船舶動力裝置課程案例教學研究與實踐

吳曉陽，陳海龍，張明宇

武警海警學院，浙江寧波 315801

案例教學是指以特定事件作為案例素材，在教學過程中根據教學目標的要求，讓學生對案例進行分析討論，從而解決特定的問題，主要培養學生通過理論解決實際問題的能力[1]。船舶動力裝置是船舶機電技術專業的重要課程，其實踐性和實用性非常強。為提高該課程教學質量，通過引入應用實踐案例開展教學研究，以加深學生對船舶動力裝置內容的理解和掌握，進而提高學習效果。

1 案例教學的組織

1.1 案例準備

實踐案例的選取要圍繞課程重要的知識點進行，來源一定要正規權威，要引用官方數據。一般來說，可以查閱權威的網站或者工具書，以及通過實地調研獲取[2]。實踐案例選取要注意把握以下幾個方面：一是案例的真實性，應選擇真實案例而非故意虛構的或隨意杜撰的案例；二是案例的豐富性，可以依據最新社會熱點或者事件進行選取，包括視頻、圖片、調查報告等多種形式；三是相關性，案例同課程重要知識點有聯系；四是典型性，案例要具有代表性；五是問題性，案例能夠引出相關問題，適合分析和討論。

1.2 教學準備

教師在備課時，要預先根據案例內容以及所涉及的理論知識，設計好問題。在正式上課以前，將學生進行分組，每組大概5~6人左右，設立組長一人。案例提前一周發放，讓小組進行充分討論。上課時隨機抽取一組，由組長或指定人進行主匯報，其他人進行補充，沒有抽到的組對該組進行打分，計入平時成績。在討論案例時，可以讓組內學員分別扮演不同的角色，如部門長、班長、崗位員，等等。

1.3 開展討論

案例分析以及討論是開展課程教學的關鍵環節。在該環節中教師要做好引導，學生就案例中出現的問題進行思考，進而分析與討論，最后進行判斷與決策[3]。學生由于受到知識面的理解限制，對案例的分析和討論可能會偏離船舶動力裝置的相應知識點，此時教師需要及時結合具體分析和討論結果進行糾正。

1.4 教師剖析

教師剖析主要是在學生經過討論之后，對學生的討論情況進行總結點評。點評把握兩個方面：一是做好肯定，要充分肯定學生的討論結果，激勵學生踴躍參與；二是教師對案例中出現的理論知識、涉及到的實際問題要提出解決的思路與方法，并且結合教材進行串講，深入挖掘案例反映的問題本質，培養學生的發散思維。

2 案例教學實踐

2.1 動力裝置類型和特點

在講述動力裝置的類型時，要求學生了解目前主要船舶所采用的動力裝置類型，進一步理解動力裝置的工作原理。可以將目前世界各國的主要船型進行收集，并列舉其所采用的動力裝置的類型，做成圖片展示集和小視頻，作為案例素材。然后再以問題為導向，開展分組的分析討論。以“為什么絕大多數船舶使用了柴油機動力裝置”“核動力裝置為什么適合航母和潛艇”“聯合動力有哪些類型”等問題為切入點，將學生分組展開討論。實踐證明，學生參與的積極性很高，在各類型動力裝置之間的特點比較和動力裝置的傳動形式的教學上取得良好的效果。

2.2 船槳機配合

在動力裝置的使用管理教學環節，講述船槳機的配合特性，引用以下案例：某船采用了四機四槳配置。該船在海上高速航行，因前方出現情況，需要進行倒航，并計劃利用螺旋槳反轉來產生拉力達到快速制動，縮短倒航時間。該船在實際操作時，第一臺推到倒車位置的主機出現了熄火現象，后面三臺主機正常。熄火的主機重新啟動后，推到倒車位置正常，最終該船成功實現了倒航的預期目標。事后，該船對主機熄火問題進行了總結，并提出了解決主機熄火問題的辦法。通過該案例教學，解決了“如何選擇合理的倒車時機”的核心問題，取得預期教學效果。

2.3 主副機的使用管理

在這部分課程案例編寫時，集中從基層單位收集了實際使用過程中出現的故障案例，引入以下案例：某船副機型號為6135型柴油機，在運轉時，工作人員發現淡水溫度有一定程度的偏高，但淡水壓力正常，淡水泵正常運轉。于是決定對淡水冷卻器進行維護。在拆下淡水冷卻器的端蓋后，取出了冷卻管束，發現較臟，進行了清洗，然后裝復。裝復后，起動副機發現膨脹水箱檢查口大量往外冒水，停機后，冒水也停止。再次起動后，膨脹水箱依然大量往外冒水。但在此次維護之前，副機無此類現象。

該案例教學具有一定的綜合性，涉及到傳熱學的基本知識、影響傳熱的主要因素、換熱器的結構原理、柴油機冷卻系統的組成原理、泵的工作原理等，是一個包含專業基礎、柴油機、輔助機械等在內的綜合案例，在分析案例之前必須進行理論知識的準備，可以采取集中授課和自學預習的方式進行。然后圍繞“柴油機冷卻水溫度偏高的原因有哪些”“淡水冷卻器裝復后膨脹水箱大量冒水的原因是什么”等問題，進行分組討論。最后提出問題發生的最終原因，并研究提出解決措施。該案例教學能夠較好地培養學生分析問題和解決問題的能力。

2.4 推進器

在推進器的教學環節中，主要針對螺旋槳結構參數、適配、噪音和配合等內容，講述螺旋槳的分類、結構原理、安全運轉與管理等方面的內容。引入如下案例：某船實際采用雙槳推進，隨服役年限變長，左槳軸系振動現象日趨明顯。輪機長首先懷疑這是由后傳動設備松動或配合間隙不當引起的，多次組織人員對相關軸承和聯軸節的裝配問題進行檢修。多次檢修后，主機起動運行時軸系振動依然存在，轉速較高時甚至引起船體劇烈振動，極有可能造成軸系和船體損壞，無法通過檢修軸系徹底解決該現象。

本案例涉及螺旋槳理論知識和振動學基本知識，實作過程涵蓋螺旋槳槳葉缺陷處理工藝、螺旋槳螺距檢驗、靜平衡試驗等，在分析案例之前必須進行理論知識的準備和實作流程簡介，可采取集中授課或者預習自學的方式進行。以“引起柴油機軸系振動的原因有哪些”“什么因素會導致螺旋槳的不平衡運轉，螺旋槳的不平衡運轉會帶來哪些危害”等問題為導向，展開分組的學習研討，明確發生的原因，以及采取哪些處理措施等，該案例教學對學生掌握螺旋槳的運行管理內容教學效果較好。

3 開展案例教學的關注點

國內外高校教學經驗證明，積極運用案例教學法，能夠激發學習興趣、培養創新思維、提高自主學習的能力[4]。開展船舶動力裝置課程案例教學，有以下幾個方面需要加以關注。

第一，開展基于實踐案例的課堂教學，不僅僅是一種教學方式方法的改變，同時也是教學內容的改革，具有較強的針對性、實踐性和互動性，需要有案例庫的支撐。可以在主教材之外，編寫案例庫等作為案例教學的輔助教材，并進行定期更新，尤其是要把行業應用中的新裝備、新技術等及時納入案例庫[5]。

第二，案例教學和傳統的教師講授是互為補充的關系，并不是替代關系。在實施案例教學時，一般利用15~20分鐘左右的時間進行理論知識的集中講授，目的在于做好理論知識的儲備，為開展分析討論奠定基礎。

第三，關鍵環節是案例研討。作為教師，主要是做好“組織討論”和“分析總結”工作[6]。注重案例研討的有效性，保證話題不離題、不跑偏。教師及時分析總結是案例研討不可缺少的環節，主要是幫助學生解決案例研討過程中的疑難問題，加深案例的理解程度，從而得到啟發。

第四，案例研討的結果要與平時形成性考核結合起來。建立一套案例分析討論的考核評價辦法，以參與次數、匯報效果、點評、競爭性回答問題等多個方面進行綜合評分，同時還可以采取小組互評的方式進行評分，最后以一定比例計算總分，確保評價的科學性和合理性。

4 結語

在船舶動力裝置課程教學過程中，探索實施基于實踐案例的課程教學方法和模式，不僅在教學方法上進行了改進，而且在教學內容上也進行了改革。堅持以學生的崗位能力素質形成為核心，調動學生的積極性，與傳統的教師集中講授相比，案例教學具有明顯的效果，不僅培養了學生的知識應用能力和問題分析能力，而且明顯提高了學生適應崗位任職的能力。