劉曉+艾立群+劉然+李俊國

摘要：本文簡要論述了網(wǎng)絡(luò)輔助教學在《爐外精煉》課程教學中的作用：利用冶金工程3D多媒體教學系統(tǒng)融入到課堂教學，并輔以“鋼鐵大學”在線網(wǎng)站的爐外精煉模塊對學生進行模擬實訓訓練，取得了很好的教學效果。

關(guān)鍵詞：爐外精煉;網(wǎng)絡(luò)輔助;多媒體教學;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）07-0079-02

網(wǎng)絡(luò)輔助教學是在現(xiàn)代信息技術(shù)條件下利用計算機網(wǎng)絡(luò)和電子資源進行網(wǎng)上輔助教學的一種新型教學模式，教師可以突破傳統(tǒng)課堂的時空限制，向?qū)W生提供更加全面、廣泛、豐富的教學資源，幫助學生更好地理解和吸收新的知識，促進學生自主學習和協(xié)作學習，拓展其思維空間，激發(fā)創(chuàng)新能力[1]。

華北理工大學冶金與能源學院的《爐外精煉》課程，是冶金工程專業(yè)的專業(yè)課程之一，是冶金工程專業(yè)學生必修的核心課程。課程具有理論性強、抽象性高、復(fù)雜難懂等特點，因此，采取“傳統(tǒng)+現(xiàn)代”的多樣化教學手段是提高課程教學質(zhì)量的有效措施。本課題擬通過建立和完善課程網(wǎng)絡(luò)平臺，以網(wǎng)絡(luò)輔助專業(yè)課程教學，以提高教學質(zhì)量，加強專業(yè)課程建設(shè)。

一、《爐外精煉》課程的教學目的

《爐外精煉》是冶金工程專業(yè)的一門必修課，是基礎(chǔ)課程的延伸，目的是使學生對本專業(yè)有更深的認識，是連接學生由學校進入鋼鐵企業(yè)的橋梁。該課程緊密結(jié)合冶金工程學科的專業(yè)特點，主要介紹將在轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)初煉的鋼液倒入鋼包或?qū)Ｓ萌萜鲀?nèi)進行脫氧、脫硫、脫碳、去氣、去除非金屬夾雜物和調(diào)整鋼液成分及溫度以達到進一步冶煉目的的煉鋼工藝，從而使學生全面認識爐外精煉過程的特點及其在煉鋼過程中的地位和作用，掌握爐外精煉各生產(chǎn)工藝過程的基本原理，樹立工程觀念。

二、《爐外精煉》教學中存在的問題

傳統(tǒng)的《爐外精煉》教學模式為“師主生從”型，教師是知識的傳授者，是課堂教學的主人，學生較被動地接受知識，大部分同學對這些教學內(nèi)容會感到枯燥無味，缺乏新鮮感，學習接受起來難度較大，這種教學模式抑制了學生學習主動性和積極性的提高?，F(xiàn)代化教育教學理念強調(diào)學生在教學中的主體地位，以學生知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)為教學目標，而教師只是課堂教學的組織者、管理者、指導者。在這種教學理念的指導下，僅利用有限的課堂教學時間實現(xiàn)《爐外精煉》課程的學習已無法達到現(xiàn)代化教學目標。如果將多媒體教學軟件及在線網(wǎng)站等運用到《爐外精煉》課程的教學中，使學生充分利用網(wǎng)站及3D多媒體教學軟件中豐富的學習資源，完成課程知識的深化、拓展和延伸，從而激發(fā)學生學習的主動性和積極性，具有重要的意義。

三、《爐外精煉》教學改革的解決辦法

（一）完善課堂教學：多媒體3D教學和課堂教學相結(jié)合

目前，華北理工大學冶金與能源學院自主研發(fā)了一套冶金工程3D多媒體教學系統(tǒng)和冶金工程虛擬交互學習系統(tǒng)，此系統(tǒng)包含的教學內(nèi)容有高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外精煉和連續(xù)鑄鋼等模塊，每個模塊包括設(shè)備篇和工藝篇。設(shè)備篇系統(tǒng)展示每個工序工藝，并對所有單體設(shè)備的功能進行闡釋，立體化展示單體設(shè)備結(jié)構(gòu);工藝篇以流程化系統(tǒng)展示各工藝的生產(chǎn)工藝過程，并對涉及的冶金過程機理進行剖析[2]。

我們充分利用此冶金多媒體教學系統(tǒng)，在對學生講授《爐外精煉》課程的同時，我們對其配合以網(wǎng)絡(luò)教學，在學生開始接觸《爐外精煉》課程時，通過演示講授型實驗教學，利用此多媒體教學系統(tǒng)，一邊演示《爐外精煉》多媒體教學內(nèi)容，一邊細心講授虛擬動畫和錄像剪輯內(nèi)容，系統(tǒng)展示爐外精煉的工藝設(shè)備及其工藝流程。例如，利用多媒體動畫演示RH及LF整個精煉過程生產(chǎn)工藝流程，使學生的認識和理解加深，給學生以身臨其境的感覺，如圖1所示。

在此3D教學系統(tǒng)中，學生能自主對爐外精煉的設(shè)備和工藝進行認知，設(shè)備認知內(nèi)容包括掌握LF爐鋼包車、鋼包、水冷爐蓋、供電系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、喂絲系統(tǒng)和測溫取樣系統(tǒng)等;RH本體系統(tǒng)、鋼包及頂升系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、頂槍系統(tǒng)、水系統(tǒng)和加料系統(tǒng)等設(shè)備機構(gòu)及工作原理。工藝認知內(nèi)容包括精煉爐造渣、加熱、真空、攪拌、脫氧、脫硫、調(diào)整鋼液成分、鈣處理等工藝的操作，完成知識過關(guān)考核。

實踐證明，利用冶金3D多媒體教學系統(tǒng)對學生進行教學，學生的接受效果明顯提高。

冶金3D多媒體教學系統(tǒng)功能完善，教師不僅可以在課堂集中教授《爐外精煉》教學內(nèi)容，而且可以通過中心網(wǎng)站在不同地點網(wǎng)絡(luò)終端上網(wǎng)組織各種實時或非實時的分散式教學，回答學生問題。通過對學生的引導教學，使學生快速地步入《爐外精煉》知識學習的大門，為后續(xù)本課程的學習奠定堅實的基礎(chǔ)。學生學習后，既能掌握宏觀的爐外精煉工藝流程概貌，又能把握微觀爐外精煉設(shè)備結(jié)構(gòu)及其相關(guān)反應(yīng)機理，快速掌握并充分理解爐外精煉的設(shè)備及其相關(guān)工藝，大大降低了教師的教學強度，提高了學生對專業(yè)認識的速度和深度。

（二）加強課后實踐

1.鋼廠實習加強學生對專業(yè)課的理解。《爐外精煉》是實踐性比較強的一門專業(yè)課，教學與實踐相結(jié)合會取得相當好的教學效果。本課程講授之前，本專業(yè)學生會到大型鋼鐵公司進行生產(chǎn)實習，這對《爐外精煉》課程會起到較好的鋪墊作用。實習過程中，企業(yè)相關(guān)爐外精煉技術(shù)人員會向?qū)W生介紹爐外精煉設(shè)備及其工藝操作等，讓學生能夠身臨其境地了解爐外精煉設(shè)備、生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備的操作方法、一些反應(yīng)的基本原理和設(shè)備所能達到的技術(shù)經(jīng)濟指標等，使學生能夠充分認識并理解爐外精煉過程的設(shè)備及工藝路線等知識，為《爐外精煉》課程的學習打下堅實的基礎(chǔ)。實踐證明，經(jīng)過長達六周的生產(chǎn)實習后，學生對《爐外精煉》課程的學習興趣明顯提高。由此可見，學生對《爐外精煉》課程的學習和實踐環(huán)節(jié)的實習是相輔相成的，生產(chǎn)實習加深了學生對本課程內(nèi)容的理解和認識[3]。

2.“鋼鐵大學”在線網(wǎng)站模擬訓練檢驗學生的實踐能力。鋼鐵大學（steeluniversity.org）是一個可以免費使用的網(wǎng)上資源平臺，它由國際鋼鐵協(xié)會發(fā)起成立，其內(nèi)容涵蓋從鋼鐵生產(chǎn)、產(chǎn)品、鋼的應(yīng)用和回收等各個方面。此網(wǎng)站上有豐富的學習資料，包括高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外精煉、連續(xù)鑄鋼等鋼鐵流程模塊以及鋼鐵應(yīng)用軟件等。

借助此鋼鐵大學網(wǎng)絡(luò)平臺，學生在此平臺進行爐外精煉模塊的模擬操作。作為《爐外精煉》課程的作業(yè)部分，學生通過對模擬操作中加入合金和精煉渣的確定，攪拌、真空脫氣和再加熱等操作時間和工藝參數(shù)的模擬，鋼水成份、溫度、夾雜物含量水平等參數(shù)的控制，能充分了解爐外精煉過程中各工藝參數(shù)對冶煉的影響。圖2為“鋼鐵大學”在線網(wǎng)站爐外精煉模塊。

教師對學生在“鋼鐵大學”爐外精煉模塊中操作成績的判分標準和鋼鐵企業(yè)大生產(chǎn)要求的成本最低相吻合，在滿足成分合格的前提下，成本核算值要盡可能的低。我們以此作為判定學生得分高低的標準，誰的成本核算值較低，誰的成績就較高。這種科學的成績評定標準，激發(fā)了學生積極學習的動力。

總之，利用冶金工程多媒體3D教學和課堂教學相結(jié)合融入到《爐外精煉》課程教學中，并輔以“鋼鐵大學”在線網(wǎng)站的爐外精煉模塊對學生進行模擬實訓訓練，學生對本課程自主學習的積極性大大提高，強化了學生的工程實踐能力，提升了學生對本課程專業(yè)知識的認知水平，為以后的工作奠定了良好的實踐基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]李杰.《冶金設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學改革研究[J].科技信息，2012，（6）：142.

[2]宋卓斐，李運剛，李俊國.虛擬交互學習在鋼鐵冶金教學中的應(yīng)用[J].教育教學論壇，2014，（11）：89-90.

[3]李俊國，劉曉，石焱，艾立群，劉然，胡長慶，孫立根.冶金工程專業(yè)生產(chǎn)實習教學改革[J].中國冶金教育，2013，13（3）：73-76.