林 磊

（天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300400）

近年來，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，許多高職院校已引進(jìn)仿真軟件來滿足教學(xué)要求，但是課程本身的教學(xué)模式并沒有改變，教學(xué)效果不理想?！稛掍撋a(chǎn)操作與控制》課程作為高職冶金技術(shù)專業(yè)的核心課，由于知識點多，應(yīng)用性強(qiáng)，且要求學(xué)生具有較高的動手操作能力和問題分析能力，因此，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)習(xí)興趣不高。如何改革虛擬環(huán)境下的教學(xué)模式，切實提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生畢業(yè)后真正成為高端技能型專門人才，是專業(yè)教師面臨的重要工作。本文對高職冶金類專業(yè)《煉鋼生產(chǎn)操作與控制》課程在虛擬環(huán)境下的教學(xué)新模式進(jìn)行了探索和實踐。

一、課程現(xiàn)狀

《煉鋼生產(chǎn)操作與控制》課程是冶金技術(shù)專業(yè)必修的核心主干課程，是一門綜合性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)的專業(yè)實踐課程，也是與企業(yè)緊密結(jié)合的理實一體化課程，在專業(yè)人才培養(yǎng)中具有十分重要的地位。目前該課程在教學(xué)過程中主要存在以下問題：

（一）課程內(nèi)容選擇不合理

第一課程內(nèi)容的選擇應(yīng)該是獲得某門具體課程的知識、技能、態(tài)度及其組織關(guān)系，基本參照點是完成工作任務(wù)所需要的職業(yè)能力，應(yīng)避免學(xué)科本位、學(xué)科知識系統(tǒng)化和完整化。但由于課程的任課教師都是學(xué)科本位模式培養(yǎng)的，學(xué)科本位的烙印很深，故在選擇課程內(nèi)容時還是在習(xí)慣按學(xué)科本位確定課程內(nèi)容，使得課程內(nèi)容不注重學(xué)生的能力培養(yǎng)。第二課程內(nèi)容中的職業(yè)態(tài)度和素質(zhì)內(nèi)容較少。根據(jù)用人單位的反饋意見，現(xiàn)在企業(yè)對畢業(yè)生的職業(yè)態(tài)度和素質(zhì)也很看重，這是他們選人的第一標(biāo)準(zhǔn)，而這部分重要內(nèi)容沒有貫穿在整個學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的全過程中，無法能夠確保達(dá)到課程目標(biāo)的要求。

（二）教學(xué)過程設(shè)計不合理

高職課程的教學(xué)設(shè)計要體現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師要轉(zhuǎn)變給學(xué)生灌輸知識的傳統(tǒng)角色，應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容采用有利于學(xué)生綜合職業(yè)能力培養(yǎng)的教學(xué)方法，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和組織者。目前該課程主要還是采用以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，忽視了學(xué)生的認(rèn)知主體作用，在整個教學(xué)過程中，以“教”為主，缺少師生間的互動，教學(xué)方法單一、教學(xué)手段落后，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不利于技能型專門人才的培養(yǎng)。

二、構(gòu)建虛擬環(huán)境下理論與實踐一體化的教學(xué)新模式

（一）按照典型工作任務(wù)整合序化教學(xué)內(nèi)容

組織任課教師深入天津鋼鐵集團(tuán)有限公司、天津鋼管集團(tuán)股份有限公司等鋼鐵企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，通過到生產(chǎn)車間現(xiàn)場觀察、與企業(yè)技術(shù)人員和工人專家進(jìn)行座談等方式，進(jìn)行崗位能力分析，描述出完成職業(yè)崗位實際工作任務(wù)所需要的知識、能力、素質(zhì)要求，結(jié)合學(xué)習(xí)者特征，確定課程目標(biāo)。同時依據(jù)虛擬仿真教學(xué)設(shè)計的原則，選取企業(yè)真實的煉鋼生產(chǎn)工藝流程中的鋼鐵料的選用、渣料的選用、裝料操作、吹氧操作、造渣操作和濺渣護(hù)爐等26項工作為典型工作任務(wù)。然后以“操作新手、操作能手、技術(shù)能手、創(chuàng)新爐長”學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展四階段為主線重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，參照煉鋼工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合全國煉鋼工職業(yè)技能競賽內(nèi)容，以轉(zhuǎn)爐冶煉產(chǎn)品為載體，確定了Q235B鋼冶煉、Q235A鋼冶煉、不銹鋼冶煉、45鋼冶煉和Q235B天鋼120t轉(zhuǎn)爐冶煉5項典型學(xué)習(xí)項目，每個項目都是一個完整的煉鋼工作過程。在項目內(nèi)容的安排上，根據(jù)煉鋼工作流程，每個學(xué)習(xí)項目下都安排了結(jié)構(gòu)相似的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)任務(wù)既是企業(yè)真實的工作過程，又融入了典型工作任務(wù)。隨著學(xué)習(xí)項目的推進(jìn)，學(xué)生的綜合職業(yè)能力不斷提升。

（二）虛擬環(huán)境下理論與實踐一體化的教學(xué)過程

圍繞煉鋼生產(chǎn)仿真系統(tǒng)，將所要學(xué)習(xí)的新技能、新知識隱含在學(xué)習(xí)任務(wù)中，以學(xué)習(xí)任務(wù)為驅(qū)動，精心設(shè)計每個學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)過程。整個教學(xué)過程中學(xué)生在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，通過參與任務(wù)解決的過程，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，實現(xiàn)理論與實踐的高度融合，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的動力，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。教學(xué)過程主要包括教學(xué)準(zhǔn)備和教學(xué)活動兩部分。下面以Q235A鋼冶煉項目中學(xué)習(xí)任務(wù)冶煉操作為例說明虛擬環(huán)境下理實一體化的教學(xué)實施過程。

1．教學(xué)準(zhǔn)備。教學(xué)準(zhǔn)備是在進(jìn)行教學(xué)之前教師需要進(jìn)行的必要準(zhǔn)備，是好的教學(xué)活動順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。主要包括學(xué)生分析、教學(xué)條件分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)確定和學(xué)習(xí)評價設(shè)計四個方面。

學(xué)生分析是通過對學(xué)習(xí)者特征分析，了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)風(fēng)格等特征，為后續(xù)設(shè)計提供依據(jù)。通過前期對學(xué)生的學(xué)習(xí)特征分析得出冶金10－3班學(xué)生綜合能力水平高中低分別為10人、22人和8人。教學(xué)條件分析主要是熟識教學(xué)所需的和已具備的外部條件，為教學(xué)活動進(jìn)行提供依據(jù)。該任務(wù)的教學(xué)條件包括：實踐教學(xué)條件為煉鋼生產(chǎn)仿真系統(tǒng)；理論學(xué)習(xí)條件為教材第四章1－5節(jié)內(nèi)容和某鋼廠轉(zhuǎn)爐冶煉崗位操作規(guī)程。

學(xué)習(xí)目標(biāo)確定是結(jié)合轉(zhuǎn)爐煉鋼崗位群職業(yè)能力分析確定學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的水平和獲得的能力。該任務(wù)的學(xué)習(xí)目標(biāo)：能確定鐵水、廢鋼的加入量；知道吹氧降碳的操作要點；能根據(jù)工藝要求吹氧降碳，準(zhǔn)確命中終點；能在脫碳時防止噴濺和返干的產(chǎn)生；知道鋼水溫度與爐口火焰、爐渣顏色、亮度、氧槍進(jìn)出口水溫差的關(guān)系；知道各種渣料的加入量和造渣方法；能根據(jù)工藝操作要求造好泡沫渣。

學(xué)習(xí)評價設(shè)計是從知識、能力、素質(zhì)等方面對學(xué)生進(jìn)行多元化的評價，促使學(xué)生進(jìn)行知識整合與自我反省。該任務(wù)的評價內(nèi)容為學(xué)生制定的冶煉操作規(guī)程和冶煉仿真操作的操作過程；評價方式為小組自評、小組間互評和教師評價相結(jié)合。

2．教學(xué)活動。教學(xué)活動是選用具有企業(yè)特色的基于典型任務(wù)的班組協(xié)作學(xué)習(xí)模式進(jìn)行設(shè)計和實施。該模式的結(jié)構(gòu)見圖1，虛擬仿真平臺處于中心位置，其它四個環(huán)節(jié)圍繞這個中心組成一個環(huán)形序列。

“項目導(dǎo)入”是起始環(huán)節(jié)，其目的是通過案例導(dǎo)入學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生明確自己應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù)、所需的知識以及所達(dá)到的能力。該環(huán)節(jié)教師的活動包括：（1）以案例導(dǎo)入學(xué)習(xí)任務(wù)及目標(biāo)、展示項目結(jié)果。教師先引入典型案例“某鋼廠冶煉崗位操作規(guī)程”，然后導(dǎo)出學(xué)習(xí)任務(wù)冶煉操作，學(xué)習(xí)目標(biāo)為教學(xué)準(zhǔn)備中確定的目標(biāo)，最后規(guī)定項目完成的結(jié)果為根據(jù)煉鋼生產(chǎn)仿真系統(tǒng)制定冶煉操作規(guī)程，并合作完成仿真操作。（2）以企業(yè)的“班組”為單位對學(xué)生進(jìn)行分組，安排任務(wù)完成的具體步驟、時間和成果的評價方式等。分組時，按照學(xué)生分析的結(jié)果，將不同層次的學(xué)生平均分成8個“班組”。為了有利于協(xié)作學(xué)習(xí)的開展和提高參與的積極性，在保證每個“班組”均有不同層次學(xué)生的同時，按照爐長、一助手、二助手、料口工和爐前工等崗位進(jìn)行角色扮演。（3）提供給學(xué)生必要的學(xué)習(xí)資源崗位操作規(guī)程。此時，學(xué)生的活動主要是通過觀察和分析，明確自己應(yīng)當(dāng)完成的任務(wù)、目標(biāo)及所需知識，并在教師指導(dǎo)下完成分組工作。

在“制定計劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生以“班組”為單位，通過自主學(xué)習(xí)、分組討論和協(xié)作學(xué)習(xí)等方式，共同分析學(xué)習(xí)任務(wù)及目標(biāo)，確定任務(wù)所涉及的各種要素，按角色合理分工，基于虛擬仿真平臺進(jìn)行決策，共同制定出完成任務(wù)的詳細(xì)計劃。教師則根據(jù)計劃制定情況適時對學(xué)生進(jìn)行點撥和指導(dǎo)，使學(xué)生能夠制定出科學(xué)的計劃。

在“實施計劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生按前面制定好的計劃逐步完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教師則認(rèn)真觀察各組學(xué)生的實施情況，并適時進(jìn)行指導(dǎo)。實施過程中穿插著學(xué)生為完成工作任務(wù)所必須的知識和技能，計劃的實施就是學(xué)生知識的構(gòu)建、崗位能力形成的過程。

在“展示與評價”環(huán)節(jié)，學(xué)生按“班組”進(jìn)行任務(wù)成果展示，并進(jìn)行小組自評、互評。然后學(xué)生根據(jù)評價過程中指出的問題改善計劃，形成最終方案并上交，圖2為學(xué)生上交的任務(wù)執(zhí)行方案。學(xué)生在展示和評價的過程中，使知識得到整合、完善和鞏固。教師則根據(jù)學(xué)生的展示和評價給予反饋，教師的反饋意見既是對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在問題的指導(dǎo)，也是對學(xué)生完成任務(wù)的一種激勵。

圖1 基于典型任務(wù)的班組協(xié)作學(xué)習(xí)模式

圖2 “冶煉操作”任務(wù)學(xué)生執(zhí)行方案

三、教學(xué)新模式的實踐效果

《煉鋼生產(chǎn)操作與控制》課程在新模式下的教學(xué)過程中，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，拓展了思路?；诘湫腿蝿?wù)的班組協(xié)作學(xué)習(xí)模式也培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、團(tuán)隊合作能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。通過對問卷調(diào)查和座談發(fā)現(xiàn)，學(xué)生課堂上的學(xué)習(xí)熱情很高，參與意識很強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣大大提高。近三年來，全院煉鋼工職業(yè)資格證書取證率在96%以上，特別是在已舉辦的兩屆全國冶金類高職院校學(xué)生職業(yè)技能競賽轉(zhuǎn)爐煉鋼項目比賽中，我院選派的同學(xué)獲得了一個一等獎、兩個二等獎的優(yōu)異成績。

總之，《煉鋼生產(chǎn)操作與控制》課程采用虛擬環(huán)境下理論與實踐一體化的教學(xué)新模式，融“教、學(xué)、做、評”為一體，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)原則，著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。但是虛擬環(huán)境下的教學(xué)模式只能為學(xué)生提供獲得間接經(jīng)驗的手段，而代替不了現(xiàn)場真實的操作，因此必須與課程后面的企業(yè)現(xiàn)場實操實訓(xùn)有機(jī)地結(jié)合起來，才能達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

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［3］王金崗．對高職工學(xué)結(jié)合有效教學(xué)評價特色的探索［J］．職教論，2010，（30）．

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