目標導向、任務(wù)驅(qū)動的船用燃氣輪機維修課程教學探索

［摘 要］傳統(tǒng)的船用燃氣輪機維修課程教學存在理論知識與維修實踐脫節(jié)，部件故障排除與整機綜合維修缺乏銜接的問題。目標導向、任務(wù)驅(qū)動的教學模式，一方面可以從保障燃氣輪機可靠運行、確保艦船靈活機動的目標出發(fā)，引導學生從備戰(zhàn)打仗的高度認識課程的重要性；另一方面可以將原有的單調(diào)維修項目任務(wù)化，拓展實踐項目的任務(wù)內(nèi)涵，激發(fā)學生自主探索、主動參與的熱情。近三年的教學實踐表明，該教學模式對提升教學效果和提高學生綜合成績均有積極作用，值得在教學中繼續(xù)研究和推廣。

［關(guān)鍵詞］目標導向；任務(wù)驅(qū)動；燃氣輪機；維修實踐；教學改革

［中圖分類號］G642.0 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）13-0079-06

近年來，大批以燃氣輪機作為主動力推進裝置的艦船不斷入列，船用燃氣輪機使用強度明顯加大、持續(xù)運行時間大幅增加，保障船用燃氣輪機的可靠運行已成為完成重大任務(wù)的關(guān)鍵，這對艦員的船用燃氣輪機維修能力提出了更高的要求。海軍工程大學船用燃氣輪機維修課程是能源與動力工程專業(yè)燃氣動力方向的重要實踐課程，是學生學習船用燃氣輪機維修知識、提高實戰(zhàn)燃氣輪機維修能力的重要基礎(chǔ)。該課程共40學時，其中實踐課程30學時，占總學時的75%。該課程的主要任務(wù)是使學生掌握燃氣輪機維修的主要流程、相關(guān)工藝、安全事項，了解燃氣輪機維修的管理方法與操作規(guī)程，學會思考如何處理常見的燃氣輪機故障，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。該課程在燃氣動力人才培養(yǎng)方案對應(yīng)的課程體系中起著串聯(lián)專業(yè)課程、實現(xiàn)總結(jié)拔高的作用，是燃氣動力方向基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用實踐，可為學生的首次崗位任職和未來職業(yè)發(fā)展奠定堅實的實踐基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的船用燃氣輪機維修課程教學一般按照“船用燃氣輪機維修基本理論→維修基本技能練習→船用燃氣輪機典型部件故障排除實踐→船用燃氣輪機綜合維修訓練”四步走的線性路徑實施（見圖1）。這種教學方式看似逐層遞進，但在實際教學過程中存在兩方面問題：一是理論知識學習與維修操作實踐存在部分脫節(jié)，二是部件故障排除與整機綜合維修缺乏有機銜接。

采用目標導向、任務(wù)驅(qū)動的教學模式[1-3]，一方面可以從保障燃氣輪機可靠運行、確保艦船靈活機動的目標出發(fā)，引導學生理論聯(lián)系實際，從備戰(zhàn)打仗的高度認識該課程的重要性；另一方面可以將原有的單調(diào)維修項目任務(wù)化，拓展實踐項目的任務(wù)內(nèi)涵，激發(fā)學生自主探索、主動參與的熱情，并綜合利用各種維修技能完成既定任務(wù)。在這種教學模式下，船用燃氣輪機維修課程可以實現(xiàn)理論與實踐的融合、單項技能與綜合素質(zhì)的銜接，最終達成課程目標。

一、目標導向、任務(wù)驅(qū)動教學模式的特點

目標導向和任務(wù)驅(qū)動教學模式的作用是實現(xiàn)船用燃氣輪機維修課程理論基礎(chǔ)與實踐能力融合、單人操作與組織維修互補，二者相輔相成，共同組成完整的課程教學改革思路。

（一）目標導向模式的特點

目標導向模式以解決問題為出發(fā)點和落腳點[4-6]。加拿大管理學家RobertJ·House指出，人們在失敗中汲取經(jīng)驗教訓，同時模仿他人的成功途徑，這就是學習的過程，也是不斷實現(xiàn)目標的過程[7]。因此，目標性和導向性貫穿人類學習的整個過程，學習目標對每個學習階段和每個訓練環(huán)節(jié)都起著關(guān)鍵的導向作用。

為了使目標導向有效改善教學的全過程，一般將目標分為最終目標和階段目標。具體來說，學生通過學習船用燃氣輪機維修課程，應(yīng)達成以下最終目標：熟悉船用燃氣輪機維修的基本實踐技能，掌握船用燃氣輪機的維修工藝以及維修的組織與實施方法，在此基礎(chǔ)上能夠進一步運用所學知識分析和解決實際問題，提高對燃氣輪機的使用管理水平、故障的分析與排除能力，為今后從事船用燃氣輪機的維修保障工作打下堅實的實踐基礎(chǔ)。

為達成該目標，構(gòu)建船用燃氣輪機維修的課程目標體系（見圖2）。圖2中，每個階段目標均有對應(yīng)的維修理論知識作為指導，同時有前置維修實踐作為基礎(chǔ)。這樣設(shè)計課程目標，一方面將原來的四步走線性教學路徑轉(zhuǎn)換成交叉融合的教學實施網(wǎng)絡(luò)，另一方面將船用燃氣輪機維修基本理論分三個層次細化，與三個實踐階段一一對應(yīng)起來，極大地增強了教學目標的導向作用。

（二）任務(wù)驅(qū)動模式的特點

任務(wù)驅(qū)動模式把傳統(tǒng)的以傳授知識技能為核心的教學理念升級為以完成既定任務(wù)為核心的高層次全方位教學理念[8]。德國民主主義教育家蒂斯多惠指出，教學的藝術(shù)不在于傳授的本領(lǐng)，而在于激勵、喚醒、鼓舞[9]。任務(wù)的驅(qū)動作用本質(zhì)上是激發(fā)學生內(nèi)在的責任感、使命感、成就感，依靠學生自身的內(nèi)在動力主動學習、自主探索，在完成任務(wù)的過程中實現(xiàn)知識、技能的融會貫通，同時培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、組織領(lǐng)導能力[10]。

對于船用燃氣輪機維修課程，學生的總體實踐任務(wù)設(shè)計包括三個層面，分別是船用燃氣輪機預防性維修實踐、船用燃氣輪機典型部件故障排除實踐、船用燃氣輪機綜合維修實踐。三個層面的任務(wù)內(nèi)容分別包含了船用燃氣輪機的維護保養(yǎng)、簡單排故、復雜維修，任務(wù)難度逐級遞增，且任務(wù)之間交叉融合。

各項任務(wù)的具體內(nèi)容及相互之間的關(guān)系構(gòu)成船用燃氣輪機維修課程任務(wù)體系（見圖3）。圖3中，船用燃氣輪機預防性維修實踐主要設(shè)計了燃氣輪機機械檢拭、燃氣輪機燃油濾器清洗、燃氣輪機孔探儀檢查、燃氣輪機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動監(jiān)測、燃氣輪機轉(zhuǎn)子對中檢查5項主要維修任務(wù)；船用燃氣輪機典型部件故障排除實踐主要設(shè)計了燃氣輪機燃油系統(tǒng)拆卸與裝配、燃氣輪機噴油嘴霧化檢測與更換、等離子點火器檢查與更換、動力渦輪轉(zhuǎn)速傳感器更換、燃氣輪機氣動控制部件檢測校準5項主要維修任務(wù)；船用燃氣輪機綜合維修實踐主要設(shè)計了燃氣輪機附屬系統(tǒng)綜合維修實踐、燃氣輪機監(jiān)控系統(tǒng)綜合維修實踐、燃氣輪機復雜故障綜合維修實踐3項主要維修任務(wù)。

在實際船用燃氣輪機維修中，部分項目屬于燃氣輪機日常保養(yǎng)或常見簡單故障排除，如燃油濾器清洗、孔探儀檢查等。此類項目由一人或兩人即可完成維修操作。因維修訓練臺數(shù)量有限，在一部分學生動手操作的同時，會有另一部分學生觀察學習。此時，常有部分無操作任務(wù)的學生認為維修項目簡單，從而放松意識，忽視細節(jié)，當親自上手操作時，往往錯漏頻出。采用目標導向、任務(wù)驅(qū)動式教學，一方面可以充分調(diào)動學生學習的積極性，督促學生集中精力觀察學習，營造緊張活潑、比學趕超的實踐教學氛圍；另一方面可以引導學生評判講解，以“一當觀察員，二當操作員，三當裁判員，四當小教員”的方式，在4次學習中逐步加深印象，提高并鞏固自身的維修技能。

對于船用燃氣輪機出現(xiàn)的復雜故障，各部套件之間往往具有系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性。此時的船用燃氣輪機維修需要艦員具備扎實的理論基礎(chǔ)和嚴密的邏輯推理能力。同時，船用燃氣輪機的復雜故障難以依靠單人排除，必須以團隊合作的方式開展維修，這就需要艦員具備維修組織能力。此外，復雜故障若發(fā)生于戰(zhàn)爭或重大任務(wù)期間，則要求艦員具備應(yīng)急維修能力。針對船用燃氣輪機的復雜故障，必須培養(yǎng)學生的知識綜合運用能力、組織能力、應(yīng)急處置能力等高階維修能力。針對船用燃氣輪機復雜故障排除的實踐教學，目標導向、任務(wù)驅(qū)動式教學可指導學生結(jié)合各種因素，考慮各種約束條件，成立搶修小組。在考核分值中設(shè)置組織分、結(jié)果分、時間分等，促使實踐教學最大限度地貼近實裝、貼近部隊、貼近實戰(zhàn)。

二、目標導向、任務(wù)驅(qū)動教學模式設(shè)計的原則

（一）目標導向教學模式設(shè)計的原則

在實踐教學環(huán)節(jié)中，目標導向教學應(yīng)遵循的設(shè)計原則包括以下5個方面。

1.學生為中心

目標的導向作用體現(xiàn)在其適用于以學生為中心的教學過程中。學生可以根據(jù)自身的理論知識和實踐技能掌握水平，自主選擇完成目標的難度。當學生本身無法在規(guī)定條件下完成高階目標時，可以適當調(diào)整目標要求，學生能達成階段目標后再增加難度，階梯式分段實現(xiàn)最終目標。

2.教師為主導

教師要把握實踐教學的總體方向，引導學生向?qū)?yīng)的目標要求探索實踐。比如適當準備多種情景下的問題，以提問的方式激發(fā)學生的研究熱情，同時在恰當?shù)臅r機指明實踐的方向，避免學生在自主探究中偏離目標要求。

3.目標需合適

目標的難度要適當，目標太高會使學生長時間努力卻看不到實際成果，產(chǎn)生畏難情緒；目標太低則會使學生失去探索的熱情，甚至錯誤認識課程的教學理念，進而影響學習的興趣和積極性。難易適度的教學目標才能不斷激發(fā)學生的探索興趣，培養(yǎng)學生的自主學習能力。

4.目標可測評

可測評的教學目標可以將學生的努力成果量化，以“比學趕超”的形式表揚領(lǐng)先者，激勵落后者，提高學生的競爭意識，激發(fā)學生的上進心，在積極向上的教學氛圍中達成課程的最終目標。

5.保障要到位

實踐課程目標的達成需綜合考慮當前的實驗室保障水平。燃氣輪機造價昂貴，維護要求高，難以在高校大批量配備用于實踐教學。一般可以針對教學目標配備對應(yīng)的模擬器來開展實踐教學，同時可以讓學生分組分批次進行實驗，從而最大限度地發(fā)揮實驗室的作用。

（二）任務(wù)驅(qū)動教學模式設(shè)計的原則

以學生為主體是任務(wù)驅(qū)動教學模式的核心，學生內(nèi)在動力的激發(fā)是完成任務(wù)的關(guān)鍵。在實踐教學環(huán)節(jié)中，任務(wù)驅(qū)動教學模式應(yīng)遵循的設(shè)計原則包括以下4個方面。

1.創(chuàng)設(shè)逼真情境

任務(wù)情境越真實，越能讓學生全身心投入其中，進而激發(fā)探索的動力，主動探索。尤其是實戰(zhàn)場景中，任務(wù)能否順利完成直接關(guān)系到戰(zhàn)爭的勝敗和生死存亡。同時，逼真的情境可以在一定程度上降低對應(yīng)知識點的難度，使之更貼近實際，易于理解，便于實踐項目的開展。

2.漸進提高難度

要綜合考慮學生的能力基礎(chǔ)，以調(diào)查問卷或摸底測試的方式獲取學生對前置知識的掌握程度，然后在其自身能力范圍內(nèi)進行任務(wù)設(shè)計。任務(wù)的順利完成不是一蹴而就的，尤其是對于復雜任務(wù)，更應(yīng)讓學生領(lǐng)悟到循序漸進、步步為營的重要性，注重細節(jié)。同時由簡到難的任務(wù)完成過程也是學生實踐能力逐漸提高的過程，符合常規(guī)的學習認知規(guī)律。

3.拓展高階內(nèi)容

思維訓練和能力訓練是任務(wù)驅(qū)動模式的高階要求，在任務(wù)設(shè)計時，要適當提高部分復雜任務(wù)的高階性和挑戰(zhàn)性。在實踐教學中，教師要適當引導，根據(jù)實際情況讓學生自主組織維修小組，將復雜任務(wù)分解為相對獨立的分項任務(wù)，然后根據(jù)每個組員的特點自主分工，組員之間合作完成最終的任務(wù)，全面鍛煉學生的團隊組織能力和領(lǐng)導指揮能力。

4.增加情感激勵

在學生出色完成任務(wù)時給予表揚，在學生難以完成任務(wù)時加以鼓勵，一方面可以增強學生的成就感和獲得感，另一方面可以讓學生認同自身的努力，并增加繼續(xù)努力完成下階段任務(wù)的動力。尤其是在戰(zhàn)場環(huán)境中，維修保障條件差、任務(wù)緊急、排故環(huán)境惡劣，更需要強有力的精神力量為支撐，支撐和驅(qū)動維修人員全力完成任務(wù)。

三、教學實施過程

下面以“燃氣輪機附屬系統(tǒng)綜合維修實踐”這一復雜任務(wù)為例，介紹目標導向、任務(wù)驅(qū)動教學模式的課程實施過程。

（一）課前準備

課前提醒學生回顧船用燃氣輪機結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的理論知識，重點復習燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、起動及附件傳動系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理，為維修實踐做好理論準備；分享附屬系統(tǒng)相關(guān)維修操作的現(xiàn)場視頻，讓學生對維修操作有一定的了解；了解燃氣輪機附屬系統(tǒng)綜合維修任務(wù)背景，比如將任務(wù)背景分為預防性維修、事后維修、戰(zhàn)場搶修、改進性維修4類，同時提醒學生根據(jù)自身的維修操作水平自由組隊為4組，每組認領(lǐng)對應(yīng)背景的維修任務(wù)。

學生接到任務(wù)后，提前進行理論和技能準備，將不懂的問題或創(chuàng)新的想法在組內(nèi)交流分享，將無法解決的或有爭議的問題整理出來，教師在課堂上集中講解。比如學生提前將常見燃氣輪機附屬系統(tǒng)常見故障分為3大類17個問題（見表1），為課堂維修任務(wù)實踐提供參考。

（二）課堂實踐

在課堂維修實踐過程中，4種不同任務(wù)背景下的維修目標、維修思路和維修標準是不同的，具體的維修目標和維修任務(wù)如表2所示。

維修實踐過程中，可以加入全電推進、高能武器、反潛作戰(zhàn)、對空作戰(zhàn)等現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下，燃氣輪機附屬系統(tǒng)發(fā)生故障的維修場景，不設(shè)置標準答案，讓學生發(fā)散思維，自主設(shè)置任務(wù)，并互相給其他小組出題，積極拓展學生的維修思路。學生通過自主、合作、探究的學習模式，對本堂課的內(nèi)容進行進一步學習和理解，制訂合理的維修方案；結(jié)合崗位實際，思考整個方案要求和操作，細化注意事項，提高自身的綜合能力素質(zhì)。

此時，教師應(yīng)積極發(fā)揮主導作用，適時指導對應(yīng)的維修小組制訂維修方案、填寫維修工藝卡，逐步完成維修任務(wù)，并制定實施細則、評分標準和獎勵措施。及時對表現(xiàn)積極的維修小組進行鼓勵表揚，對遇到困難的維修小組進行答疑解惑，并在任務(wù)完成后讓學生自評互評，進行課堂總結(jié)。

（三）課后總結(jié)

課后要重點檢查學生的任務(wù)分工和目標完成情況。針對收回的維修工藝卡，教師要查看各要素的完成情況，并根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)和實驗報告，參考評分標準進行本次課的打分，總分100分。核心要點包括：維修項目5分；維修時間（列出維修級別、間隔期可酌情加分）5分；維修設(shè)備、工具、材料及資料10分；維修人員（要寫明詳細分工）10分；維修步驟（應(yīng)包括故障原因分析及對應(yīng)排故思路）20分；維修過程記錄20分；維修后試驗和檢驗10分；維修后使用建議10分；附圖（若畫出簡圖可酌情加分）5分；維修起止時間5分。

（四）教學效果分析

目標導向、任務(wù)驅(qū)動教學模式在海軍工程大學船用燃氣輪機維修課程中已實施三屆，圖4和圖5分別列出了近5年的學生教學評價和課程平均成績分布情況。

由圖4可見，近3年學生對課程“非常滿意”的人數(shù)比例較之前有較大提升，均在70%以上且呈逐年增長趨勢，對課程“不滿意”的人數(shù)比例有了一定程度的降低，均在10%以下且呈逐年下降趨勢。這表明，學生對目標導向、任務(wù)驅(qū)動教學模式比較認可，與以前相比，學生更樂于參與到教學活動中來，這為該模式的繼續(xù)探索實踐提供了學生基礎(chǔ)。由圖5可見，近5年學生的課程平均分總體呈增長趨勢，2023年由于課程考核標準的調(diào)整，實踐分數(shù)占比下降，導致平均分略有下降，但近3年的課程平均分均在83分以上。這表明目標導向、任務(wù)驅(qū)動教學模式對提升教學效果和提高學生綜合成績均有積極作用，值得在下一步的船用燃氣輪機維修課程中繼續(xù)開展研究和推廣。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 季平.素養(yǎng)導向教學目標的確立與表達[J].基礎(chǔ)教育課程，2023（17）：36-39.

[2］ 謝玉鵬.目標問題導向的通信原理課程思政教學探索[J].計算機教育，2023（8）：172-176.

[3］ 穆璽清，張繼林.基于目標導向組織機械設(shè)計課程教學的探索[J].大學教育，2021（11）：57-59.

[4］ 郭亞東，秦蘭英.以評課指標體系為目標導向的高校課堂教學探討[J].大學教育，2023（10）：55-57.

[5］ 姚翠紅，萬勇，豐瓊英.大概念視閾下目標問題導向式教學模式的構(gòu)建與實踐[J].大學教育，2023（11）：52-57.

[6］ 王壘，丁黎黎，趙昕.以雙元創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標導向的本科教學策略實踐：以貨幣銀行學課程為例[J].高教學刊，2022，8（17）：39-42.

[7］ 雷鋼.“目標導向、問題求解、任務(wù)驅(qū)動”三位一體的雙創(chuàng)實踐教學平臺研究[J].實驗室研究與探索，2021，40（1）：221-225.

[8］ 藍紅莉，王曉榮，周曉輝.融合PDCA理論的任務(wù)驅(qū)動實踐教學模式研究與實施[J].實驗室研究與探索，2021，40（7）：200-204.

[9］ 呂繁杰.基于任務(wù)驅(qū)動方法的《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試》課程教學設(shè)計與實踐[D].濟南：山東師范大學，2023.

[10］ 李夕海，王藝婷，劉志剛，等.基于案例+任務(wù)驅(qū)動的情報偵察類課程教學探索與實踐[J].高教學刊，2023，9（S2）：91-94.

［責任編輯：黃緊德］