船舶動(dòng)力裝置課程教學(xué)問題與改革研究

摘要：船舶動(dòng)力裝置是船舶的重要組成部分，船舶的性能很大程度由動(dòng)力裝置來(lái)保證?；诟咝４皠?dòng)力裝置課程教學(xué)改革中存在的問題及當(dāng)前新工科對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的要求，提出了改進(jìn)教學(xué)的具體操作方法，以提高相關(guān)專業(yè)大學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)理論水平，拓寬知識(shí)面，增強(qiáng)工程實(shí)踐和解決工程問題的能力，為船舶行業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)秀人才。

Abstract： Ship power plant is an important part of the ship， it greatly ensure the ship performance. College ship power plant curriculum teaching reform is proposed based on the problems existing in the teaching and the new requirement of the students' comprehensive quality under the background of new technology. The research can improve the level of relevant professional college students' professional basic theory， broaden the knowledge， strengthen the ability of engineering practice and solving engineering problems， also can offer excellent talents for the development of shipping industry.

關(guān)鍵詞： 船舶動(dòng)力;教學(xué)問題;教學(xué)方法;教學(xué)改革

Key words： ship power;teaching problems;teaching method;teaching reform

中圖分類號(hào)：U664.81? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）08-0233-02

0? 引言

船舶行業(yè)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展得到了較快的發(fā)展。國(guó)際協(xié)作，研發(fā)體系的建立和完善，虛擬技術(shù)和人工智能的應(yīng)用使其整體水平全面提升[1]。高等院校輪機(jī)專業(yè)教師嘗試多維度改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)具備輪機(jī)工程專業(yè)基礎(chǔ)理論，技術(shù)全面、富于創(chuàng)新，能在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)相關(guān)部門從事輪機(jī)工程領(lǐng)域科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、制造、管理、檢驗(yàn)和監(jiān)造的優(yōu)秀工程師和管理人才，以適應(yīng)新形勢(shì)下船舶行業(yè)對(duì)人才的需求。

1? 船舶動(dòng)力裝置課程簡(jiǎn)介

船舶動(dòng)力裝置課程是輪機(jī)工程專業(yè)本科生重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課。主要內(nèi)容包括船舶動(dòng)力裝置的定義、組成、工作原理及發(fā)展。動(dòng)力裝置的類型主要講述船舶柴油機(jī)裝置、船舶燃?xì)廨啓C(jī)裝置、船舶鍋爐及汽輪機(jī)、船舶核動(dòng)力裝置、聯(lián)合動(dòng)力裝置、軸系傳動(dòng)和特種動(dòng)力裝置等[2]。特種動(dòng)力包括熱氣機(jī)、閉式循環(huán)柴油機(jī)、閉式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)等。課程融合多門學(xué)科和各種前沿技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行船舶推進(jìn)系統(tǒng)性能分析、設(shè)計(jì)、選型，解決船舶動(dòng)力裝置實(shí)際工程問題的能力。

2? 船舶動(dòng)力裝置課程教學(xué)問題分析

船舶動(dòng)力裝置系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜，涵蓋內(nèi)容既具有一定廣度又具有一定深度，學(xué)生全面掌握船舶各類型動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)、原理、特性等各方面的知識(shí)，在學(xué)習(xí)過程中有較大難度，會(huì)造成學(xué)習(xí)壓力，外加課程設(shè)置在大學(xué)第五學(xué)期，其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，使得學(xué)生對(duì)動(dòng)力裝置課程的學(xué)習(xí)熱情不高。在考核評(píng)價(jià)中，大部分學(xué)生通過硬性記憶教科書中理論概念等方式備考，因此理解和靈活運(yùn)用類考題失分較多，成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生占比較低。通過問卷調(diào)查、訪談等方式發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)所掌握的理論知識(shí)不能在實(shí)際工作中很好地應(yīng)用，沒有主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí)，動(dòng)力裝置課程的實(shí)驗(yàn)課效果不佳，影響了教學(xué)質(zhì)量。船舶動(dòng)力裝置教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)教學(xué)中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行了教學(xué)研討與改革研究。

3? 課程教學(xué)改革措施

3.1 優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力

船舶動(dòng)力裝置課程教學(xué)中的難點(diǎn)在于所講述的動(dòng)力裝置系統(tǒng)復(fù)雜、原理抽象，在教學(xué)環(huán)節(jié)的制定時(shí)，把教學(xué)劃分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分[3]。理論教學(xué)通過課堂教學(xué)完成，主要講述各種類型動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理，實(shí)踐教學(xué)包括動(dòng)力裝置拆裝，聯(lián)合動(dòng)力裝置多模塊組合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[4]（如圖1）實(shí)驗(yàn)觀摩等。實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要模擬多種聯(lián)合動(dòng)力裝置類型，可研究?jī)膳_(tái)主機(jī)負(fù)荷分配控制策略及自動(dòng)同步離合器耐沖擊性能等問題，是國(guó)內(nèi)先進(jìn)的動(dòng)力裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)。其不僅可以進(jìn)行單一類型動(dòng)力裝置實(shí)驗(yàn)，而且可以多模塊組合并車運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)臺(tái)有較好的實(shí)船模擬性，采用水力測(cè)功機(jī)模擬螺旋槳。課程在緒論講解部分，帶學(xué)生參觀動(dòng)力裝置平臺(tái)，讓學(xué)生細(xì)致學(xué)習(xí)前對(duì)柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、軸系等有初步的認(rèn)識(shí)，對(duì)船舶動(dòng)力裝置的布局有總體了解，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種專業(yè)設(shè)計(jì)理念與構(gòu)思，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂教學(xué)氛圍。其次，在理論學(xué)習(xí)的中間階段，安排課程實(shí)驗(yàn)，鞏固加深學(xué)生對(duì)概念、原理的理解。

結(jié)合實(shí)物講原理，結(jié)合原理講構(gòu)造，教與學(xué)輕松進(jìn)行，內(nèi)容也豐富了[5-6]。觀摩實(shí)驗(yàn)主要是去現(xiàn)場(chǎng)觀摩與課程相關(guān)的科研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，參與簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)過程，例如關(guān)鍵參數(shù)的數(shù)據(jù)記錄，附屬系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)觀測(cè)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)各個(gè)系統(tǒng)的連接及運(yùn)行方式，并加深感性認(rèn)識(shí)，體會(huì)動(dòng)力裝置性能變化，掌握動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行過程中的啟動(dòng)、停機(jī)、運(yùn)行調(diào)整及事故處理方法。

3.2 教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容及時(shí)更新

在教學(xué)中，先進(jìn)的教學(xué)手段直接影響課程的教學(xué)效果，要根據(jù)課程特點(diǎn)采用不同的教學(xué)手段。船舶動(dòng)力裝置課程的突出特點(diǎn)是工程性較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間概念抽象，許多學(xué)生難以建立空間構(gòu)型。開發(fā)、研制形象的虛擬拆裝技術(shù)等進(jìn)行輔助教學(xué)，讓學(xué)生在直觀、生動(dòng)的情境下體驗(yàn)船舶動(dòng)力裝置精湛的工藝，更好地掌握課程內(nèi)容，加深對(duì)結(jié)構(gòu)和原理的理解。例如，在講解船舶核動(dòng)力時(shí)，利用色彩、動(dòng)畫形象生動(dòng)地展示中子轟擊鈾原子核發(fā)生核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出核能的詳細(xì)過程;在講解柴油機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)件時(shí)，教師將動(dòng)態(tài)圖展示給學(xué)生，可以讓學(xué)生直觀理解運(yùn)動(dòng)件的工作過程;通過燃?xì)廨啓C(jī)拆裝的視頻短片，讓同學(xué)們視覺感受燃?xì)廨啓C(jī)獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)。在講解艦船燃?xì)廨啓C(jī)裝置后，讓同學(xué)們開展課堂辯論“對(duì)我國(guó)艦船燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展建議”，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生樹立正確的價(jià)值導(dǎo)向。在講述船舶后傳動(dòng)技術(shù)部分，布置查閱科研領(lǐng)域研究熱點(diǎn)問題“三S離合器監(jiān)測(cè)與智能診斷新技術(shù)”、“新型船舶推進(jìn)器”，使學(xué)生了解船舶動(dòng)力裝置科研項(xiàng)目是待解決的科學(xué)難題，熟悉科研課題申請(qǐng)過程，查閱學(xué)術(shù)文獻(xiàn)等，激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究和創(chuàng)新研發(fā)的熱情。

另外，船舶動(dòng)力裝置課程知識(shí)點(diǎn)分散，重點(diǎn)難點(diǎn)多，需要調(diào)整好教學(xué)進(jìn)度，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，由于教材出版周期較長(zhǎng)，教材內(nèi)容更新速度往往落后于船舶動(dòng)力裝置先進(jìn)技術(shù)的更新速度，教師團(tuán)隊(duì)要及時(shí)將前沿技術(shù)補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中。同時(shí)也要發(fā)揮同學(xué)們的積極性與主動(dòng)性，鼓勵(lì)他們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，如：智慧樹在線課程及國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享服務(wù)平臺(tái)等，學(xué)生可以在課外自主學(xué)習(xí)在課堂上沒有理解的難點(diǎn)內(nèi)容，自主選擇有針對(duì)性內(nèi)容輔助理解突破難點(diǎn);還可以選擇自己感興趣的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步學(xué)習(xí)，作為課堂內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課補(bǔ)充與擴(kuò)展;也可以利用同專業(yè)院校共享的實(shí)驗(yàn)室資源，了解船舶動(dòng)力裝置發(fā)展的新成果、新觀點(diǎn)。

3.3 發(fā)揮科研資源在教學(xué)中的作用

教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師要不斷發(fā)掘與課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的科研資源，將科研中動(dòng)力裝置的最新技術(shù)融入教學(xué)。例如在講述船舶聯(lián)合動(dòng)力裝置這一部分，可以銜接科研實(shí)驗(yàn)，利用聯(lián)合動(dòng)力裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)合相關(guān)課題內(nèi)容，參與部分聯(lián)合動(dòng)力裝置科研實(shí)驗(yàn)。圖1實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以進(jìn)行多項(xiàng)船舶聯(lián)合動(dòng)力裝置總體性能研究實(shí)驗(yàn)：柴燃并車實(shí)驗(yàn)、燃燃并車實(shí)驗(yàn)、燃蒸聯(lián)合循環(huán)實(shí)驗(yàn)及分車實(shí)驗(yàn)。根據(jù)課程內(nèi)容和動(dòng)力裝置相關(guān)科研項(xiàng)目進(jìn)展，優(yōu)化科研與教學(xué)各項(xiàng)資源配置，加深同學(xué)們對(duì)課堂知識(shí)的了解，通過實(shí)驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)分析，使同學(xué)們能夠直觀感受到聯(lián)合動(dòng)力裝置總體性能變化。團(tuán)隊(duì)逐步把聯(lián)合動(dòng)力裝置實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為以科研項(xiàng)目和教學(xué)為依托的、能對(duì)學(xué)生開放、對(duì)外服務(wù)的綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[7-8]。引導(dǎo)學(xué)生參與教師的科研工作，構(gòu)建本碩博項(xiàng)目課程小組。按照碩博研究生的研究方向，本科生以科技競(jìng)賽為導(dǎo)向，以提高教學(xué)效果為目標(biāo)，加強(qiáng)本科生同碩士博士針對(duì)課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的交流，鼓勵(lì)其參加碩士博士相關(guān)項(xiàng)目的研討會(huì)、論文報(bào)告會(huì)，讓學(xué)生站在一定高度去把握專業(yè)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展方向。

3.4 培養(yǎng)工匠精神，提高綜合素質(zhì)

當(dāng)代大學(xué)生有著強(qiáng)烈的自我意識(shí)與自我認(rèn)知，任課教師不僅要傳授專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生專業(yè)技能，增強(qiáng)專業(yè)興趣，更要引導(dǎo)大學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀，培養(yǎng)出具有高尚品德，對(duì)家庭對(duì)社會(huì)有責(zé)任有擔(dān)當(dāng)，思想成熟獨(dú)立、陽(yáng)光、健康、有素養(yǎng)的大學(xué)生。輪機(jī)工程專業(yè)培養(yǎng)的部分學(xué)生工作在遠(yuǎn)洋船舶上，與多國(guó)船員共同維護(hù)管理船舶，更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神，提高專業(yè)技能之外的綜合素質(zhì)。

3.5 引入更多考核因子，對(duì)學(xué)生做出綜合評(píng)價(jià)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)船舶動(dòng)力裝置課程制定了多因子注入的考核方式，改變以往單一依據(jù)期末考卷得分檢測(cè)學(xué)生知識(shí)的掌握情況，或者完成期末大作業(yè)的方式作出成績(jī)?cè)u(píng)定。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程狀況選擇適合的考試方式，例如課程在突發(fā)緊急狀態(tài)下（如疫情），各類型實(shí)踐環(huán)節(jié)無(wú)法實(shí)施，采用閉卷考試和網(wǎng)課互動(dòng)表現(xiàn)，平時(shí)課后提交作業(yè)，平時(shí)考試成績(jī)等按照一定權(quán)值給出最后期末評(píng)價(jià)成績(jī)。

4? 結(jié)論

針對(duì)船舶動(dòng)力裝置課程教學(xué)過程遇到的問題，分別在課程內(nèi)容、授課方式，教學(xué)手段等方面開展了教學(xué)改革研究，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，為工程實(shí)際需要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。船舶動(dòng)力裝置課程各項(xiàng)改革舉措不僅可以帶動(dòng)本專業(yè)教學(xué)改革的進(jìn)一步深化與實(shí)施，而且可以為其他課程改革積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。

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