“爐渣返干的預(yù)防與處理”信息化教學(xué)的設(shè)計(jì)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(guò)程和實(shí)用創(chuàng)新等方面闡述了信息化教學(xué)設(shè)計(jì)及其信息化教學(xué)的特色。

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

[中圖分類(lèi)號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 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(yùn)用。冶金行業(yè)具有高危、高溫等特點(diǎn)，企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備不可能用于實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)存在理論難吸收、實(shí)踐難掌握的困境。將信息技術(shù)與冶金專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)融合，能較好地解決這一問(wèn)題。通過(guò)不斷嘗試，研究出適合于高職黑色冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)《煉鋼生產(chǎn)操作與控制》課程的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)思路，以“爐渣返干的預(yù)防與處理”教學(xué)單元為例對(duì)其信息化教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

一、教學(xué)分析

依據(jù)工作過(guò)程系統(tǒng)化的教育理念[2]，參照轉(zhuǎn)爐煉鋼工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，突出崗位能力培養(yǎng)，將課程劃分為四個(gè)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(shí)。授課對(duì)象為黑色冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)二年級(jí)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(guò)程中喜歡合作，熱衷網(wǎng)絡(luò)信息使用，但解決問(wèn)題能力有待提高。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和轉(zhuǎn)爐煉鋼工職業(yè)技能要求，設(shè)置了知識(shí)、能力、素質(zhì)三位一體的教學(xué)目標(biāo)，并依據(jù)學(xué)生課前掌握情況確定教學(xué)重難點(diǎn)。

二、教學(xué)策略

采用線上線下、虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式，以問(wèn)題引導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(tái)、云班課移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)等多種信息化手段，將2學(xué)時(shí)的教學(xué)活動(dòng)依次確定為六個(gè)環(huán)節(jié)，并向課前課后延伸。

三、教學(xué)過(guò)程

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

課中教學(xué)設(shè)計(jì)六個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)具體實(shí)施如下：

（一）創(chuàng)設(shè)情境5 min

教師通過(guò)3D漫游帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入虛擬煉鋼生產(chǎn)車(chē)間，進(jìn)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(dá)來(lái)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(tuán)隊(duì)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(jìn)行模擬生產(chǎn)。當(dāng)返干發(fā)生后按照預(yù)處理方案進(jìn)行操作，驗(yàn)證方法是否可行。冶煉結(jié)束后爐長(zhǎng)將方案和效果發(fā)送到云班課進(jìn)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(jì)三個(gè)問(wèn)題（爐渣中有哪些低、高熔點(diǎn)物質(zhì)？成分有何變化？成分會(huì)怎樣變化？），通過(guò)“拋出問(wèn)題→分析解決→得出結(jié)論”的方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，做到將知識(shí)獲取與解決問(wèn)題能力培養(yǎng)并重。此過(guò)程中學(xué)生觀看視頻對(duì)爐渣熔融狀態(tài)有直觀認(rèn)識(shí)；分析渣中常見(jiàn)化合物及其熔點(diǎn)列表，找出渣中熔點(diǎn)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(shí)渣中FeO含量有減少趨勢(shì)；最后結(jié)合冶煉過(guò)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(guò)問(wèn)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(diǎn)突破。

（四）方案優(yōu)化25 min

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

（五）知識(shí)遷移20 min

學(xué)生在掌握返干原因的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)遷移，總結(jié)出預(yù)防返干的措施。通過(guò)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(huì)發(fā)生返干，并及時(shí)調(diào)整操作從而實(shí)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(jī)。通過(guò)自主知識(shí)遷移、教師引導(dǎo)，依賴(lài)現(xiàn)代化智能冶金技術(shù)解決教學(xué)重點(diǎn)二。

（六）考核評(píng)價(jià)10 min

仿真系統(tǒng)生成報(bào)表并打分，對(duì)學(xué)生職業(yè)技能進(jìn)行評(píng)價(jià)；教師查看操作記錄，通過(guò)安全、成本、效率等方面評(píng)價(jià)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)；學(xué)生在云班課上完成課堂測(cè)試，檢驗(yàn)知識(shí)掌握情況；組內(nèi)對(duì)學(xué)習(xí)態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)等進(jìn)行互評(píng)，由此形成系統(tǒng)評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、在線測(cè)試、組內(nèi)互評(píng)的多元評(píng)價(jià)體系。

課后，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)上的雙語(yǔ)煉鋼系統(tǒng)進(jìn)行操作，了解國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，拓展職業(yè)技能水平。

四、實(shí)用與創(chuàng)新

通過(guò)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(yàn)?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(guò)程融入英語(yǔ)，有助于提升學(xué)生的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

五、結(jié)語(yǔ)

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(zhuān)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(xiàn)：

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

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