淺析計算機(jī)技術(shù)在冶金工程專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

張俊

摘要：在當(dāng)前冶金工程專業(yè)課程教學(xué)中，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高有很大的幫助作用。本文首先分析了計算機(jī)技術(shù)在冶金工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用必要性，然后結(jié)合實(shí)際教學(xué)的需求分析計算機(jī)技術(shù)在冶金工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用策略，以期促進(jìn)冶金工程專業(yè)教學(xué)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：冶金工程；專業(yè)課；計算機(jī)技術(shù)；教學(xué)

冶金工程專業(yè)是專門培養(yǎng)冶金方面人才的，其所開設(shè)的課程包括冶金設(shè)計、冶金技術(shù)、冶金工程規(guī)劃以及冶金行業(yè)管理等，隨著互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)的發(fā)展，在冶金專業(yè)教學(xué)中也開始結(jié)合計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用來使得教學(xué)更加形象生動，讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中掌握更多的技術(shù)和能力。

一、計算機(jī)技術(shù)在冶金工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用必要性

冶金工程中需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ碳夹g(shù)，以及對流程的科學(xué)把握，而實(shí)際上，大多冶金工程的工作環(huán)境都比較復(fù)雜，比如需要在高溫封閉的環(huán)境中工作，而且流程都有很多環(huán)節(jié)，不同的冶金行業(yè)的流程并不相同，反應(yīng)器的使用也有區(qū)別，很多冶金工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)中并沒有真正接觸到冶金工程的實(shí)際操作，因此，很多都是在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，但是當(dāng)學(xué)生畢業(yè)參加工作后，往往不能盡快融入到工作環(huán)境中，不利于學(xué)生的就業(yè)。而采用計算機(jī)技術(shù)可以讓教學(xué)更加直觀，通過多媒體教學(xué)、3D虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)和互動教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生在課堂上可以感受到實(shí)際冶金工程的技術(shù)應(yīng)用和操作情況，對教材中的理論知識有更明確的認(rèn)識，還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)記憶效果，提高學(xué)生的動手能力，對學(xué)生以后參加工作有很大的幫助作用，有助于學(xué)生盡快適應(yīng)工作環(huán)境[1]。

二、計算機(jī)技術(shù)在冶金工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）計算機(jī)多媒體教學(xué)的應(yīng)用

計算機(jī)多媒體教學(xué)是一種常用的教學(xué)方法，對于很多教師和學(xué)生來說已經(jīng)非常熟悉，但是計算機(jī)多媒體教學(xué)在應(yīng)用中必須擺脫傳統(tǒng)的固化思維，不能僅是采用計算機(jī)教學(xué)來對課本上的內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)展示，而是要利用多媒體教學(xué)的功能來補(bǔ)充教材中并不形象具體的一些知識，從而讓學(xué)生更加直觀地掌握教材中的理論內(nèi)容。多媒體教學(xué)可以充分地將圖片、聲音、動畫、視頻等內(nèi)容相結(jié)合，還可以實(shí)現(xiàn)超鏈接的應(yīng)用，一般來說，采用多媒體教學(xué)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性能夠有所提高。因此，結(jié)合冶金工程專業(yè)課程教學(xué)的要求來看，教師有必要應(yīng)用多媒體的圖片展示、Flash動畫演示、流程總結(jié)、視頻播放的功能來加強(qiáng)技術(shù)教學(xué)。比如教材中對冶金反應(yīng)器的描述雖然比較詳細(xì)，但是圖片不清晰，標(biāo)注也不明確，學(xué)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(yīng)器的圖片展示給學(xué)生，還可以將反應(yīng)器的工作原理設(shè)計成動圖的形式，為了讓學(xué)生了解的更加透徹，教師還可以從網(wǎng)上搜集或者自己拍攝制作反應(yīng)器工作的視頻，讓學(xué)生對教材知識有直觀的了解[2]。

（二）3D虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的應(yīng)用

3D 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)即VR-virtual reality technology，也稱虛擬實(shí)境，是利用3D技術(shù)來進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)建，形成類似現(xiàn)實(shí)的一種逼真的情境，在3D虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)計中，可以形成視覺、聽覺、觸覺等多感知的三維虛擬環(huán)境，而且當(dāng)前利用3D-VR眼鏡也可以實(shí)現(xiàn)這種3D交互式虛擬環(huán)境的設(shè)計，讓人產(chǎn)生身臨其境的感受[3]。但是在當(dāng)前的冶金專業(yè)教學(xué)中，想要達(dá)到這種3D虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的層次是有困難的，一般學(xué)校無法負(fù)擔(dān)建設(shè)3D虛擬現(xiàn)實(shí)的大量投資，然而教師可以利用這種3D虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)技術(shù)的理念，為學(xué)生打造一種相類似的體驗(yàn)環(huán)境，使3D虛擬現(xiàn)實(shí)的教學(xué)進(jìn)行一定的簡化，通過為學(xué)生構(gòu)建3D虛擬工廠、3D操作設(shè)備的動畫情境和一定的互動功能來加強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。3D虛擬工廠可以模仿真實(shí)的某個冶金工廠來進(jìn)行設(shè)計，通過3D技術(shù)帶領(lǐng)學(xué)生參觀工廠，學(xué)生會對未來的工作環(huán)境有更清晰的了解，在學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)時也會形成一定的情景性。

（三）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往需要同步構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，以讓學(xué)生能夠在該實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)操作，這符合冶金行業(yè)對學(xué)生動手操作能力培養(yǎng)的要求。單純進(jìn)行理論教學(xué)畢竟是紙上談兵，冶金專業(yè)的學(xué)生必須掌握相應(yīng)的技術(shù)操作能力。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以將電解鋁生產(chǎn)、轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)進(jìn)行仿真模擬，這兩項(xiàng)生產(chǎn)內(nèi)容和流程的學(xué)習(xí)非常關(guān)鍵，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計中，電解鋁生產(chǎn)可以融入設(shè)備演示、工藝演示、操作流程演示、電解鋁的生產(chǎn)知識；轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)可以融入?yún)?shù)操作、技術(shù)應(yīng)用、流程設(shè)置、溫度設(shè)置、時間設(shè)置、數(shù)據(jù)設(shè)定、造渣料投料、鈦合金投料、出鋼操作等不同的內(nèi)容。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中還可以內(nèi)置考核功能，在學(xué)生觀看完操作之后，進(jìn)行自己動手實(shí)驗(yàn)，如果操作錯誤系統(tǒng)會進(jìn)行提示。另外，為了增強(qiáng)學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的理論知識儲備，還可以內(nèi)置教學(xué)資源庫功能，建設(shè)教學(xué)資源系統(tǒng)，學(xué)生可以隨時選擇需要學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。

（四）計算機(jī)互動教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

計算機(jī)互動教學(xué)技術(shù)通常是通過計算機(jī)教學(xué)平臺的構(gòu)建形成的，在互動教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性被充分調(diào)動起來，而且課堂學(xué)習(xí)的精力更加集中。結(jié)合冶金工程專業(yè)教學(xué)，教師可以在互動教學(xué)中重點(diǎn)開發(fā)問答教學(xué)、遠(yuǎn)程操作演示教學(xué)、考核評價等功能。這樣學(xué)生可以在計算機(jī)應(yīng)用平臺中實(shí)現(xiàn)和教師的互動，掌握更多學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以通過參與考核得到相應(yīng)的評價建議。而遠(yuǎn)程操作演示教學(xué)可以直接和工廠形成連線，邀請工廠的技術(shù)人員直接演示冶金設(shè)備的操作、展示工藝流程，還可以與企業(yè)工程師進(jìn)行實(shí)時交流，讓學(xué)生足不出戶就可以看到冶金工廠的情況，進(jìn)一步提高應(yīng)用能力。

三、總結(jié)

綜上所述，冶金行業(yè)教學(xué)中可以充分利用計算機(jī)技術(shù)來豐富課堂內(nèi)容、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生更多地切實(shí)感受冶金工程技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，相關(guān)教師有必要加強(qiáng)對計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，給學(xué)生構(gòu)建生動、形象、仿真的教學(xué)課堂，促進(jìn)學(xué)生更好的掌握專業(yè)技術(shù)能力，進(jìn)一步提高就業(yè)率。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍木軍，陳登福，文光華.冶金工程本科專業(yè)課程教學(xué)方法的探索與實(shí)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(shí)踐教學(xué)平臺系統(tǒng)的研究與實(shí)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(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與成效[J].教育教學(xué)論壇，2015，（34）：85-87.endprint