船舶動力裝置課程教學問題與改革研究

摘要：船舶動力裝置是船舶的重要組成部分，船舶的性能很大程度由動力裝置來保證。基于高校船舶動力裝置課程教學改革中存在的問題及當前新工科對學生綜合素質的要求，提出了改進教學的具體操作方法，以提高相關專業大學生專業基礎理論水平，拓寬知識面，增強工程實踐和解決工程問題的能力，為船舶行業的發展提供優秀人才。

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.

關鍵詞： 船舶動力;教學問題;教學方法;教學改革

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

中圖分類號：U664.81? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0233-02

0? 引言

船舶行業隨著我國經濟的快速發展得到了較快的發展。國際協作，研發體系的建立和完善，虛擬技術和人工智能的應用使其整體水平全面提升[1]。高等院校輪機專業教師嘗試多維度改進教學方法，培養具備輪機工程專業基礎理論，技術全面、富于創新，能在國防和國民經濟相關部門從事輪機工程領域科學研究、設計、制造、管理、檢驗和監造的優秀工程師和管理人才，以適應新形勢下船舶行業對人才的需求。

1? 船舶動力裝置課程簡介

船舶動力裝置課程是輪機工程專業本科生重要的專業基礎理論課。主要內容包括船舶動力裝置的定義、組成、工作原理及發展。動力裝置的類型主要講述船舶柴油機裝置、船舶燃氣輪機裝置、船舶鍋爐及汽輪機、船舶核動力裝置、聯合動力裝置、軸系傳動和特種動力裝置等[2]。特種動力包括熱氣機、閉式循環柴油機、閉式循環燃氣輪機等。課程融合多門學科和各種前沿技術。培養學生進行船舶推進系統性能分析、設計、選型，解決船舶動力裝置實際工程問題的能力。

2? 船舶動力裝置課程教學問題分析

船舶動力裝置系統設備結構龐大復雜，涵蓋內容既具有一定廣度又具有一定深度，學生全面掌握船舶各類型動力裝置的結構、原理、特性等各方面的知識，在學習過程中有較大難度，會造成學習壓力，外加課程設置在大學第五學期，其他專業課程的學習任務繁重，使得學生對動力裝置課程的學習熱情不高。在考核評價中，大部分學生通過硬性記憶教科書中理論概念等方式備考，因此理解和靈活運用類考題失分較多，成績優秀的學生占比較低。通過問卷調查、訪談等方式發現，學生對所掌握的理論知識不能在實際工作中很好地應用，沒有主動創新意識，動力裝置課程的實驗課效果不佳，影響了教學質量。船舶動力裝置教學團隊針對教學中出現的問題，進行了教學研討與改革研究。

3? 課程教學改革措施

3.1 優化教學環節，增強學生實踐能力

船舶動力裝置課程教學中的難點在于所講述的動力裝置系統復雜、原理抽象，在教學環節的制定時，把教學劃分為理論教學和實踐教學兩部分[3]。理論教學通過課堂教學完成，主要講述各種類型動力裝置的結構及工作原理，實踐教學包括動力裝置拆裝，聯合動力裝置多模塊組合實驗平臺[4]（如圖1）實驗觀摩等。實驗臺主要模擬多種聯合動力裝置類型，可研究兩臺主機負荷分配控制策略及自動同步離合器耐沖擊性能等問題，是國內先進的動力裝置實驗臺。其不僅可以進行單一類型動力裝置實驗，而且可以多模塊組合并車運行。實驗臺有較好的實船模擬性，采用水力測功機模擬螺旋槳。課程在緒論講解部分，帶學生參觀動力裝置平臺，讓學生細致學習前對柴油機、燃氣輪機、汽輪機、軸系等有初步的認識，對船舶動力裝置的布局有總體了解，引導學生發現各種專業設計理念與構思，激發學生學習興趣，活躍課堂教學氛圍。其次，在理論學習的中間階段，安排課程實驗，鞏固加深學生對概念、原理的理解。

結合實物講原理，結合原理講構造，教與學輕松進行，內容也豐富了[5-6]。觀摩實驗主要是去現場觀摩與課程相關的科研項目實驗，參與簡單的實驗過程，例如關鍵參數的數據記錄，附屬系統運行狀態觀測，進一步認識各個系統的連接及運行方式，并加深感性認識，體會動力裝置性能變化，掌握動力設備運行過程中的啟動、停機、運行調整及事故處理方法。

3.2 教學手段、教學內容及時更新

在教學中，先進的教學手段直接影響課程的教學效果，要根據課程特點采用不同的教學手段。船舶動力裝置課程的突出特點是工程性較強，結構復雜，空間概念抽象，許多學生難以建立空間構型。開發、研制形象的虛擬拆裝技術等進行輔助教學，讓學生在直觀、生動的情境下體驗船舶動力裝置精湛的工藝，更好地掌握課程內容，加深對結構和原理的理解。例如，在講解船舶核動力時，利用色彩、動畫形象生動地展示中子轟擊鈾原子核發生核裂變鏈式反應放出核能的詳細過程;在講解柴油機運動機件時，教師將動態圖展示給學生，可以讓學生直觀理解運動件的工作過程;通過燃氣輪機拆裝的視頻短片，讓同學們視覺感受燃氣輪機獨具匠心的設計。在講解艦船燃氣輪機裝置后，讓同學們開展課堂辯論“對我國艦船燃氣輪機發展建議”，引導學生自主學習，啟發學生樹立正確的價值導向。在講述船舶后傳動技術部分，布置查閱科研領域研究熱點問題“三S離合器監測與智能診斷新技術”、“新型船舶推進器”，使學生了解船舶動力裝置科研項目是待解決的科學難題，熟悉科研課題申請過程，查閱學術文獻等，激發學生從事科學研究和創新研發的熱情。

另外，船舶動力裝置課程知識點分散，重點難點多，需要調整好教學進度，及時更新教學內容，由于教材出版周期較長，教材內容更新速度往往落后于船舶動力裝置先進技術的更新速度，教師團隊要及時將前沿技術補充到教學內容中。同時也要發揮同學們的積極性與主動性，鼓勵他們充分利用網絡資源，如：智慧樹在線課程及國家虛擬仿真實驗教學項目共享服務平臺等，學生可以在課外自主學習在課堂上沒有理解的難點內容，自主選擇有針對性內容輔助理解突破難點;還可以選擇自己感興趣的知識點進一步學習，作為課堂內容和實驗課補充與擴展;也可以利用同專業院校共享的實驗室資源，了解船舶動力裝置發展的新成果、新觀點。

3.3 發揮科研資源在教學中的作用

教學團隊教師要不斷發掘與課程知識點相關的科研資源，將科研中動力裝置的最新技術融入教學。例如在講述船舶聯合動力裝置這一部分，可以銜接科研實驗，利用聯合動力裝置實驗臺結合相關課題內容，參與部分聯合動力裝置科研實驗。圖1實驗臺可以進行多項船舶聯合動力裝置總體性能研究實驗：柴燃并車實驗、燃燃并車實驗、燃蒸聯合循環實驗及分車實驗。根據課程內容和動力裝置相關科研項目進展，優化科研與教學各項資源配置，加深同學們對課堂知識的了解，通過實驗的測試數據分析，使同學們能夠直觀感受到聯合動力裝置總體性能變化。團隊逐步把聯合動力裝置實驗室建設成為以科研項目和教學為依托的、能對學生開放、對外服務的綜合性實驗平臺[7-8]。引導學生參與教師的科研工作，構建本碩博項目課程小組。按照碩博研究生的研究方向，本科生以科技競賽為導向，以提高教學效果為目標，加強本科生同碩士博士針對課程相關知識點的交流，鼓勵其參加碩士博士相關項目的研討會、論文報告會，讓學生站在一定高度去把握專業領域研究現狀、先進技術和發展方向。

3.4 培養工匠精神，提高綜合素質

當代大學生有著強烈的自我意識與自我認知，任課教師不僅要傳授專業知識，提高學生專業技能，增強專業興趣，更要引導大學生形成正確的人生觀、價值觀，培養出具有高尚品德，對家庭對社會有責任有擔當，思想成熟獨立、陽光、健康、有素養的大學生。輪機工程專業培養的部分學生工作在遠洋船舶上，與多國船員共同維護管理船舶，更應該培養學生的工匠精神，提高專業技能之外的綜合素質。

3.5 引入更多考核因子，對學生做出綜合評價

教學團隊對船舶動力裝置課程制定了多因子注入的考核方式，改變以往單一依據期末考卷得分檢測學生知識的掌握情況，或者完成期末大作業的方式作出成績評定。根據學生學習過程狀況選擇適合的考試方式，例如課程在突發緊急狀態下（如疫情），各類型實踐環節無法實施，采用閉卷考試和網課互動表現，平時課后提交作業，平時考試成績等按照一定權值給出最后期末評價成績。

4? 結論

針對船舶動力裝置課程教學過程遇到的問題，分別在課程內容、授課方式，教學手段等方面開展了教學改革研究，激發學生創新實踐能力，為工程實際需要培養創新型人才。船舶動力裝置課程各項改革舉措不僅可以帶動本專業教學改革的進一步深化與實施，而且可以為其他課程改革積累豐富的經驗。

參考文獻：

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