信息化教學(xué)模式在中職危廢品檢測(cè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

李麗

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)以驚人的速度改變著我們的工作、生活、交流以及思維方式。與此同時(shí)，教學(xué)模式的改革也呈現(xiàn)出前所未有的氣勢(shì)，信息化教學(xué)模式更是我們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，而這種教學(xué)模式在中職危廢品檢測(cè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的需求也在不斷增長(zhǎng)，且應(yīng)用效果十分顯著。以《電鍍廢水的檢測(cè)及處理》為例闡述信息化教學(xué)模式與危廢品檢測(cè)實(shí)訓(xùn)課堂的有效融合。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?信息化教學(xué);危廢品檢測(cè);教學(xué)設(shè)計(jì)

[中圖分類號(hào)] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] ?2096-0603（2020）41-0085-03

2017年，中央環(huán)保督查力度空前，將從嚴(yán)治理“散亂污”企業(yè)作為強(qiáng)化督查的重點(diǎn)內(nèi)容之一，對(duì)無(wú)法升級(jí)改造達(dá)標(biāo)排放的企業(yè)，一律關(guān)閉！在已查處的17.6[1]萬(wàn)家“散亂污”企業(yè)中，電鍍企業(yè)占較大比重。因此，在電鍍廢水排放前進(jìn)行嚴(yán)要求檢測(cè)、高標(biāo)準(zhǔn)處理，顯得極為重要。

本課借助信息化技術(shù)，化解危廢檢測(cè)的難題，破解廢水排放的困局，為電鍍行業(yè)的“綠色發(fā)展”提供強(qiáng)大動(dòng)力，為同類課程開(kāi)展教學(xué)提供示范。

電鍍行業(yè)是全球三大污染行業(yè)之一，電鍍廢水處理也位列廢水處理十大難題之首，資料顯示，80%的疾病與水體污染有關(guān)，電鍍廢水的檢測(cè)與處理關(guān)乎民生，被十二五規(guī)劃列為重點(diǎn)項(xiàng)目。本課將分析檢驗(yàn)工的工作任務(wù)與HSEQ崗位職責(zé)相結(jié)合，設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，力求借助信息化技術(shù)，指導(dǎo)學(xué)生廢水的規(guī)范檢測(cè)及處理，破解困局，轉(zhuǎn)危為機(jī)，為電鍍行業(yè)的“綠色發(fā)展”提供強(qiáng)大動(dòng)力。

教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用優(yōu)選程序，仿真軟件突破了實(shí)驗(yàn)條件難確定、操作難掌握的難題;交互動(dòng)畫(huà)，展示事故易發(fā)點(diǎn)細(xì)節(jié)要領(lǐng)，強(qiáng)化安全意識(shí);zigbee遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與高清攝像頭為實(shí)操過(guò)程的安全和規(guī)范雙重把關(guān)。

將泛雅在線教育平臺(tái)與危廢品檢測(cè)及處理助學(xué)軟件有機(jī)結(jié)合：利用泛雅平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)的發(fā)布，實(shí)現(xiàn)課前、課中和課后的教學(xué)組織和管理評(píng)價(jià)，提高效率保證質(zhì)量;助學(xué)軟件將危廢品按照形態(tài)進(jìn)行分類整理，就污染物來(lái)源、危害、無(wú)害化處理、檢測(cè)方法、資源化處理等方面進(jìn)行了學(xué)習(xí)資源的歸納，為學(xué)習(xí)過(guò)程提供支持，并連接虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心助學(xué)生熟流程、定方案、奠基礎(chǔ)。以“電鍍含氰廢水”為分析載體設(shè)計(jì)教學(xué)，夯實(shí)技能、積累方法、養(yǎng)成崗位意識(shí)，在同類課程的教學(xué)中具有較好的推廣作用。

一、教學(xué)分析

（一）內(nèi)容分析

本課采用國(guó)教材《工業(yè)分析技術(shù)》，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和分析檢驗(yàn)工崗位要求，將教材中危廢品檢測(cè)和處理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合，以“電鍍含氰廢水”為分析載體，設(shè)計(jì)電鍍廢水的檢測(cè)及處理教學(xué)。

（二）學(xué)情分析

授課對(duì)象為中職工業(yè)分析與檢驗(yàn)專業(yè)二年級(jí)學(xué)生，對(duì)危廢品檢測(cè)和處理有一定的理論基礎(chǔ)，但對(duì)氰化物的檢測(cè)和處理不甚了解;有一定的安全操作意識(shí)，但規(guī)范性不強(qiáng);具備高效節(jié)能的生產(chǎn)意識(shí)，但不能將理念落到實(shí)際生產(chǎn)中。

（三）目標(biāo)確定

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合崗位職責(zé)，確定本課教學(xué)目標(biāo)如下。

知識(shí)目標(biāo)：掌握氰化污染物的檢測(cè)處理方法。

能力目標(biāo)：能按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)電鍍廢水中氰化物含量;能設(shè)計(jì)最優(yōu)方案對(duì)氰化物進(jìn)行無(wú)害化處理。

素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成安全、規(guī)范、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)意識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)是氰化物的規(guī)范檢測(cè);教學(xué)難點(diǎn)是氰化物的無(wú)害化處理。

（四）策略選擇

本課以工作過(guò)程引領(lǐng)教學(xué)過(guò)程，依托“助學(xué)軟件”整合學(xué)習(xí)資源，通過(guò)“反應(yīng)動(dòng)畫(huà)”認(rèn)危害，識(shí)機(jī)理;“仿真操作”熟方法，定方案;“安全動(dòng)畫(huà)”強(qiáng)意識(shí)，控規(guī)范;“優(yōu)選軟件”析因素，擇條件;逐一強(qiáng)化重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)和技能的全面提升。

二、教學(xué)過(guò)程

（一）課前準(zhǔn)備

課前，學(xué)生登錄學(xué)習(xí)平臺(tái)觀看微視頻了解電鍍工藝，借助自主開(kāi)發(fā)的“危廢品檢測(cè)及處理助學(xué)軟件”學(xué)習(xí)氰化物的來(lái)源、危害及檢測(cè)和處理方法，并通過(guò)泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)完成課前測(cè)試，反饋問(wèn)題，以學(xué)定教。

（二）創(chuàng)設(shè)情境

課上，一則“因排放超標(biāo)，電鍍企業(yè)全部關(guān)停，涉及電鍍配件產(chǎn)品一律無(wú)法按期交貨，企業(yè)面臨巨額罰款”的新聞?dòng)|目驚心。教師適時(shí)引導(dǎo)：假如你是某企業(yè)的水質(zhì)檢驗(yàn)工程師，該如何幫助企業(yè)降低污染、達(dá)標(biāo)排放、恢復(fù)生產(chǎn)？

由于化工行業(yè)的特殊性，學(xué)生無(wú)法進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，情境的創(chuàng)設(shè)有效地化解了上述矛盾[2]。在預(yù)設(shè)的工作情境中賦予學(xué)生崗位身份，當(dāng)他們肩負(fù)職責(zé)時(shí)，職業(yè)責(zé)任感油然而生。

（三）確定任務(wù)

鑒于HSEQ崗位職責(zé)，立足于減少污染、達(dá)標(biāo)排放的理念，師生共同確定了本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)：

任務(wù)一：分光光度法測(cè)定氰化物的含量。

任務(wù)二：氰化物的無(wú)害化處理。

學(xué)生充分考慮崗位責(zé)任、人文關(guān)懷等因素，展開(kāi)討論，討論點(diǎn)層層深入，學(xué)習(xí)目標(biāo)逐漸明晰。責(zé)任內(nèi)化于心的同時(shí)，學(xué)生成為課堂真正的主人。[3]

（四）實(shí)施任務(wù)

任務(wù)一：分光光度法測(cè)定氰化物的含量。

氰化物檢測(cè)流程復(fù)雜，操作規(guī)程嚴(yán)格，且存在安全隱患。因此，安全、規(guī)范的檢測(cè)為后續(xù)處理工作提供可靠依據(jù)是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。

軟件助學(xué) 了解方法：學(xué)生打開(kāi)助學(xué)軟件，觀看視頻，了解過(guò)程;學(xué)習(xí)動(dòng)畫(huà)，探究原理，自主探究，學(xué)習(xí)應(yīng)急處理措施。

我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了危廢品檢測(cè)與處理助學(xué)軟件，旨在幫助學(xué)生建構(gòu)并形成適合自己的學(xué)習(xí)方法，輔助其終身學(xué)習(xí)。將各知能以碎片化的形式整理起來(lái)，在學(xué)生的初學(xué)階段以水平或者垂直的關(guān)系呈現(xiàn)知能，幫助學(xué)生建構(gòu)一定的體系，在之后的學(xué)習(xí)中形成自然的綜合應(yīng)用，其效果整體大于部分之和。再次遇到陌生的知識(shí)點(diǎn)，啟動(dòng)新的任務(wù)，繼續(xù)借助軟件協(xié)調(diào)應(yīng)用。

虛擬仿真 擬訂方案：從安全、高效的角度出發(fā)，學(xué)生首先進(jìn)入仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行虛擬操作：穿戴防護(hù)器具、搭建實(shí)驗(yàn)裝置，模擬實(shí)驗(yàn)流程控制。如裝置搭建不合格或流程操作錯(cuò)誤，樣品預(yù)處理過(guò)程中生成的氫氰酸泄漏，進(jìn)入人體會(huì)迅速麻痹呼吸中樞，導(dǎo)致死亡，在事故易發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出規(guī)范操作提示，強(qiáng)調(diào)操作要領(lǐng)，強(qiáng)化安全意識(shí);樣品測(cè)定過(guò)程中，若操作規(guī)范不明確，可切換到演示模式，學(xué)習(xí)規(guī)范的儀器使用方法;若連續(xù)操作錯(cuò)誤，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警示提醒，并給予正確的指導(dǎo);教師在線監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)指導(dǎo)。學(xué)生參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合仿真過(guò)程，制訂實(shí)訓(xùn)方案上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái)，教師審核方案合格者進(jìn)入實(shí)操。

此環(huán)節(jié)，學(xué)生在高度合作的氛圍下，自主設(shè)計(jì)檢測(cè)方案，建構(gòu)檢測(cè)方案設(shè)計(jì)的基本思路，為對(duì)接工作崗位做好充分準(zhǔn)備[4]。

小組協(xié)作 實(shí)測(cè)分析：有了仿真練習(xí)，學(xué)生不再縮手縮腳，實(shí)操過(guò)程井井有條。但安全管控仍不可少，教師通過(guò)zigbee遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)通風(fēng)櫥中氰化氫流量，如遇異常及時(shí)終止操作;再結(jié)合高清攝像頭監(jiān)控實(shí)操過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不規(guī)范操作，適時(shí)糾正，實(shí)現(xiàn)安全和規(guī)范的雙重把關(guān)。

此環(huán)節(jié)，不僅考慮了對(duì)學(xué)生實(shí)操過(guò)程的安全和規(guī)范進(jìn)行把關(guān)，更把化工生產(chǎn)過(guò)程中的人文關(guān)懷滲透其中，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代化技術(shù)管控污染物的排放量，從點(diǎn)滴做起培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)。

在線比對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果：最后，借助校企合作交流群，將學(xué)生的檢測(cè)結(jié)果與第三方實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，誤差在允許范圍內(nèi)，檢測(cè)結(jié)果可信，學(xué)生出具檢測(cè)報(bào)告。

此環(huán)節(jié)以企業(yè)評(píng)價(jià)的模式給予學(xué)生形成性評(píng)價(jià)，肯定階段性學(xué)習(xí)效果，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生在線與導(dǎo)師溝通，發(fā)現(xiàn)不足及時(shí)糾正，既是評(píng)價(jià)過(guò)程，更是學(xué)習(xí)過(guò)程。

任務(wù)二：氰化物的無(wú)害化處理。

減排處理、清潔生產(chǎn)，是企業(yè)綠色發(fā)展的前提，但是受到成本的制約，很多企業(yè)能處理卻不愿處理，如何以最低的成本達(dá)到最佳的處理效果，是企業(yè)的追求，也是本節(jié)課的難點(diǎn)所在。

自主學(xué)習(xí) 設(shè)計(jì)減排：教師給定四種常見(jiàn)破壞劑供學(xué)生選擇，學(xué)生自主探究，了解氰根的還原性，認(rèn)識(shí)到酸性或高溫條件下氰化物易轉(zhuǎn)化成劇毒氣體——氰化氫。以小組為單位，從安全和環(huán)保的角度進(jìn)行分析，最終確定次氯酸鈉為破壞劑，對(duì)廢水中氰化物進(jìn)行結(jié)構(gòu)破壞處理，實(shí)現(xiàn)減排。

優(yōu)選條件 無(wú)害處理：根據(jù)任務(wù)一的檢測(cè)數(shù)據(jù)，借助實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)選軟件，學(xué)生自主探究處理反應(yīng)條件，從處理效果、處理成本等角度出發(fā)，用數(shù)據(jù)模型將條件篩選過(guò)程可視化，優(yōu)選成本最低，效果最佳的pH值、溫度和破壞劑用量，降低了學(xué)習(xí)難度，突破了教學(xué)難點(diǎn)。

本環(huán)節(jié)設(shè)置了兩個(gè)子任務(wù)，學(xué)生通過(guò)努力，選擇環(huán)境良好、處理效果最佳、成本最低的——最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。用數(shù)據(jù)模型將復(fù)雜的正交過(guò)程簡(jiǎn)單可視化。學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)，體會(huì)科研的思維，培養(yǎng)環(huán)保和效益意識(shí)[5]。以優(yōu)選程序?yàn)橹Ъ?，輔助學(xué)生自主設(shè)計(jì)方案，與任務(wù)一異曲同工。

最后，學(xué)生根據(jù)優(yōu)選結(jié)果，分組實(shí)驗(yàn)，教師對(duì)每組操作情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)360度高清攝像頭動(dòng)態(tài)捕捉學(xué)生的操作過(guò)程，了解學(xué)習(xí)進(jìn)度，適時(shí)指導(dǎo)、及時(shí)糾正。無(wú)害化處理之后學(xué)生按照要求進(jìn)行復(fù)檢，科學(xué)評(píng)價(jià)處理效果。

至此，學(xué)生以水質(zhì)檢驗(yàn)工程師的身份對(duì)含氰電鍍廢水的檢測(cè)及處理工作有了完整的認(rèn)識(shí)，并借助信息化手段，安全高效地完成了方案的設(shè)計(jì)、預(yù)處理、檢測(cè)、無(wú)害化處理等任務(wù)，掌握了操作技能，建構(gòu)了學(xué)習(xí)方法，樹(shù)立了節(jié)能環(huán)保意識(shí)。

（五）總結(jié)評(píng)價(jià)

結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師組織小組匯報(bào)，歸納操作規(guī)范，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，投票選出優(yōu)秀小組，并完成隨堂檢測(cè)，教師歸納總結(jié)注意事項(xiàng)。學(xué)習(xí)平臺(tái)根據(jù)課前反饋、虛擬仿真、條件優(yōu)選、實(shí)踐操作的階段性成績(jī)按權(quán)重統(tǒng)計(jì)總分，構(gòu)建了多元化、全過(guò)程的評(píng)價(jià)體系。

（六）拓展提高

通過(guò)連線專家，學(xué)生了解了貴金屬回收對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的巨大影響。在拓展提高環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生利用助學(xué)軟件，查詢資源、分組探究，設(shè)計(jì)含氰電鍍廢水中銀的回收方案，展開(kāi)“淘金之旅”。進(jìn)一步培養(yǎng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的回用意識(shí)和效益意識(shí)，避免浪費(fèi)，升華情感。

三、教學(xué)效果

本課將實(shí)際工作過(guò)程與HSEQ崗位職責(zé)相結(jié)合，設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用優(yōu)選程序，解決實(shí)驗(yàn)條件難確定的難題;虛擬仿真，突破復(fù)雜操作難掌握的困境;交互動(dòng)畫(huà)，展示易錯(cuò)操作細(xì)節(jié)，強(qiáng)化安全意識(shí);實(shí)操監(jiān)控系統(tǒng)，為安全和規(guī)范雙重把關(guān);泛雅平臺(tái)與助學(xué)軟件有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)組織和資源整合一體化，在同類課程的教學(xué)中具有較好的示范推廣作用。

四、幾點(diǎn)思考

（一）助學(xué)軟件，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)生性技能

危廢品檢測(cè)處理，信息量大，知識(shí)面廣，學(xué)生很難做到融會(huì)貫通，課后難以做到延續(xù)性學(xué)習(xí)，有些學(xué)生能夠?qū)⒗碚撀?lián)系實(shí)際，但是由于缺乏持續(xù)的、周密的指導(dǎo)而半途而廢，所以，助學(xué)軟件應(yīng)需而生，從學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)到方法的建構(gòu)，由學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)工具逐步變成輔助工具，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力;學(xué)生走上工作崗位后，依然可以利用軟件展開(kāi)延續(xù)性學(xué)習(xí)。

（二）虛擬仿真練習(xí)，強(qiáng)化訓(xùn)練非創(chuàng)生性技能

本堂課中利用虛擬仿真軟件為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)近乎真實(shí)的虛擬環(huán)境，學(xué)生在提示、練習(xí)、考核等模式下反復(fù)訓(xùn)練非創(chuàng)生性技能，做到技能層次化，檢測(cè)及處理過(guò)程規(guī)范化。學(xué)生實(shí)現(xiàn)了從“生手”到“專家”的蛻變。

（三）優(yōu)選實(shí)驗(yàn)條件，培養(yǎng)科研思維，教學(xué)模式帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展

因行業(yè)的特殊性，學(xué)生不能到崗位上接觸實(shí)際的檢測(cè)和處理工作，所以，我們以“小試”的形式，將工作過(guò)程搬進(jìn)課堂，并借助信息化手段增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生成為復(fù)合型人才，適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展需求。更希望通過(guò)教學(xué)模式的改變帶動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。

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編輯 馮永霞