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冶金過程檢測與控制教學(xué)方法論文
冶金過程檢測與控制教學(xué)方法論文【1】
摘要：冶金過程檢測與控制是冶金技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課程。
課程具有實踐性強，內(nèi)容繁雜，名詞概念多，教師教學(xué)過程容易單調(diào)，學(xué)生學(xué)習(xí)遇到枯燥乏味、抽象難懂問題容易失去興趣。
在教學(xué)改革實踐中，本文從教學(xué)模式、教學(xué)方法和能力培養(yǎng)等方面結(jié)合創(chuàng)造輕松愉快教學(xué)氛圍實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)作一些嘗試和探索。
關(guān)鍵詞：檢測與控制 因材施教 教學(xué)方法 興趣
教學(xué)
冶金過程檢測與控制是實踐性很強的學(xué)科。
教師要通過以實踐為導(dǎo)向進行教學(xué)，把枯燥而深奧的書本理論知識轉(zhuǎn)化為豐富多彩的教學(xué)活動，打破學(xué)生厭學(xué)的心理，并充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，鼓勵學(xué)生在實踐中解決問題，發(fā)現(xiàn)問題，從而提高學(xué)生的創(chuàng)造能力和解決檢測實際問題的能力，為走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。
教師必須深入研究，積極探討教學(xué)方法，根據(jù)學(xué)生特點和教學(xué)內(nèi)容靈活多變，因材施教，提高教學(xué)效果。
一、問題式教學(xué)
問題式教學(xué)，即問題具體化，用提問引導(dǎo)學(xué)生的思考，培養(yǎng)思維能力。
古希臘學(xué)者普羅塔戈說過：“頭腦不是一個要被填滿的容器，而是一束需要被點燃的火把。”為了達到教學(xué)目標(biāo)、突出重點、突破難點、解決疑點，根據(jù)中職教育和創(chuàng)新教育的精神，結(jié)合本課程內(nèi)容的實際特點，確定本課程教法的指導(dǎo)思想是：想方設(shè)法引起學(xué)生注意，引導(dǎo)他們積極思維，熱情參與，獨立自主地解決問題。
具體做法如下：
組織教學(xué)內(nèi)容以問題開始，教師在解答的過程中將一個個知識點講清、講透。
比如教師在講授溫度測量課程內(nèi)容之前，首先向?qū)W生提出問題，請兩個同學(xué)回答測量概念，在搞清楚測量的概念之后，再進入新課的教學(xué)內(nèi)容，以提問方式引導(dǎo)學(xué)生的思維。
二、舉例式教學(xué)
舉例式教學(xué)，即結(jié)合生活物品，講解教材，吸引學(xué)生注意力。
舉例教學(xué)是貼近學(xué)生生活經(jīng)驗的教學(xué)方法。
檢測與生活是密切相關(guān)的，只要注意觀察，在日常生活中有很多現(xiàn)象可以與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系。
教師首先列舉生活中的例子，然后逐漸引入教學(xué)內(nèi)容，這樣有利于學(xué)生掌握和記憶課本上的相關(guān)知識。
例如在講授溫度的概念時，教師可以列舉日常生活中常見的天氣預(yù)報、人體體溫、大棚種菜、超市冰柜等溫度測量的生活常識進行分析討論。
然后，筆者引導(dǎo)學(xué)生列舉一些生活中的檢測手段及其使用檢測工具的例子，如：電子秤、溫度計、加油站等，這樣就可以進一步引入教材內(nèi)容，吸引學(xué)生注意力。
三、討論式教學(xué)
討論式教學(xué)，即乏味的問題興趣化，抓住學(xué)習(xí)的興趣點。
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容采用討論式教學(xué)，這種教學(xué)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，活躍課堂學(xué)習(xí)氣氛。
溫度測量課的重點是認(rèn)識和了解熱電偶測溫，所以筆者讓學(xué)生分別以溫度測量的課題組成若干小組，各小組充分預(yù)習(xí)和討論，研究解決溫度測量的方法。
四、采用現(xiàn)代化教學(xué)手段
采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，使抽象問題形象化、理性知識感性化。
教師運用動態(tài)的多媒體影像演示實物、操作、動畫等內(nèi)容，可以形象地表示出一些難以理解和想象的物體空間或運動的情景。
對測溫過程的教學(xué)內(nèi)容，教師可以采用多媒體演示，既圖文并貌，又占用時間不多，教學(xué)效果良好。
利用多媒體，教師就可以把熱電偶實體展示給學(xué)生，使學(xué)生對它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直觀的認(rèn)識。
五、注意教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際相結(jié)合
教師可以把本課程的內(nèi)容與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合，例如在鋼鐵知識實習(xí)課中讓學(xué)生觀察鐵水測溫的熱電偶外部結(jié)構(gòu)。
這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以促進和加深學(xué)生對難點內(nèi)容的理解。
溫度測量這部分內(nèi)容抽象枯燥，學(xué)生容易產(chǎn)生厭煩情緒，因此，教師激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就成了課程教學(xué)需解決的首要問題。
教學(xué)過程中，教師可先給學(xué)生幾分鐘時間，舉出生活中常見的天氣，談?wù)剬囟鹊恼J(rèn)識等，再通過數(shù)據(jù)、圖表說明溫度在生活和工業(yè)生產(chǎn)中使用的普遍性，使學(xué)生充分認(rèn)識到溫度測量在國民生產(chǎn)中的地位和重要性，然后，舉出學(xué)生比較感興趣的例子，并提出疑問。
這種開頭可以使抽象的內(nèi)容與生活實際聯(lián)系起來，大大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生的求知欲。
教師在教學(xué)的過程中應(yīng)注意觀察生活，收集素材，以便在教學(xué)中充分使用，從而把抽象的理論知識轉(zhuǎn)化成便于理解的實用知識。
總而言之，在冶金過程檢測與控制教學(xué)中，教師應(yīng)圍繞興趣教學(xué)這個中心點展開，針對課程中的某些疑難的內(nèi)容、概念，應(yīng)盡可能地采用有趣、直觀、多樣的方式進行教學(xué);多列舉生活、生產(chǎn)中的實例，以學(xué)生為中心，活躍課堂氣氛，將抽象、深奧的知識，用生動形象的語言和實例，深入淺出地講授給學(xué)生，使學(xué)生能夠相對容易地理解和吸收，且能舉一反三應(yīng)用到實際中去，變被動學(xué)習(xí)為主動求知。
因此，教師因材施教，對癥下藥，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，才能讓學(xué)生更好地學(xué)好這門課程。
冶金傳輸原理課程過程教學(xué)方法的論文【2】
[摘 要] 文章根據(jù)冶金傳輸原理課程特點，分析了教學(xué)過程中的一些現(xiàn)象，在總結(jié)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，采取多種方式相結(jié)合，加強理論和實踐以及實驗相結(jié)合的過程教學(xué)模式，提高學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞] 冶金傳輸原理 理論和實踐 過程教學(xué)
冶金傳輸原理是以高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理和物理化學(xué)等課程為基礎(chǔ)并與冶金過程緊密聯(lián)系的冶金類專業(yè)基礎(chǔ)課。
廣大師生普遍認(rèn)為該課程“難學(xué)難教”[1]，其中冶金傳輸原理的“難學(xué)”，主要體現(xiàn)在課程的相關(guān)概念、定理、定律，特別是相似原理、因次分析以及相似準(zhǔn)數(shù)等的抽象性，對于第一次接觸這些內(nèi)容的初學(xué)者，難以與實際的物理過程相結(jié)合，而表現(xiàn)為“難學(xué)”。
對于冶金傳輸原理的“難教”，是該門課程數(shù)學(xué)與物理高度結(jié)合的特點，而學(xué)生專業(yè)知識的不足以及數(shù)學(xué)、物理知識不扎實等實際問題，在實際的教學(xué)過程中如何克服這些問題，能夠使學(xué)生理解和掌握教學(xué)大綱所規(guī)定的內(nèi)容，是“難教”的主要表現(xiàn)。
因此，針對這些問題，如何提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有實用型及創(chuàng)新型素質(zhì)人才的要求，是該門課程教學(xué)改革始終探索的方向。
冶金傳輸原理的課程特點
冶金傳輸原理課程的特點是數(shù)理解析較重，其理論和研究方法來源于流體力學(xué)、傳熱學(xué)以及成熟的質(zhì)量傳遞理論而形成一門獨立的學(xué)科，解析方法著眼于物理概念和數(shù)學(xué)表達的統(tǒng)一，并且突出了物理過程的特點[2]。
它是一門既有較強的理論性，又有很強的實踐性的課程[3]。
傳輸理論應(yīng)用于冶金的實際過程，首先要對實際過程進行觀察分析，建立簡化的物理模型，然后建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，再用數(shù)學(xué)分析解法、相似原理—模型實驗法和類比法等適合的方法求解給實際過程提供理論支持。
自上世紀(jì)80年代以來，由于計算機軟、硬件的快速發(fā)展為傳輸過程的數(shù)值計算提供了強大支撐，使計算流體力學(xué)、計算傳熱學(xué)等也隨之有了長足的發(fā)展，目前，數(shù)值計算已成為傳輸原理的重要組成部分，同時也豐富了課程的內(nèi)容。
冶金傳輸原理過程教學(xué)的方法
把冶金傳輸原理基本概念以及理論模型和冶金工程應(yīng)用相結(jié)合，關(guān)鍵是介紹這些理論、模型與實際的冶金問題相結(jié)合的過程，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，學(xué)以致用。
這樣一方面培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力，另一方面提高學(xué)生興趣，加深理論知識的理解以及對專業(yè)的認(rèn)識，提高教學(xué)質(zhì)量。
結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗采取相應(yīng)的方法和針對性的措施。
1.課內(nèi)與課外相結(jié)合
課程數(shù)理解析較重的特點主要體現(xiàn)在涉及的數(shù)學(xué)、物理知識較多，為了更好地完成教學(xué)內(nèi)容，就需要學(xué)生掌握扎實的數(shù)理知識，這樣，課前有針對性的預(yù)習(xí)就顯得很重要。
因此課內(nèi)與課外相結(jié)合就表現(xiàn)為課前的預(yù)習(xí)、課堂的聽講和筆記以及課后的復(fù)習(xí)和及時完成作業(yè)的模式。
在課堂上，通過回想式的提問，鞏固上節(jié)課的知識點，起到承上啟下的作用，使本節(jié)的知識點能夠順暢銜接和充實，并且及時明確下節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生在預(yù)習(xí)時能夠有針對性地查漏補缺，從而有效地利用課堂時間進行傳輸原理的教學(xué)。
通過這些環(huán)節(jié)的積極實施，提高課堂的教學(xué)效果。
2.啟發(fā)式與能動性相結(jié)合
冶金傳輸過程的相關(guān)概念、定理、數(shù)學(xué)物理模型以及解析方法，對于初學(xué)者來說比較抽象，特別傳輸過程簡化物理模型、數(shù)學(xué)模型的建立，以及數(shù)學(xué)模型的解析等，是知識的綜合應(yīng)用，特別是數(shù)理解析過程復(fù)雜、繁瑣，對于基礎(chǔ)知識薄弱的學(xué)生顯得猶為枯燥乏味，影響了教學(xué)的效果。
針對這種情況，在課堂上采用適當(dāng)?shù)奶釂栠M行啟發(fā)式互動，了解學(xué)生對基本概念的理解程度，及時引導(dǎo)概念的轉(zhuǎn)換。
對于一些簡單的推導(dǎo)，在介紹基本的推導(dǎo)方法后，讓學(xué)生參與其中，共同完成過程的推導(dǎo)，使學(xué)生在這樣的方式中，掌握解析方法。
另外，結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，布置適當(dāng)?shù)恼n外作業(yè)，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性。
3.專業(yè)知識與自然知識相結(jié)合
根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計劃，冶金傳輸原理課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，安排在認(rèn)識實習(xí)實踐環(huán)節(jié)之后，學(xué)生雖然完成了認(rèn)識實習(xí)，但對于專業(yè)的認(rèn)識、工藝知識的理解還是有很大的局限性，加之冶金過程的高溫和不可見性，實際的冶金物理過程更具有抽象性，這些都加大了教學(xué)過程中與實際結(jié)合的難度，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，影響教學(xué)效果。
因此，把冶金傳輸原理與實際生活中的應(yīng)用結(jié)合起來，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
例如自然對流傳熱在換熱方面的應(yīng)用，即密度是溫度的函數(shù)，由于溫度的變化使密度變化而產(chǎn)生了自然流動，完成熱量的交換，這就是土暖氣的原理，以及煙囪是伯努利方程的實際應(yīng)用、流體的黏性與渦流的產(chǎn)生等。
這樣的實際應(yīng)用提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時也加深了對專業(yè)知識的理解。
4.教學(xué)與科研相結(jié)合
本科的教學(xué)與科研有著密切的關(guān)系，把教學(xué)科研團隊的研究成果與實際的教學(xué)進行有機的結(jié)合，擴充了學(xué)生的視野，豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，提高了學(xué)習(xí)的興趣和教學(xué)質(zhì)量。
如動量傳輸中流體流量的測量，就是伯努利方程的具體應(yīng)用，其中對節(jié)流裝置的標(biāo)定是采用實流標(biāo)定或者風(fēng)洞試驗，利用相似原理確定相關(guān)相似準(zhǔn)數(shù)，根據(jù)相似充要條件，建立試驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和實際測量系統(tǒng)的相似準(zhǔn)數(shù)方程，通過確定的相似準(zhǔn)數(shù)將試驗?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)與實際流體流量的測量連接起來，由于實際流體流量的測量。
為了確定氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉工藝參數(shù)而設(shè)計的轉(zhuǎn)爐冷態(tài)模擬實驗;以連續(xù)鑄鋼過程溫度場的模擬計算，根據(jù)結(jié)晶器、二冷卻區(qū)和空冷區(qū)的不同邊界條件，進行連鑄溫度場數(shù)值計算，并介紹典型的有限差分法、有限單元法和有限容積法等數(shù)值計算方法，介紹計算機在傳輸中的應(yīng)用，同時介紹在計算流體力學(xué)、計算傳熱學(xué)的方面有成熟應(yīng)用的如FLUENT、PHOENICS等商業(yè)軟件，使學(xué)生了解傳輸原理在數(shù)值計算方面的進展情況以及在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用，如中間包流場的計算、鋼包桶式精煉爐底吹氬時流場的分布等。
5.理論與實踐以及實驗相結(jié)合
冶金傳輸原理工程技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點決定了其實踐環(huán)節(jié)非常重要。
在課堂教學(xué)的課時外，安排有6個-8個課時的實驗內(nèi)容，主要有驗證位能、靜能和動能之和為常數(shù)的伯努利方程實驗;通過流速和差壓來進行流體流量測量的實驗;轉(zhuǎn)爐冷態(tài)模擬實驗等。
采用教學(xué)與實驗相結(jié)合的方法，均可使學(xué)生對相應(yīng)的物理過程有一個深刻的認(rèn)識，強化理論與實踐相結(jié)合的過程。
在傳輸原理的教學(xué)過程中，要結(jié)合冶金工程專業(yè)的工藝特點與相關(guān)的傳輸原理進行有機的關(guān)聯(lián)，如埃根公式在高爐煉鐵中的應(yīng)用、動量傳輸在連鑄中間包流場分布方面的應(yīng)用以及渣-鋼間反應(yīng)的傳質(zhì)模型等，在這方面給學(xué)生一個有益的導(dǎo)向。
6.知識的持續(xù)更新
為了更好地實施冶金傳輸原理的過程教學(xué)，在平時要不斷進行教學(xué)方法、專業(yè)知識學(xué)習(xí)以及工程實踐的積累。
對于教學(xué)方法的學(xué)習(xí)，一方面要查找教學(xué)過程的不足，另一方面要請教教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師、專家，通過聽課的方式，取長補短，積累教學(xué)經(jīng)驗。
專業(yè)知識方面的積累，主要是通過平時的備課以及在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，及時查閱相關(guān)資料進行求證，如對流體力學(xué)、傳熱學(xué)以及數(shù)值計算、計算方法等方面知識的學(xué)習(xí)、積累，通過自學(xué)或請教于專家，來加強自己對專業(yè)知識的理解，同時，利用帶隊實習(xí)、與企業(yè)橫向課題合作以及去企業(yè)實踐鍛煉的機會，不斷充實自己的工程實踐知識，可以為過程教學(xué)提供更多、更豐富的工程實例，并且借助自己所在的教學(xué)科研團隊的平臺，把冶金實際以及科研的內(nèi)容提煉為簡潔明了的課堂語言傳輸給學(xué)生，提高過程教學(xué)的效果。
結(jié) 論
冶金傳輸原理教學(xué)過程貫穿于每一個知識點、每一節(jié)課教與學(xué)的小環(huán)節(jié)，以及理論與實踐相結(jié)合的小環(huán)節(jié)之中，這樣的環(huán)環(huán)相扣，提高學(xué)生掌握知識的能力和教學(xué)質(zhì)量。
教學(xué)的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生解決實踐問題的能力，授之以“漁”使學(xué)生在以后的工作中，在所掌握知識的基礎(chǔ)上，能夠繼續(xù)得到豐富和提高，培養(yǎng)實用型人才。
參考文獻：
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[2]王超，楊雙平，袁守謙，魯路.加強冶金傳輸原理課程理論聯(lián)系實際的過程教學(xué)[J].中國冶金教育，2010，9.
[3]高家銳.動量、熱量、質(zhì)量傳輸原理[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1987：1-2.
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