淺析計算機技術在冶金工程專業課程教學中的應用

張俊

摘要：在當前冶金工程專業課程教學中，計算機技術的應用對于學生學習能力的提高有很大的幫助作用。本文首先分析了計算機技術在冶金工程專業教學中的應用必要性，然后結合實際教學的需求分析計算機技術在冶金工程專業教學中的應用策略，以期促進冶金工程專業教學的發展。

關鍵詞：冶金工程；專業課；計算機技術；教學

冶金工程專業是專門培養冶金方面人才的，其所開設的課程包括冶金設計、冶金技術、冶金工程規劃以及冶金行業管理等，隨著互聯網及信息技術的發展，在冶金專業教學中也開始結合計算機技術應用來使得教學更加形象生動，讓學生在課堂學習中掌握更多的技術和能力。

一、計算機技術在冶金工程專業教學中的應用必要性

冶金工程中需要嚴謹的工程技術，以及對流程的科學把握，而實際上，大多冶金工程的工作環境都比較復雜，比如需要在高溫封閉的環境中工作，而且流程都有很多環節，不同的冶金行業的流程并不相同，反應器的使用也有區別，很多冶金工程專業的學生在學習中并沒有真正接觸到冶金工程的實際操作，因此，很多都是在進行理論學習，但是當學生畢業參加工作后，往往不能盡快融入到工作環境中，不利于學生的就業。而采用計算機技術可以讓教學更加直觀，通過多媒體教學、3D虛擬現實教學、虛擬仿真實驗教學和互動教學相結合，讓學生在課堂上可以感受到實際冶金工程的技術應用和操作情況，對教材中的理論知識有更明確的認識，還可以提高學生的學習興趣，增強記憶效果，提高學生的動手能力，對學生以后參加工作有很大的幫助作用，有助于學生盡快適應工作環境[1]。

二、計算機技術在冶金工程專業教學中的應用策略

（一）計算機多媒體教學的應用

計算機多媒體教學是一種常用的教學方法，對于很多教師和學生來說已經非常熟悉，但是計算機多媒體教學在應用中必須擺脫傳統的固化思維，不能僅是采用計算機教學來對課本上的內容進行重復展示，而是要利用多媒體教學的功能來補充教材中并不形象具體的一些知識，從而讓學生更加直觀地掌握教材中的理論內容。多媒體教學可以充分地將圖片、聲音、動畫、視頻等內容相結合，還可以實現超鏈接的應用，一般來說，采用多媒體教學后，學生的學習積極性能夠有所提高。因此，結合冶金工程專業課程教學的要求來看，教師有必要應用多媒體的圖片展示、Flash動畫演示、流程總結、視頻播放的功能來加強技術教學。比如教材中對冶金反應器的描述雖然比較詳細，但是圖片不清晰，標注也不明確，學生只能了解個大概，但是利用多媒體課件可以將多種不同的新型反應器的圖片展示給學生，還可以將反應器的工作原理設計成動圖的形式，為了讓學生了解的更加透徹，教師還可以從網上搜集或者自己拍攝制作反應器工作的視頻，讓學生對教材知識有直觀的了解[2]。

（二）3D虛擬現實教學的應用

3D 虛擬現實技術即VR-virtual reality technology，也稱虛擬實境，是利用3D技術來進行虛擬現實的創建，形成類似現實的一種逼真的情境，在3D虛擬現實的設計中，可以形成視覺、聽覺、觸覺等多感知的三維虛擬環境，而且當前利用3D-VR眼鏡也可以實現這種3D交互式虛擬環境的設計，讓人產生身臨其境的感受[3]。但是在當前的冶金專業教學中，想要達到這種3D虛擬現實教學的層次是有困難的，一般學校無法負擔建設3D虛擬現實的大量投資，然而教師可以利用這種3D虛擬現實教學技術的理念，為學生打造一種相類似的體驗環境，使3D虛擬現實的教學進行一定的簡化，通過為學生構建3D虛擬工廠、3D操作設備的動畫情境和一定的互動功能來加強學生的直觀感受。3D虛擬工廠可以模仿真實的某個冶金工廠來進行設計，通過3D技術帶領學生參觀工廠，學生會對未來的工作環境有更清晰的了解，在學習相關技術時也會形成一定的情景性。

（三）虛擬仿真實驗教學的應用

虛擬仿真實驗教學往往需要同步構建虛擬仿真實驗教學中心，以讓學生能夠在該實驗中心進行模擬的實驗操作，這符合冶金行業對學生動手操作能力培養的要求。單純進行理論教學畢竟是紙上談兵，冶金專業的學生必須掌握相應的技術操作能力。虛擬仿真實驗教學可以將電解鋁生產、轉爐煉鋼生產進行仿真模擬，這兩項生產內容和流程的學習非常關鍵，在虛擬仿真實驗教學設計中，電解鋁生產可以融入設備演示、工藝演示、操作流程演示、電解鋁的生產知識；轉爐煉鋼生產可以融入參數操作、技術應用、流程設置、溫度設置、時間設置、數據設定、造渣料投料、鈦合金投料、出鋼操作等不同的內容。在虛擬仿真實驗中還可以內置考核功能，在學生觀看完操作之后，進行自己動手實驗，如果操作錯誤系統會進行提示。另外，為了增強學生在虛擬仿真實驗學習中的理論知識儲備，還可以內置教學資源庫功能，建設教學資源系統，學生可以隨時選擇需要學習的知識內容進行補充學習，提高學生學習的自主性和積極性。

（四）計算機互動教學技術的應用

計算機互動教學技術通常是通過計算機教學平臺的構建形成的，在互動教學中，學生的學習積極性被充分調動起來，而且課堂學習的精力更加集中。結合冶金工程專業教學，教師可以在互動教學中重點開發問答教學、遠程操作演示教學、考核評價等功能。這樣學生可以在計算機應用平臺中實現和教師的互動，掌握更多學習內容，還可以通過參與考核得到相應的評價建議。而遠程操作演示教學可以直接和工廠形成連線，邀請工廠的技術人員直接演示冶金設備的操作、展示工藝流程，還可以與企業工程師進行實時交流，讓學生足不出戶就可以看到冶金工廠的情況，進一步提高應用能力。

三、總結

綜上所述，冶金行業教學中可以充分利用計算機技術來豐富課堂內容、增強學生的學習體驗，讓學生更多地切實感受冶金工程技術的實際應用，相關教師有必要加強對計算機技術的應用，給學生構建生動、形象、仿真的教學課堂，促進學生更好的掌握專業技術能力，進一步提高就業率。

參考文獻：

[1]龍木軍，陳登福，文光華.冶金工程本科專業課程教學方法的探索與實踐[J].高等建筑教育，2014，23（06）：42-44.

[2]王春霞，姜艷麗，李義兵，劉崇宇，羅鯤，喻亮.冶金工程的虛擬仿真實踐教學平臺系統的研究與實踐[J].廣東化工，2016，43（04）：147-148.

[3]鐘勝奎，王德永，伍凌.冶金工程專業實踐教學環節的改革與成效[J].教育教學論壇，2015，（34）：85-87.endprint