“爐渣返干的預(yù)防與處理”信息化教學(xué)的設(shè)計與應(yīng)用

白俊麗

[摘 要] 在高職院校教學(xué)信息化的大背景下，以《煉鋼生產(chǎn)操作與控制》中較難掌握的“爐渣返干的預(yù)防與處理”教學(xué)單元為例，從教學(xué)分析、教學(xué)策略、教學(xué)過程和實用創(chuàng)新等方面闡述了信息化教學(xué)設(shè)計及其信息化教學(xué)的特色。

[關(guān) 鍵 詞] 信息化；教學(xué)設(shè)計；煉鋼；爐渣返干

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）20-0158-01

教育部印發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》指出[1]，到2020 年信息化技術(shù)在教學(xué)中深度應(yīng)用，在這一背景下，信息化教學(xué)在各高職院校中不斷被研究和運用。冶金行業(yè)具有高危、高溫等特點，企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備不可能用于實踐教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)時存在理論難吸收、實踐難掌握的困境。將信息技術(shù)與冶金專業(yè)課程教學(xué)融合，能較好地解決這一問題。通過不斷嘗試，研究出適合于高職黑色冶金技術(shù)專業(yè)《煉鋼生產(chǎn)操作與控制》課程的信息化教學(xué)設(shè)計思路，以“爐渣返干的預(yù)防與處理”教學(xué)單元為例對其信息化教學(xué)設(shè)計進行闡述。

一、教學(xué)分析

依據(jù)工作過程系統(tǒng)化的教育理念[2]，參照轉(zhuǎn)爐煉鋼工國家職業(yè)標準，突出崗位能力培養(yǎng)，將課程劃分為四個情境，本次課選自情境三，突出轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)異常爐況處理，2學(xué)時。授課對象為黑色冶金技術(shù)專業(yè)二年級學(xué)生，他們已掌握轉(zhuǎn)爐煉鋼基本操作，希望提升崗位技能。在學(xué)習(xí)過程中喜歡合作，熱衷網(wǎng)絡(luò)信息使用，但解決問題能力有待提高。根據(jù)課程標準和轉(zhuǎn)爐煉鋼工職業(yè)技能要求，設(shè)置了知識、能力、素質(zhì)三位一體的教學(xué)目標，并依據(jù)學(xué)生課前掌握情況確定教學(xué)重難點。

二、教學(xué)策略

采用線上線下、虛實結(jié)合的混合式教學(xué)模式，以問題引導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動為主線，綜合應(yīng)用情景引領(lǐng)、合作探究等教學(xué)方法；依托煉鋼生產(chǎn)虛擬仿真系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)課程平臺、云班課移動教學(xué)平臺等多種信息化手段，將2學(xué)時的教學(xué)活動依次確定為六個環(huán)節(jié)，并向課前課后延伸。

三、教學(xué)過程

課前教師通過云班課發(fā)布學(xué)習(xí)資源和測試題，學(xué)生自主學(xué)習(xí)爐渣相關(guān)知識并完成測試，教師依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整教學(xué)策略。

課中教學(xué)設(shè)計六個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)具體實施如下：

（一）創(chuàng)設(shè)情境5 min

教師通過3D漫游帶領(lǐng)學(xué)生進入虛擬煉鋼生產(chǎn)車間，進行安全教育并將學(xué)生分組明確各自崗位職責(zé)。接著下達來自某鋼廠的生產(chǎn)任務(wù)Q195鋼生產(chǎn)（容易出現(xiàn)返干現(xiàn)象），要求各小組團隊協(xié)作完成任務(wù)。

（二）仿真探究15 min

各組學(xué)生利用課前所學(xué)制定爐渣返干預(yù)處理方案，然后使用虛擬仿真系統(tǒng)進行模擬生產(chǎn)。當(dāng)返干發(fā)生后按照預(yù)處理方案進行操作，驗證方法是否可行。冶煉結(jié)束后爐長將方案和效果發(fā)送到云班課進行展示。

（三）原因解析15 min

仿真探究結(jié)束后教師查看效果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生未能理解爐渣返干原因。教師設(shè)計三個問題（爐渣中有哪些低、高熔點物質(zhì)？成分有何變化？成分會怎樣變化？），通過“拋出問題→分析解決→得出結(jié)論”的方法來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，做到將知識獲取與解決問題能力培養(yǎng)并重。此過程中學(xué)生觀看視頻對爐渣熔融狀態(tài)有直觀認識；分析渣中常見化合物及其熔點列表，找出渣中熔點較低、較高的化合物；觀看模型界面上爐渣成分變化曲線，找出返干時渣中FeO含量有減少趨勢；最后結(jié)合冶煉過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，總結(jié)出爐渣返干原因。至此，通過問題引導(dǎo)、小組討論、觀看操作視頻等方式，學(xué)生找到爐渣返干的原因，教學(xué)難點突破。

（四）方案優(yōu)化25 min

學(xué)生用所學(xué)理論知識后指導(dǎo)實踐。各小組優(yōu)化爐渣返干處理方案，再次通過虛擬仿真系統(tǒng)進行驗證。教師抽取一組學(xué)生對失敗處理進行分析，并歸納總結(jié)出爐渣返干的處理措施。通過小組合作，利用仿真系統(tǒng)針對性練習(xí)，學(xué)生順利掌握爐渣返干處理，教學(xué)重點一解決。

（五）知識遷移20 min

學(xué)生在掌握返干原因的基礎(chǔ)上進行知識遷移，總結(jié)出預(yù)防返干的措施。通過觀察仿真系統(tǒng)中爐渣成分關(guān)鍵數(shù)據(jù)變化判斷是否會發(fā)生返干，并及時調(diào)整操作從而實現(xiàn)預(yù)防返干。此次操作結(jié)果將作為本次課技能考核成績。通過自主知識遷移、教師引導(dǎo)，依賴現(xiàn)代化智能冶金技術(shù)解決教學(xué)重點二。

（六）考核評價10 min

仿真系統(tǒng)生成報表并打分，對學(xué)生職業(yè)技能進行評價；教師查看操作記錄，通過安全、成本、效率等方面評價學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)；學(xué)生在云班課上完成課堂測試，檢驗知識掌握情況；組內(nèi)對學(xué)習(xí)態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)等進行互評，由此形成系統(tǒng)評價、教師評價、在線測試、組內(nèi)互評的多元評價體系。

課后，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺上的雙語煉鋼系統(tǒng)進行操作，了解國際先進技術(shù)，拓展職業(yè)技能水平。

四、實用與創(chuàng)新

通過煉鋼虛擬仿真系統(tǒng)、云班課等信息化手段構(gòu)建了設(shè)備操作可模擬、處理效果可呈現(xiàn)、技能經(jīng)驗?zāi)芙涣鞯慕虒W(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的技能水平。教學(xué)過程融入英語，有助于提升學(xué)生的國際競爭力。

五、結(jié)語

教學(xué)信息化是當(dāng)前提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段，信息技術(shù)與冶金技術(shù)專業(yè)課程融合，可以為學(xué)生提供有效的學(xué)習(xí)環(huán)境，改善學(xué)習(xí)資源，拓展職業(yè)技能，有利于培養(yǎng)優(yōu)秀的冶金工匠。

參考文獻：

[1]教育部.教育信息化“十三五”規(guī)劃（教技〔2016〕2號）[S].北京：教育部，2016.

[2]姜大源.工作過程系統(tǒng)化：中國特色的現(xiàn)代職業(yè)教育課程開發(fā)[J].順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014，12（3）：1-11.