基于創客教學模式的船舶原理課程設計

周萍

摘? 要：《船舶原理》是船舶與海洋工程專業的專業核心課程，課程存在教學跨度大、內容龐雜、復雜的理論知識難以與實際應用相聯系等問題。該文提出了一種將以"創造中學習"為主要方式的創客教學模式與《船舶原理》的專業教學相結合的新型教學方法，并以其中的船舶初穩性單元為例，詳細闡述了課程設計的具體過程。以期提升人才的創新能力，滿足迅速發展的船舶行業對人才素質能力的需求。

關鍵詞：船舶原理;教學改革;創客教育

中圖分類號：G710? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 研究意義和價值

在大眾創業、萬眾創新的時代背景下，我國政府明確也明確提出了培育創客文化的理念，我國的“創客教育”在這樣的背景下蓬勃興起，開啟了創新型人才培養的嶄新模式。創客教育是一種以"創造中學習"為主要方式、以培養各類創新型人才為目的的新型教育模式。創客教育的核心要素在于通過動手實踐培養人的創新思維和創新技能，其價值特征體現了全員全過程全方位育人的教育目標。

《船舶原理》是高職類船舶與海洋工程技術專業的基礎課程，研究船舶與海上建筑物在各種情況時的浮態、穩性、快速性和船舶下水計算等問題。《船舶原理》作為船舶類專業最為核心的課程，承載著理論學習與應用實踐的兩大內容。但《船舶原理》課程內容偏于理論，公式較多，學生的數學、物理基礎相對薄弱，大量的理論分析計算導致學生學習積極性下降，課堂效率越來越低。課程需要求解計算的內容較多，部分學生甚至不能掌握公式中各符號的含義，更無法應用公式完成計算。但學生的動手實踐能力較強，對船舶設計充滿熱情。因此，使學生在創造中學習，將知識點融入船舶的創新設計應用過程，鼓勵學生動手制作結構原理模型。對培養學生創新能力十分有益。研究以創新能力培養視角下的創客教學模式的設計與實踐作為切入點，旨在探索一種行之有效的將專業教學與創客教育應用于教學實踐的一般模式，并在實踐中對其成果進行檢驗。

2 課程設計理念及思路

課程設計依據職業教育教學改革精神，基于“創客教育”背景進行信息技術課堂教學的探索。通過實踐、合作、分享、融合的創客教學，激發學生的創新思維，強化學生的創新意識，提高學生的創新能力。將教師主導課程的形式轉變為以學生為中心的自主學習方式。采用“淡化知識講授，強化興趣培養，注重工程應用”和“帶著問題的學習”模式的設計教學內容。在教學設計過程中，打破學科疆域，培養學生文獻檢索、設計報告等方法能力、應用已學習的3ds Max、CAD、EXCEL、PPT等軟件輔助完成設計的應用能力、自主完成項目計算的數學能力、完善設計作品工藝細節和美感的技術及藝術能力，將STEAM教育理念融入實踐教學。在對學科素養的綜合應用的基礎上解決實際問題，注重人才綜合能力的培養。同時注重鼓勵學生的職業激情和專業認同感、民族自豪感，探索從“教”走向“育”的育人新模式，注重“三全育人”，全面提升人才培養水平，以滿足“中國制造2025”對“高技術船舶”人才綜合素質需求。

教學設計過程既體現了學科知識的要求，也體現著綜合學科能力的運用，既有個性的追求也有團隊協作的智慧，是從對學生學習能力的培養到思考能力的培養再到動手能力的培養，是從解決一般問題的能力培養到創造性解決問題的能力培養的最好實踐。

3 創客教學模式應用實例分析

該文將以船舶原理中最為典型的船舶初穩性模塊的課程設計為例，對其過程和思路進行詳細的總結分析，并將此方法推廣至整門課程的設計中。

設計內容選自船舶靜力學中的第二個單元，船舶初穩性。主要研究船舶小傾角時的穩定性。初穩性設計是靜力學中最重要的、占比最大的模塊。船舶初穩性的課程設計以“基于穩性原理的船型/裝置設計制作”為主線，將知識點融入基于穩性原理分析的模型設計制作全過程。將課程內容整合為初穩性原理、初穩性影響因素和初穩性測量3個模塊，在影響因素中針對裝載因素（外因）和船型因素（內因）分別采用實驗法和案例分析法2種教學方法。教學設計依據學生認知規律，將每個模塊分解為4個部分，如圖1所示，通過問題引入引發學生的興趣和熱情，通過教師講解完成知識的搭建，學生通過自主計算、分析和實驗完成知識的加固，課下，在模型的不斷完善中完成知識的融會貫通，真正做到學以致用。教學設計過程采用多種教學形式，深入淺出，將深奧的原理性知識融入情景學習，分步分層，引導學生逐層深入探索學習。提高了學生的學習能力、創新能力和工程實踐能力。

4 結論

基于創客教學模式的船舶原理課程設計，是基于“創客教育”背景進行信息技術課堂教學的探索。改變了傳統教學按知識內容章節授課的方式，按學生認知規律設計教學過程。模型的制作過程體現了實踐、合作、開放、分享、融合的創客教學理念，激發學生的創新思維和意識，提高了學生的創新能力。課堂教學設計打破學科疆域，通過對學科素養的綜合應用解決實際問題，注重培養綜合性的人才。采用視頻、原理動畫、手繪漫畫、微課、小游戲、知識卡片、手繪視頻講解等方法幫助學生培養學習興趣、深入理解原理、提高數學計算能力及自主學習能力。在整個教學環節教師自制簡單、可行、有效的教具，設計操作實驗。改變了以往單純地介紹計算方法和流程很難讓學生理解的問題，對提高學生的實踐能力、分析能力及理解知識要點十分有益。應用案例分析教學法，將知識點融入船舶設計具體案例，使學生能夠將所學的理論與實際的船舶設計相結合，更深入地理解教學內容，學以致用。全面提升了人才培養水平。

參考文獻

[1]韓翔希.以培養應用型本科人才為導向的_船舶原理_課程改革總體思路探索[J].課程教育研究，2018（14）：232-233.

[2]李冬琴.“船舶原理 ”課程教學研究與實踐[J].中國科教創新導刊，2009（29）：195.

[3]宋剛，陳凱亮.Fab Lab創新模式及其啟示[J].科學管理研究，2008（6）：1-3.

[4]吳瑋玉.美國加利福尼亞州創客教育課程決策現狀的案例研究[D].江西師范大學，2016.

[5]劉影.理工科院校創新創業人才培養模式研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2015.