“单晶炉热场结构的认知”信息化课堂教学设计研究

2017-09-21梅艳王丽张微义

课程教育研究·上 2017年34期

梅艳王丽张微义

【摘要】以“单晶炉热场结构的认知”作为研究范例，从教学目标、教学内容、教学手段、教学策略和教学过程设计等方面阐述了该课的信息化课堂教学设计过程。采用网络平台、动画模拟、视频演示、虚拟仿真等信息化技术实现课堂提升趣味性和多元性。通过网络平台，实现课前预习、课后复习以及师生及时互动，更加有效地对教学过程进行监控和评价。

【关键词】信息化教学教学设计单晶炉

【基金项目】乐山职业技术学院教改项目。

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）34-0206-01

教学设计是二十世纪五六十年代首先在西方发展起来的一门新兴的实践性很强的科学，它综合了教学理论、学习理论、传播学理论等多种学术理论的研究成果而自成体系，以系统方法为核心，着重创设学与教的系统，以达到优化教学、促进学习者的学习为目的[1]。信息化课堂教学具有以下特点：（1）信息共享程度高，实时性好；（2）数字化保存，快捷方便，储存量大，连续性好；（3）信息流动性、完整性好，能双向交互；（4）能系统、全面、准确地反映信息全过程[2]。《晶体硅制备技术》是硅材料技术专业的核心专业课程，在传统的教学过程中存在理论枯燥、教具昂贵、教法单一的问题。迫切需要多元化的教学手段攻克教学中的重点和难点问题。本文选取其中的一个知识点“单晶炉热场结构的认知”（40分钟）作为信息化课堂的范例进行了教学设计研究。

一、教学分析

1.教学内容

“单晶炉热场结构认知”是《晶体硅制备技术》课程的内容，归属于学习情境一“直拉单晶硅的拉制”→任务三“装炉”→子任务“认知单晶炉的热场结构”。根据国家职业标准《光伏晶棒制造工》中级工的工作要求制定教学重点为：（1）单晶炉热场组件的材质、作用及基本结构；（2）单晶炉热场的安装位置；教学难点为：单晶炉热场的工作原理。

2.教学目标

根据国家职业标准《光伏晶棒制造工》中级工的工作要求制定教学标准，知识目标：（1）掌握单晶炉热场中的各个组件的材质、作用及基本结构；（2）熟悉单晶炉热场中各个组件的安装位置；（3）理解单晶炉热场的工作原理。技能目标：通过对3D演示认知热场组件，能够进行单晶炉装炉前的点检工作。素质目标：（1）使学生养成进行微生物操作的规范意识；（2）使学生养成认真严谨的工作态度。

3.学情分析

学情分析，授课对象为光伏材料加工及应用技术专业大二学生，学生已经修完光伏理化实用基础、工程制图等专业基础课。学生好奇心强、喜欢动脑，对新事物接收能力强；但是缺乏学习的耐心，对于枯燥的理论容易产生逆反心理，不喜欢主动思考。

4.教学手段

教学手段主要包括动画、实景仿真模拟操作，视频三种类型。通过3D 动画将设备内部结构展示出来，便于学生掌握；通过flash动画讲解原理，动静结合，使得原理更易说明；利用视频将往届学生的操作视频放入课堂教学，同时利用虚拟仿真动画，让学生直观地掌握和了解真实企业场景。

5.教学策略

采用多种教学方法相结合，首先采用情景教学法让学生融入车间，利用虚拟仿真手段激发学生学习兴趣；然后采用问题引导法提出本次课需要解决的三个问题，引发思考，利用提前录制好的视频和动画进行展示；其次采用案例分析和头脑风暴法提出车间技改的教学案例并分组讨论，最后总结出结果，同时完成课前布置的任务单，利用网络测试平台进行课堂测评。

二、教学设计（见图1）

三、教学实施过程

1.情境导入

打开“虚拟仿真工厂” 的执行文件“rechanganzhuang.exe”，进入车间仿真现场，在台车上展现一堆拆卸了的热场组件，引发学生思考。是什么？安在哪？有什么作用？

2.信息化教与学

采用Flash、3D动画和视频录像的手段逐一介绍热场的各个组件，回答“是什么”的问题，内容包括材质、位置、作用、温度等具体问题；采用flash动画展示热场组件按照顺序连贯安装，解决“安在哪？”的问题，让学生对安装过程有一个整体的概念；采用动画演示热场是如何工作的？解决“有什么用”的问题。

3.课堂小结

老师以问题的形式和学生互动，总结上面三个知识点的内容。

4.随堂测试

打开校园网络教学平台试题库，进入“随堂测试”系统，学生随堂测验并显示成绩，随后教师进行讲解，知识点拨。

5.案例拓展

理论联系实际，请同学们思考在企业生产中，如何通过热场的技改达到节能减排的目的？采用头脑风暴法让学生踊跃思考。然后结合企业案例，提出已有的热场技改思路，激发学生的思考。