“船舶原理”信息化教學設(shè)計與實施

馬娟

【摘要】將“船舶靜力學計算與穩(wěn)性衡準系統(tǒng)V4.2”軟件引入課堂教學，結(jié)合工程實例，借助信息化教學手段，從教學資源整合、課前探索、課中學習和反饋評價等方面探討“船舶靜水力性能計算與分析”的教學設(shè)計與實施。

【關(guān)鍵詞】船舶原理；靜水力性能計算與分析；信息化；云班課

【中圖分類號】G712 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）12-0072-02

“船舶原理”是船舶工程技術(shù)專業(yè)的核心課程之一，主要介紹和分析船舶航行性能中有關(guān)問題的基本原理和解決方法。此課程理論性強，而學生數(shù)學、力學知識基礎(chǔ)薄弱，容易導致課堂教學氣氛沉悶、學生厭學?；诖耍疚膶⒔Y(jié)合內(nèi)河船舶設(shè)計軟件的使用，借助適當?shù)男畔⒒侄危剿鳌按霸怼闭n程中的重要項目“基于軟件的船舶靜水力性能計算與分析”課堂教學設(shè)計的方法和途徑，從而探討如何激發(fā)學生的學習興趣，降低學生的學習難度，達到提高課堂效率的目的。

一、基于信息化的教學資源整合

本次教學任務(wù)選取企業(yè)船體送審設(shè)計工作內(nèi)容中一個典型的工作任務(wù)——船舶靜水力性能計算，加之船舶原理是船舶工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，需要學生能分析船舶航行性能相關(guān)問題的基本原理，因此該任務(wù)名為“船舶靜水力性能計算與分析”。此項任務(wù)設(shè)計符合課程性質(zhì)的同時又緊扣工作需要，滿足崗位實操技能。

首先，選用筆者自編的校本教材《船舶原理》之項目三的任務(wù)三——“基于軟件的船舶靜水力性能計算與分析”，其特點是以項目為導向，任務(wù)驅(qū)動，在原有教材的基礎(chǔ)上弱化表格計算的內(nèi)容，加入內(nèi)河船舶設(shè)計軟件的操作方法和應(yīng)用實例，適應(yīng)高職學生的理解和接受能力。

其次，選用“船舶靜力學計算與穩(wěn)性衡準系統(tǒng)V4.2”軟件，該軟件是武漢規(guī)范研究所專門針對內(nèi)河船舶設(shè)計、規(guī)范設(shè)計、船舶審圖和海事分析的需要而開發(fā)的。軟件功能包括靜水力性能計算、艙容曲線計算、自由液面修正計算、完整穩(wěn)性計算、破艙穩(wěn)性計算等內(nèi)容，是提供船舶航行過程中遇到的關(guān)于浮性、穩(wěn)性和抗沉性問題的基本原理和解決辦法的實踐性應(yīng)用軟件。實訓室機房已注冊安裝此軟件，學生本次任務(wù)的學習安排在實訓室完成。

最后，課程開始前，教師在移動終端上創(chuàng)建“船舶原理”云班課，學生通過手機下載云班課APP并使用邀請碼加入云班課；同時為本課程開通微信公眾號，定時推送與課程內(nèi)容相關(guān)的信息；為本課程制作相應(yīng)的導學案、PPT課件和視頻，方便學生對知識進行預習、梳理和鞏固。

二、課前探索

課前教師在云班課資源庫上傳課程資源，如導學案、課件、圖紙資料、軟件使用說明書、視頻錄像、預習測試題等。上傳的導學案中內(nèi)容包括學習目標和能力要求、任務(wù)描述和任務(wù)實施過程、評價方案和分組名單及要求等內(nèi)容；課件內(nèi)容主要是之前學習的有關(guān)“船舶浮性和穩(wěn)性”的相關(guān)知識點，以及內(nèi)河船舶軟件功能和操作步驟介紹；圖紙資料包括教學過程中實船的相關(guān)技術(shù)資料；軟件說明書包含軟件的操作步驟、數(shù)據(jù)填寫說明和應(yīng)用舉例，方便學生查找和理解軟件的使用；視頻錄像是指教師將軟件完成實船靜水力性能計算的整個操作過程錄制下來，方便學生熟悉操作步驟，模擬完成任務(wù)；預習測試題主要包括對軟件功能的了解、操作步驟、數(shù)據(jù)填寫的意義以及計算結(jié)果的分析。學生根據(jù)導學案要求進行課前分組學習、協(xié)作完成小組任務(wù)，自主學習和測試以及了解任務(wù)評價內(nèi)容等，并可以利用微信或QQ群適時進行專題討論。教師根據(jù)學生云班課課前測試和專題討論的反饋結(jié)果，及時了解學生完成本任務(wù)的困難所在。

同時，教師可以在微信公眾號中定時推送有關(guān)“船舶靜水力計算軟件”發(fā)展和應(yīng)用的最新動態(tài)以及和船舶性能相關(guān)的新聞、事例等消息，充分利用學生的“碎片”時間，激發(fā)學生的學習興趣。

利用實訓機房空余的時間，學生以小組為單位進行實操練習和討論，將課堂學習前移。

三、課中學習

課中以線下學習為主，通過學生前置學習，教師從學生的學習交流、反饋及預習測試結(jié)果中梳理出問題，通過制作PPT、微視頻的方式在課堂上有重點地給學生講解、演示，同時穿插一些線上測試、投票和討論等課堂活動，從而突破“常規(guī)型值數(shù)據(jù)填寫”“數(shù)據(jù)檢查”和“結(jié)果分析”這些重難點。

教師在教授完以上重難點內(nèi)容后，讓學生自由練習，完成任務(wù)內(nèi)容，在學生完成任務(wù)的過程中給予個別指導和答疑。

四、成果展示

本任務(wù)的完成是在教師給予相應(yīng)視頻錄像和教學資料的基礎(chǔ)上完成的，其中軟件操作中填寫的數(shù)據(jù)已經(jīng)給出，為了進一步跟蹤檢測學生對數(shù)據(jù)填寫的理解以及靜水力性能的分析能力，本任務(wù)設(shè)計了另外一條實船的靜水力性能計算與分析內(nèi)容作為最后的成果展示，讓學生在上一條船中獲取的知識和技能在實踐中接受檢驗，引導學生進行知識應(yīng)用和遷移，有效形成崗位能力。該任務(wù)采用組內(nèi)合作、組間競爭的學習方式，最終要求將計算好的“靜水力性能計算書”和自動生成的“靜水力相關(guān)圖”上傳至云班課，進行組間互評、教師點評，充分激發(fā)學生的積極性，讓每個學生有機會分享成功的喜悅。

五、反饋評價

之前采用表格計算完成“船舶靜水力性能計算”時，計算量大，課堂耗時多，學生之間有相互抄襲的現(xiàn)象，教師很難掌握學生真實的學習情況，學生在發(fā)生計算錯誤之后很難找到出錯原因，并羞于向老師反映問題。“基于軟件的船舶靜水力性能計算”不需要學生進行手工計算，節(jié)省課堂時間；教師能借助云班課軟件的課堂考勤簽到、課堂表現(xiàn)、課前預習、答疑討論、小組成果展示和課堂測試等內(nèi)容及時記錄學生的學習過程表現(xiàn)，以定量的形式客觀、如實評定學生的成績，方便教師的評價考核。（詳見表1）

本任務(wù)恰當?shù)剡\用多種信息手段重構(gòu)學習過程，將課前、課堂、課后學習緊密連接，形成了一套理論指導實踐、實踐鞏固理論的教與學過程。學生從初步的接觸、嘗試軟件操作到開展學習性實踐，在實踐中進一步理解軟件中數(shù)據(jù)填寫的意義和來源，并開展應(yīng)用型實踐解決真實的工程問題，最終達到熟練運用“船舶靜力學計算與穩(wěn)性衡準系統(tǒng)V4.2”軟件進行“船舶靜水力性能計算和分析”的專業(yè)水平。但是，在任務(wù)的實施過程中依然存在以下幾個問題：1.軟件操作過程中需要適時給予指導，高職學生自律性差，云班課的應(yīng)用過程中要適時對手機進行監(jiān)管，建議以小班為單位開展教學；2.軟件的安裝需要正版授權(quán)，學生無法在自己的電腦中安裝此軟件，在進行課前預習時需要在機房完成操作，建議實訓機房能適時開放供學生使用；3.軟件中數(shù)據(jù)的填寫需要具備識圖、CAD、文字理解和耐心等綜合能力才能完成，高職學生能力素質(zhì)參差不齊，建議在分配小組時，根據(jù)學生的特點進行組合。