的学习中,我最大的收获是在脑中构建了一个立体的钢铁生产工艺流程模型,以及对独立思考、探索能力的培养,这是不管多少理论知识都给不了的体验。

——老师带给我们研究问题的学习方法可以伴随我们一生。在未来,我也会在做事的时候多思考,发现问题,提出问题,然后查阅资料解决问题,可能这就是这门课所带来的最大收获——提问的习惯。

——课程初期,我也费解能动和炼钢有什么关系,感觉都是冶金和材料的工作。但随着课程不断深入以及对教材的学习中,我认识到六个专业紧密相关,由整个钢铁生产流程串联在了一起,缺一不可。  

    


    

  3 成果应用情况-学生实习实践

3. “虚拟仿真实践讲师团”教学机制已经形成,是跨学科实践教学长效可持续发展的重要保障。

近两年“虚拟仿真实践讲师团”26位教师多次开展实践教学交流研讨会,分享学习教学过程中上下游多学科专业内容,提升了教师的专业知识素养。在教学过程中,通过“线下”、线上线下+线上等不同方式授课,探索数字化形势下的跨学科实践教学模式,为跨学科的贯通课程夯实基础。

4. 案例推广

20244月,“钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学平台”入选教育部高等学校虚拟仿真教学创新实验室项目案例团队20257月,“基于钢铁生产虚拟仿真的工程实践课程体系建设与实践”入选北京市高等教育学会2025教育教学改革示范案例


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