导语

成立于2008年的金恒博远科技，秉承着“让工业更智慧，让教育更精彩”的企业愿景，致力于为钢铁冶金、电力、轨道交通等行业智能制造转型和高技能人才培养提供具有国际先进水平的产品与服务，服务客户已近百家。

为了便于更多用户了解金恒博远产品应用形态和效果，我们推出了《金恒博远案例集锦》专栏。后续我们将在该专栏连载展示金恒博远在本科教育、职业教育、企业人才培养、职业技能大赛、数字孪生工厂、生产安全、运维管理等方面的应用实例，欢迎您关注、订阅。

金恒博远案例集锦（一）:新工科背景下的本科院校虚拟仿真实践教学

加快深化工程教育改革、建设“新工科”，作为立足我国战略发展需求、国际竞争趋势和立德树人时代要求而提出的重要命题，正在倒逼本科院校工程学科人才培养思路、培养目标、培养方案与培养手段的转变与改革。

近年来，我国本科教育信息化建设已取得显著成就。在自动化、钢铁、材料、电力等工科专业学生培养过程中，虚拟仿真等信息技术的成功应用，助力构建了更多类型、多维度、多样化的实践课程体系，实现了全面培养、提升学生创新设计思维和解决复杂工程问题的能力。

1、冶金工程与材料成型专业虚拟仿真实践教学平台

钢铁工业生产流程复杂，具有高温、高危等特点。传统教学模式和教学手段比较单一，学生难以靠近生产线深入了解生产过程、不能进行生产操作深入学习、无法进行研究和仿真验证，不利于全面认识和解决实际可能遇到的工程问题。基于此背景，金恒博远研发了炼铁、炼钢、轧钢全流程钢铁生产虚拟仿真实践教学平台。平台以钢铁生产过程为对象，应用虚拟现实等多元化仿真技术开发，平台具备准确的数学模型、严密的操作逻辑、全面的知识体系以及一体化的考核功能，让本科院校学生在平台学习后能够快速掌握生产工艺、装备、操作等相关知识、技能。

本科院校以培养高水平工程实践型人才为目标，结合本科院校新工科建设需求，平台专项研发的实践创新和设计教学功能为国内首创。平台设置了开放的模型接口和仿真设计接口，具有较强的研究性教学、训练功能，学生通过该模块可学习工艺流程与工艺结果的相关性，深挖工程应用和基础理论创新研发潜力，考察学生的实践能力，激发学生系统创新思维。平台投入应用以来多次荣获相关领域专家的高度评价，并荣获“冶金科学技术奖”。

应用案例1：北京科技大学

应用产品：钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学系统

应用场景：

应用效果：北京科技大学钢铁生产全流程虚拟仿真实验教学中心，教学面积400平米，应用虚拟仿真实践教学系统10套，形成了一个由软件、硬件和网络系统组成的虚拟仿真实践教学环境，具有认知学习、仿真操作、考核鉴定、设计教学、创新实践、教学资源管理等功能。中心投入应用以来不仅有效支撑了学校冶金、机械、自动化等专业工程实践教学，也为经济、管理、外语等其他专业科普教育提供了优质资源。中心于2016年获批教育部“国家级虚拟仿真实验教学中心”。

应用案例2：辽宁科技大学虚拟智慧工厂

应用产品：高炉实体模拟工厂、转炉炼钢实物模拟系统、连铸实物模拟系统、钢铁厂生产控制模拟系统、冷轧酸洗生产虚拟仿真实训系统等

应用场景：

应用效果：项目以智能模型为基础，参照现代化工业体系，建立炼铁—炼钢—轧制流程生产线，生产线基本涵盖了钢铁生产的主要流程，可以完成各个环节的生产操作和工艺模拟，同时通过网络信息技术将设备信息，工艺信息，物料信息等有效融合，实现互联互通。

学生通过智慧工厂进行企业资源计划管理模拟、生产制造执行管理模拟、生产过程控制模拟、生产装备操作模拟等多维度、全方位的实践活动，快速培养其工程实践能力、工程设计能力和创新能力，为学校实现建立工程型人才卓越工程师培养体系的目标提供了基础。

应用案例3：安徽工业大学

应用产品：冶金过程仿真实践与工艺实训平台

应用场景：

2、自动化专业虚拟仿真实践

自动化专业实践、实验环境受各方面影响较大，学校难以完整呈现被控对象设备及其生产应用场景，无法满足工业过程控制等复杂工程化、多样化教学需求。

为解决问题，金恒博远基于工业级组态软件、虚拟PLC系统架构和虚拟仿真技术，通过再现现场生产控制界面、将3D虚拟场景与实时仿真对象相融合、仿真时间与生产实际运行时间同步，实现了现场多种工况下的逻辑控制仿真模拟。学生通过控制操作并观察场景变化，实现自动控制系统的认知、设计、开发和调试等学习和实践。

应用案例1：北京科技大学

应用产品：钢铁流程自动化控制仿真系统

应用场景：

应用效果：系统覆盖了钢铁生产中典型的自动化控制环节，通过认知实习、仿真操作、考核鉴定、设计教学、实践创新、教学资源库6大教学功能模块进行钢铁流程自动化控制仿真实践，全面培养、考核学生调控系统控制精度的能力和实践创新能力。

应用案例2：华北理工大学应用产品：流程工业综合自动化实时仿真系统

应用场景：

应用效果：系统以国内主流的1580mm热连轧生产线为对象，通过对象实时仿真、三维虚拟场景、基础自动化控制、过程自动化控制和数据采集与分析，创新性地将实际生产线映射为全数字工厂，模拟再现了整条生产线的运行参数和质量控制效果。

系统过程自动化控制的数学模型和仿真对象模型均来自与国内热连轧控制顶级专家合作，其产生的数据实时驱动虚拟场景进行动作，精度高、运算速度快，与现场设备控制环节高度吻合，具有强大的实践指导作用。通过该系统不仅可以开展自动化专业高年级本科生、研究生的热连轧生产流程、工艺原理、设备结构、自动化控制等认识实习与热连轧生产过程中工艺参数制定、生产过程组织、关键质量控制等生产实习，还为教师和工程技术人员提供了新产品、新工艺的研究与开发平台。

小结

教育部高等教育司日前印发的《教育部高等教育司2022年工作要点》中提出，要全面推进高等教育教学数字化，包括开发建设一批多介质、数字化、智能化、快速迭代的新形态教材，推进“虚拟仿真实验教学2.0”建设等，深化工科人才培养组织模式创新。

金恒博远虚拟仿真实践系列产品和解决方案是融合行业知名专家、教授团队教学成果，基于长期积累的行业经验和智慧而形成的信息化实践教学资源，具有运行稳定、虚拟场景真实、仿真计算结果准确性高等优势，已成功应用于众多本科院校工科专业，在提升学校实践教学水平、激发学生系统创新思维等方面效果显著。

《金恒博远案例集锦》专栏第二期将展示我们在职业教育方面的应用案例和探索成果，欢迎您继续关注！