為響應國家關于推動職業教育數字化轉型、深化產教融合的號召，并解決鋼鐵冶金專業傳統實訓教學中存在的高風險、高成本、高污染及難再現、難觀摩、難評價等痛點，特制定本《鋼鐵冶金專業虛擬仿真實訓基地建設方案》，并面向具備相應資質與需求的高等院校、職業院校及企業培訓中心進行技術轉讓。

一、 建設目標與原則

1. 建設目標：構建一個以虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、混合現實（MR）及數字孿生技術為核心，覆蓋“原料處理-煉鐵-煉鋼-連鑄-軋制”全工藝流程的沉浸式、交互式、智慧化虛擬仿真實訓平臺。旨在實現理論教學與虛擬實踐的深度融合，有效提升學生的工藝認知、操作技能、故障診斷與安全素養。
2. 建設原則：

• 虛實結合，以虛輔實：虛擬仿真作為實體實訓的有效補充與前置訓練，降低實操入門門檻與安全風險。

• 技術先進，持續迭代：采用主流且可擴展的技術架構，確保系統能隨技術發展和工藝更新而升級。

• 教學為本，內容為王：嚴格對標專業教學標準與崗位技能要求，開發高質量、成體系的課程與實訓項目。

• 開放共享，產教協同：平臺設計支持多終端訪問、數據互聯，鼓勵校企共同開發資源，實現成果共享。

二、 核心建設內容（技術包構成）
本技術轉讓方案包含以下核心模塊的完整技術資料、軟件源代碼（或可執行程序）、硬件配置清單、資源開發工具及實施指導：

1. “鋼鐵元宇宙”基礎平臺：集成統一身份認證、數據管理、場景調度與成績評價系統的中央管理平臺。
2. 全流程工藝仿真模塊：

• 高爐煉鐵VR仿真：模擬從裝料、送風、冶煉到出鐵、出渣的全過程，包含參數調節、爐況判斷與常見事故（如懸料、崩料）處理。

• 轉爐/電爐煉鋼MR仿真：利用混合現實技術，在實操設備上疊加虛擬信息，指導吹氧、造渣、溫度控制及終點判斷。

• 連鑄與熱軋AR交互實訓：通過AR設備識別實體模型或圖紙，動態展示鋼水凝固、坯殼生長、軋制變形等內部過程與工藝參數影響。

1. 設備拆裝與維護仿真模塊：針對關鍵設備（如熱風閥、氧槍、結晶器），提供三維交互式拆裝、檢修及故障排查訓練。
2. 安全與應急演練模塊：模擬冶金生產中的典型安全事故（如鋼水噴濺、煤氣泄漏、高溫中暑），進行標準化應急處置流程的沉浸式訓練與考核。
3. 數字孿生工廠認知模塊：對接真實企業數據或構建典型標桿工廠模型，實現生產狀態實時可視化、能效分析與生產優化仿真。
4. 課程與資源開發工具包：提供編輯器，允許教師自主創建新的實訓場景、考題與考核路徑。

三、 技術特點與優勢

1. 多技術融合沉浸體驗：綜合運用VR/AR/MR、三維建模、物理引擎及工業數據可視化技術，提供高度逼真的感官體驗與自然交互。
2. “教-學-練-考-評”閉環：支持從理論知識預習、虛擬技能訓練、協同操作到自動化考核評價的全流程數字化教學管理。
3. 云端部署與靈活訪問：支持本地化部署與云服務平臺兩種模式，學員可通過PC、VR一體機、平板等多種終端進行學習。
4. 數據驅動與智能分析：記錄所有操作數據，通過大數據分析生成學員能力畫像，為個性化教學與教學改進提供依據。
5. 模塊化設計與高度可擴展：各功能模塊相對獨立，可根據院校具體需求、預算和階段目標進行組合建設，并易于對接未來新技術與新工藝。

四、 技術轉讓與服務內容

1. 核心技術轉讓：包括上述各模塊的全部軟件著作權、源代碼（或永久使用權）、設計文檔、數據庫結構及接口協議。
2. 完整實施資料：提供詳細的硬件網絡配置方案、場地規劃建議、系統部署與集成指南。
3. 師資培訓與認證：為接收方提供全面的技術培訓與教學法培訓，確保其師資團隊能熟練操作、維護并有效利用平臺開展教學。
4. 持續技術支持：提供一定期限的免費技術維護與升級服務，長期提供有償的深度定制開發、內容更新與系統優化支持。
5. 共建共享機制：邀請接收方加入“冶金虛擬仿真教育聯盟”，共享后續開發的優質實訓資源與行業最新動態。

五、 適用對象與預期效益

• 適用對象：開設鋼鐵冶金、金屬材料工程、冶金工程等相關專業的高等院校、職業院校；大型鋼鐵企業的內部培訓中心。
• 預期效益：
• 教學層面：徹底破解高危、高成本實訓難題，提升教學安全性與效率；激發學生學習興趣，顯著提升實踐技能與工程素養。

• 學校層面：打造國家級/省級虛擬仿真實訓基地標桿，增強專業競爭力與吸引力，深化產教融合。

• 行業層面：為企業輸送“懂工藝、會操作、能安全”的高素質技術技能人才，助力行業智能化轉型與安全生產。

本方案是一套經過前期驗證、技術成熟、可直接投入建設的完整解決方案。我們期待與有志于冶金教育創新的機構合作，共同推動中國鋼鐵冶金專業人才培養模式的數字化轉型與升級。