船舶動(dòng)力裝置課程案例教學(xué)研究與實(shí)踐

吳曉陽(yáng)，陳海龍，張明宇

武警海警學(xué)院，浙江寧波 315801

案例教學(xué)是指以特定事件作為案例素材，在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求，讓學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析討論，從而解決特定的問(wèn)題，主要培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力[1]。船舶動(dòng)力裝置是船舶機(jī)電技術(shù)專(zhuān)業(yè)的重要課程，其實(shí)踐性和實(shí)用性非常強(qiáng)。為提高該課程教學(xué)質(zhì)量，通過(guò)引入應(yīng)用實(shí)踐案例開(kāi)展教學(xué)研究，以加深學(xué)生對(duì)船舶動(dòng)力裝置內(nèi)容的理解和掌握，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效果。

1 案例教學(xué)的組織

1.1 案例準(zhǔn)備

實(shí)踐案例的選取要圍繞課程重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行，來(lái)源一定要正規(guī)權(quán)威，要引用官方數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，可以查閱權(quán)威的網(wǎng)站或者工具書(shū)，以及通過(guò)實(shí)地調(diào)研獲取[2]。實(shí)踐案例選取要注意把握以下幾個(gè)方面：一是案例的真實(shí)性，應(yīng)選擇真實(shí)案例而非故意虛構(gòu)的或隨意杜撰的案例；二是案例的豐富性，可以依據(jù)最新社會(huì)熱點(diǎn)或者事件進(jìn)行選取，包括視頻、圖片、調(diào)查報(bào)告等多種形式；三是相關(guān)性，案例同課程重要知識(shí)點(diǎn)有聯(lián)系；四是典型性，案例要具有代表性；五是問(wèn)題性，案例能夠引出相關(guān)問(wèn)題，適合分析和討論。

1.2 教學(xué)準(zhǔn)備

教師在備課時(shí)，要預(yù)先根據(jù)案例內(nèi)容以及所涉及的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)好問(wèn)題。在正式上課以前，將學(xué)生進(jìn)行分組，每組大概5~6人左右，設(shè)立組長(zhǎng)一人。案例提前一周發(fā)放，讓小組進(jìn)行充分討論。上課時(shí)隨機(jī)抽取一組，由組長(zhǎng)或指定人進(jìn)行主匯報(bào)，其他人進(jìn)行補(bǔ)充，沒(méi)有抽到的組對(duì)該組進(jìn)行打分，計(jì)入平時(shí)成績(jī)。在討論案例時(shí)，可以讓組內(nèi)學(xué)員分別扮演不同的角色，如部門(mén)長(zhǎng)、班長(zhǎng)、崗位員，等等。

1.3 開(kāi)展討論

案例分析以及討論是開(kāi)展課程教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中教師要做好引導(dǎo)，學(xué)生就案例中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行思考，進(jìn)而分析與討論，最后進(jìn)行判斷與決策[3]。學(xué)生由于受到知識(shí)面的理解限制，對(duì)案例的分析和討論可能會(huì)偏離船舶動(dòng)力裝置的相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，此時(shí)教師需要及時(shí)結(jié)合具體分析和討論結(jié)果進(jìn)行糾正。

1.4 教師剖析

教師剖析主要是在學(xué)生經(jīng)過(guò)討論之后，對(duì)學(xué)生的討論情況進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)。點(diǎn)評(píng)把握兩個(gè)方面：一是做好肯定，要充分肯定學(xué)生的討論結(jié)果，激勵(lì)學(xué)生踴躍參與；二是教師對(duì)案例中出現(xiàn)的理論知識(shí)、涉及到的實(shí)際問(wèn)題要提出解決的思路與方法，并且結(jié)合教材進(jìn)行串講，深入挖掘案例反映的問(wèn)題本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

2 案例教學(xué)實(shí)踐

2.1 動(dòng)力裝置類(lèi)型和特點(diǎn)

在講述動(dòng)力裝置的類(lèi)型時(shí)，要求學(xué)生了解目前主要船舶所采用的動(dòng)力裝置類(lèi)型，進(jìn)一步理解動(dòng)力裝置的工作原理?？梢詫⒛壳笆澜绺鲊?guó)的主要船型進(jìn)行收集，并列舉其所采用的動(dòng)力裝置的類(lèi)型，做成圖片展示集和小視頻，作為案例素材。然后再以問(wèn)題為導(dǎo)向，開(kāi)展分組的分析討論。以“為什么絕大多數(shù)船舶使用了柴油機(jī)動(dòng)力裝置”“核動(dòng)力裝置為什么適合航母和潛艇”“聯(lián)合動(dòng)力有哪些類(lèi)型”等問(wèn)題為切入點(diǎn)，將學(xué)生分組展開(kāi)討論。實(shí)踐證明，學(xué)生參與的積極性很高，在各類(lèi)型動(dòng)力裝置之間的特點(diǎn)比較和動(dòng)力裝置的傳動(dòng)形式的教學(xué)上取得良好的效果。

2.2 船槳機(jī)配合

在動(dòng)力裝置的使用管理教學(xué)環(huán)節(jié)，講述船槳機(jī)的配合特性，引用以下案例：某船采用了四機(jī)四槳配置。該船在海上高速航行，因前方出現(xiàn)情況，需要進(jìn)行倒航，并計(jì)劃利用螺旋槳反轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生拉力達(dá)到快速制動(dòng)，縮短倒航時(shí)間。該船在實(shí)際操作時(shí)，第一臺(tái)推到倒車(chē)位置的主機(jī)出現(xiàn)了熄火現(xiàn)象，后面三臺(tái)主機(jī)正常。熄火的主機(jī)重新啟動(dòng)后，推到倒車(chē)位置正常，最終該船成功實(shí)現(xiàn)了倒航的預(yù)期目標(biāo)。事后，該船對(duì)主機(jī)熄火問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了解決主機(jī)熄火問(wèn)題的辦法。通過(guò)該案例教學(xué)，解決了“如何選擇合理的倒車(chē)時(shí)機(jī)”的核心問(wèn)題，取得預(yù)期教學(xué)效果。

2.3 主副機(jī)的使用管理

在這部分課程案例編寫(xiě)時(shí)，集中從基層單位收集了實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的故障案例，引入以下案例：某船副機(jī)型號(hào)為6135型柴油機(jī)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，工作人員發(fā)現(xiàn)淡水溫度有一定程度的偏高，但淡水壓力正常，淡水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。于是決定對(duì)淡水冷卻器進(jìn)行維護(hù)。在拆下淡水冷卻器的端蓋后，取出了冷卻管束，發(fā)現(xiàn)較臟，進(jìn)行了清洗，然后裝復(fù)。裝復(fù)后，起動(dòng)副機(jī)發(fā)現(xiàn)膨脹水箱檢查口大量往外冒水，停機(jī)后，冒水也停止。再次起動(dòng)后，膨脹水箱依然大量往外冒水。但在此次維護(hù)之前，副機(jī)無(wú)此類(lèi)現(xiàn)象。

該案例教學(xué)具有一定的綜合性，涉及到傳熱學(xué)的基本知識(shí)、影響傳熱的主要因素、換熱器的結(jié)構(gòu)原理、柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成原理、泵的工作原理等，是一個(gè)包含專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、柴油機(jī)、輔助機(jī)械等在內(nèi)的綜合案例，在分析案例之前必須進(jìn)行理論知識(shí)的準(zhǔn)備，可以采取集中授課和自學(xué)預(yù)習(xí)的方式進(jìn)行。然后圍繞“柴油機(jī)冷卻水溫度偏高的原因有哪些”“淡水冷卻器裝復(fù)后膨脹水箱大量冒水的原因是什么”等問(wèn)題，進(jìn)行分組討論。最后提出問(wèn)題發(fā)生的最終原因，并研究提出解決措施。該案例教學(xué)能夠較好地培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.4 推進(jìn)器

在推進(jìn)器的教學(xué)環(huán)節(jié)中，主要針對(duì)螺旋槳結(jié)構(gòu)參數(shù)、適配、噪音和配合等內(nèi)容，講述螺旋槳的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)原理、安全運(yùn)轉(zhuǎn)與管理等方面的內(nèi)容。引入如下案例：某船實(shí)際采用雙槳推進(jìn)，隨服役年限變長(zhǎng)，左槳軸系振動(dòng)現(xiàn)象日趨明顯。輪機(jī)長(zhǎng)首先懷疑這是由后傳動(dòng)設(shè)備松動(dòng)或配合間隙不當(dāng)引起的，多次組織人員對(duì)相關(guān)軸承和聯(lián)軸節(jié)的裝配問(wèn)題進(jìn)行檢修。多次檢修后，主機(jī)起動(dòng)運(yùn)行時(shí)軸系振動(dòng)依然存在，轉(zhuǎn)速較高時(shí)甚至引起船體劇烈振動(dòng)，極有可能造成軸系和船體損壞，無(wú)法通過(guò)檢修軸系徹底解決該現(xiàn)象。

本案例涉及螺旋槳理論知識(shí)和振動(dòng)學(xué)基本知識(shí)，實(shí)作過(guò)程涵蓋螺旋槳槳葉缺陷處理工藝、螺旋槳螺距檢驗(yàn)、靜平衡試驗(yàn)等，在分析案例之前必須進(jìn)行理論知識(shí)的準(zhǔn)備和實(shí)作流程簡(jiǎn)介，可采取集中授課或者預(yù)習(xí)自學(xué)的方式進(jìn)行。以“引起柴油機(jī)軸系振動(dòng)的原因有哪些”“什么因素會(huì)導(dǎo)致螺旋槳的不平衡運(yùn)轉(zhuǎn)，螺旋槳的不平衡運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)哪些危害”等問(wèn)題為導(dǎo)向，展開(kāi)分組的學(xué)習(xí)研討，明確發(fā)生的原因，以及采取哪些處理措施等，該案例教學(xué)對(duì)學(xué)生掌握螺旋槳的運(yùn)行管理內(nèi)容教學(xué)效果較好。

3 開(kāi)展案例教學(xué)的關(guān)注點(diǎn)

國(guó)內(nèi)外高校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)證明，積極運(yùn)用案例教學(xué)法，能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、提高自主學(xué)習(xí)的能力[4]。開(kāi)展船舶動(dòng)力裝置課程案例教學(xué)，有以下幾個(gè)方面需要加以關(guān)注。

第一，開(kāi)展基于實(shí)踐案例的課堂教學(xué)，不僅僅是一種教學(xué)方式方法的改變，同時(shí)也是教學(xué)內(nèi)容的改革，具有較強(qiáng)的針對(duì)性、實(shí)踐性和互動(dòng)性，需要有案例庫(kù)的支撐。可以在主教材之外，編寫(xiě)案例庫(kù)等作為案例教學(xué)的輔助教材，并進(jìn)行定期更新，尤其是要把行業(yè)應(yīng)用中的新裝備、新技術(shù)等及時(shí)納入案例庫(kù)[5]。

第二，案例教學(xué)和傳統(tǒng)的教師講授是互為補(bǔ)充的關(guān)系，并不是替代關(guān)系。在實(shí)施案例教學(xué)時(shí)，一般利用15~20分鐘左右的時(shí)間進(jìn)行理論知識(shí)的集中講授，目的在于做好理論知識(shí)的儲(chǔ)備，為開(kāi)展分析討論奠定基礎(chǔ)。

第三，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是案例研討。作為教師，主要是做好“組織討論”和“分析總結(jié)”工作[6]。注重案例研討的有效性，保證話(huà)題不離題、不跑偏。教師及時(shí)分析總結(jié)是案例研討不可缺少的環(huán)節(jié)，主要是幫助學(xué)生解決案例研討過(guò)程中的疑難問(wèn)題，加深案例的理解程度，從而得到啟發(fā)。

第四，案例研討的結(jié)果要與平時(shí)形成性考核結(jié)合起來(lái)。建立一套案例分析討論的考核評(píng)價(jià)辦法，以參與次數(shù)、匯報(bào)效果、點(diǎn)評(píng)、競(jìng)爭(zhēng)性回答問(wèn)題等多個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)分，同時(shí)還可以采取小組互評(píng)的方式進(jìn)行評(píng)分，最后以一定比例計(jì)算總分，確保評(píng)價(jià)的科學(xué)性和合理性。

4 結(jié)語(yǔ)

在船舶動(dòng)力裝置課程教學(xué)過(guò)程中，探索實(shí)施基于實(shí)踐案例的課程教學(xué)方法和模式，不僅在教學(xué)方法上進(jìn)行了改進(jìn)，而且在教學(xué)內(nèi)容上也進(jìn)行了改革。堅(jiān)持以學(xué)生的崗位能力素質(zhì)形成為核心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，與傳統(tǒng)的教師集中講授相比，案例教學(xué)具有明顯的效果，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和問(wèn)題分析能力，而且明顯提高了學(xué)生適應(yīng)崗位任職的能力。