“艦用鍋爐裝置及系統”混合式教學改革與實踐

趙爽 費志方 陳國兵 馮輝君

［摘 要］ 針對“艦用鍋爐裝置及系統”課程內容更新不及時、教學及考核方式單一等問題，從課程思政建設、教學內容優化、教學方式改革、評價方式改進等方面開展了混合式教學改革與實踐。大力推進線上線下混合式教學、案例式教學、專題研討教學、項目牽引式教學和實踐教學等教學方式改革，探索了結合形成性考核、實踐課考核和期中課考核的評價方式優化，這些措施有效提升了學員的學習積極性和教學效果，增強了學員將知識應用于實際的能力。

［關鍵詞］ 教學改革；鍋爐裝置；混合式教學

［基金項目］ 2020年度海軍工程大學教學改革建設項目“‘艦用鍋爐裝置及系統混合式教學改革實踐”（HGJG202021）

［作者簡介］ 趙 爽（1984—），男，湖北廣水人，博士，海軍工程大學動力工程學院講師，主要從事蒸汽動力工程研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）20-0042-05［收稿日期］ 2022-05-30

引言

新時代軍事教育方針為軍隊院校的轉型升級與內涵發展提供了科學指南和根本原則。同時，軍隊院校教學大綱的正式頒發為進一步開展新時代軍隊院校教育提供了重要依據［1-2］。在此背景下，各院校響應號召，廣泛開展教學改革，在課程建設、人才培養等方面取得了豐碩成果。

國防大學張海靜等［3］開展了軍事案例教學改革，指出更新案例教學理念、改革案例內容、科學選用施教設計、加強教員隊伍建設是提升院校實戰化教學效果的關鍵。國防科技大學余金山等［4］實施了面向應用的案例式教學改革設想，結合教學內容優化調整、跨學科教學團隊建設、問題導向式實踐教學改革等措施，顯著提高了“材料分析測試”課程的教學效果。海軍工程大學陳國兵等［5］從課程內容、教學方式、課程保障等方面開展了“艦艇汽輪機裝置及系統”教學改革，實現了課程教學改革在時空上的擴展。

“艦用鍋爐裝置及系統”課程是機電指揮專業的必修課程，也是學員必須掌握的專業課程。艦用鍋爐裝置是大型水面蒸汽動力艦艇的核心裝備，是動力系統的“心臟”。掌握艦用鍋爐裝置的基本原理、結構組成和使用管理，是學員首次任職和未來崗位需要的基本技能要求。因此，在新時代軍事教育方針的指導下，結合教學大綱及人才培養方案，開展“艦用鍋爐裝置及系統”課程改革與實踐，對于提升課程教學質量及專業教學水平具有重要意義。

以“艦用鍋爐裝置及系統”課程線上線下混合式教學改革為目標，結合教學資源建設、教學手段更新、考核方式改革和混合式教學實施等方面的內容，進行了全面的教學改革與實踐，總結了教學改革的若干成效與啟示，為今后開展教學改革和課程建設提供了參考。

一、教改背景

（一）基本背景

“艦用鍋爐裝置及系統”課程作為核心課程，具有深厚的歷史積淀和鮮明的專業特色，培養了大批具有扎實專業理論基礎的指揮技術軍官。隨著新時代軍隊院校教育培養目標的轉變，傳統的教育教學模式已不能滿足人才培養模式的需求。對比新時代軍事教育方針和教學大綱的要求，結合艦艇蒸汽動力專業人才培養的變化趨勢和發展方向，對該課程的薄弱環節進行了分析，有以下幾點不足之處需重點關注和解決。

1.課程教學內容更新不及時，部分內容與部隊的實際情況相比存在滯后。艦用鍋爐裝置屬于蒸汽動力系統，該領域較少有理論上的重大突破，而且前期裝備更新換代慢，因此課程教學內容在一段時間內能夠與部隊實裝相匹配。然而，近年來部隊發展迅猛，新裝備陸續服役，鍋爐裝置及技術等有了較大發展，課程教學內容亟須更新，引入最新的應用成果，避免與部隊實際情況脫節。

2.教學方式不夠創新，以教員講授為主，不能充分調動學員的積極性。前期主要采用啟發式教學，模式較為單一，案例式教學手段應用較少，MOOC平臺建設缺乏，因此亟須改進教學模式，建設貼近實戰的案例庫、線上MOOC等，創新教學方式，提升授課質量和學員的學習自主性。

3.考核方式單一，主要以期末筆試的模式來考查學生對于知識點的掌握情況。該模式造成了學員重考前復習、輕平時理解的學習備考習慣，不利于對知識的融會貫通和實際應用，因此亟須深入改進考核方式，引入過程性考核，構建全方位、多元化的成績評定體系，激發學員的挑戰欲和學習積極性。

（二）教改基礎

“艦用鍋爐裝置及系統”課程具備以下教學改革的必要條件。

1.小班教學條件。近年來該方向學員人數維持在每年20人左右，適合開展小班教學，為教學過程控制和教學資源分配等提供了有力支撐。

2.課程實踐性進一步加強。“艦用鍋爐裝置及系統”課程內容主要圍繞艦用鍋爐的裝置結構及系統組成，與實裝聯系緊密。前期課程中僅設置了5項實驗，而調整教學大綱后，該課程的實踐課占總學時的比例由教改前的20%上升到35%。課程實驗內容有了明顯增加和優化。

3.課程條件建設完備。經過多年的建設，“艦用鍋爐裝置及系統”課程具有完備的教學保障條件，包括國內院校實驗室中唯一可全工況運行的鍋爐裝置，渦輪增壓機組、汽輪給水機組、汽輪燃油泵等與鍋爐系統相關的實際裝備，以及噴油器、配風器、水位表等實裝實驗平臺。這些實驗條件可為基于實操的實踐課程改革提供有力保障，進而為以實戰化為導向的教學改革提供了支持。

二、教改舉措

“艦用鍋爐裝置及系統”課程的教學改革與實踐思路如圖1所示。以新時代軍事教育方針為指導思想，遵照新大綱的要求，首先更新教育理念，牢固樹立面向戰場、面向部隊實踐的教育理念，并貫穿教學改革始終。采用崗位調研與理論調研相結合的方式，進一步明確課程教學改革的要求和目的，以及存在的主要問題和解決思路。針對性地實施教學內容優化，課程內容全面結合部隊裝備的實際，以新大綱為依據，高標準編寫教材。深入開展混合式教學，依托MOOC平臺開展線上教學，同時在線下教學中全面開展案例式教學、專題研討式教學和交互協作式教學，加大實踐教學的比例。以實踐課內容為引領設計相關理論課程內容，引導學員在實踐中發現問題、解決問題。推進以形成性評價為主的多元評價模式。按照前期論證—中期實踐—后期歸納并改進的思路進行研究和實踐。

（一）教學內容優化

1.課程思政建設。充分發掘“艦用鍋爐裝置及系統”課程的歷史積淀，通過講述實驗室鍋爐裝置的曲折發展歷程，以及蒸汽動力專業培養的杰出人才和事跡等，增強學員的榮譽感和自豪感。結合相關的時政新聞，激發學員的興趣，在擴展課堂知識的同時達到潛移默化的思政效果。介紹國家、軍隊，尤其是教研室在艦用鍋爐及其耐火材料方面的最新研究成果，激發學員對本專業的認同感和歸屬感，培養學員的工程思維。建立課程思政資源庫（見表1）并持續改進機制，通過精心設計，實現有機融入、潤物無聲的思政目標。

2.教材內容更新。對教材進行重新編排和全面更新，將部隊艦用鍋爐裝置及系統的運行管理、維修保養和故障處置等最新案例引入教材。注重內容的前瞻性和延續性，增加新型艦用增壓鍋爐改進升級的內容，展望艦用鍋爐未來的發展趨勢，便于學員進行對比學習，增強認知，為后續崗位任職奠定堅實的基礎。體現多學科的交叉融合，介紹國內外民用、軍用鍋爐的新技術，開闊學員的視野。進一步貼近部隊實際，編寫完善實驗指導書，充分體現新型裝備實際操作使用和最新戰法等研究成果。

3.課程設計改進。在轉變前期課程中，面向工程技術軍官的培養思路，引導學員站在機電長等指揮官的高度，以系統思維和大局觀看待艦用鍋爐裝置及系統。優化課程結構，由偏重理論轉為理論聯系實際，把鍋爐相關崗位的實際需求和問題引入課程中，全面貫徹實戰化教學理念。以研促教，將特色科研成果融入教學，尤其注重講述艱難攻關、解決鍋爐關鍵問題的過程，此類突破技術瓶頸的內容能夠激發學員的興趣。推進虛擬仿真技術在基礎理論知識學習與實踐教學中的應用，通過直觀的可視化的仿真模擬、虛擬拆裝等技術，幫助學員理解抽象的概念和鍋爐內部結構等。

4.實踐課程改革。減少理論驗證型實驗課，增加實裝操作型實踐課，鞏固課堂意義建構。實踐教學內容進一步貼近實戰化要求，充分利用實驗室鍋爐裝置，在課程接近結束時開設鍋爐操作運行的實踐課。以鍋爐實操為目標，相應設置實踐課的內容。提升實踐課的地位，以實踐課內容為引領設計相關理論課程內容。首先與理論課程形成聯動，凝練理論課內容，使其明確指向具體裝備運行管理，然后以理論指導實踐，通過鍋爐裝置各構件和分系統的相應實踐課做好鋪墊，為最終的鍋爐操作運行實操課打下基礎。在此過程中，培養學員深刻理解艦用鍋爐運行的底層邏輯與原理，引導學員在實踐中發現問題、解決問題，為將來走上指揮管理崗位奠定堅實的基礎。

（二）教學方式改革

1.結合MOOC平臺，開展線上線下混合式教學。教改期間，課程組建設“艦用鍋爐系統主要設備原理與操作”“艦用鍋爐裝置及系統”等MOOC，為本課的混合式教學提供了有力支撐。在此基礎上開展了線下主導型的混合式教學，以面授的現場教學、交流、討論為主導，結合前述MOOC平臺，以線上學習方式呈現和擴展教學資源，并延伸到課堂討論，進行翻轉課堂教學模式的實踐。

2.深入推進案例式教學。組織調研，將最新的艦用鍋爐裝置及系統故障案例引入課堂，如“某航母鍋爐冒黑煙”“某鍋爐爆管”“過熱器出口蒸汽溫度超標”等。制定案例式教學的實踐流程，為學員提供所需的案例經過、設備結構和故障特征等信息，學員利用所學知識獨立分析案例故障的原因。評估教學成效，分析對學員理解實裝使用維護、獨立解決問題能力的培養效果，為后續教學改進提供依據。

3.開展專題研討教學。精心設計專題，充分考慮本科學員缺乏與實際裝備和崗位的直接接觸，制訂以綜述類型為主、緊密聯系艦用鍋爐實裝應用方向的選題指南（見表2）。學員選題后在課下獨立搜集文獻資料，形成報告，以學術交流形式在課上進行匯報，教員以會議主持人身份引導提問答辯，并進行歸納總結。課后對專題研討過程進行評估，根據學員總結體會查找問題并進行改進。

4.探索項目牽引的交互協作式教學。針對裝備的實際問題，結合教學內容為學員設計即時、小規模的學習研究任務，如“汽水共騰情況水質分析”“長時儲油的物性表征”等，創設具體的項目情境，引導學員在與同伴的交流與協作中，共同形成對問題的理解和任務的解決方案。營造課堂的沉浸感，提升學員的學習主動性和參與率，鍛煉學生的自主學習能力與團隊協作能力。收集教學數據和學員反饋的意見，評價學員的學習深度，制定相應的改進措施。

（三）改進評價方式

1.形成性考核。形成性考核貫穿教學的全過程，占最終成績的30%，包括課前MOOC學習情況（10%）、課堂表現（10%）和課后作業（10%）等。其中，課前布置預習相應的MOOC，學員得分由學習時長、發回帖數量等評定，在課堂教學過程中根據教學進展和課程內容設計相應問題，引導學生開展互動和討論，課堂表現由學員參與討論、展示和完成隨堂測試等方面的表現評定，課后作業由正確率、解題態度等方面評定，出現雷同作業則相關學員的評定均按零分處理。

2.實踐課考核。隨著“艦用鍋爐裝置及系統”課程中實踐課的比例大幅上升，實踐課考核的重要性也顯著加強。實踐課考核占最終成績的30%，包括過程性考核（15%）和實操考核（15%）。過程性考核包含實踐課設置的5項基礎實驗，考查學員對不同鍋爐部件的認知和工作原理的理解，學員得分由實驗質量、實驗數據處理和實驗報告撰寫情況給出；實操考核重點考查學員的實際動手能力以及所學知識在裝備運行管理中的應用，學員得分由實操完成效果結合口試考核的成績給出。

3.期末考核。期末考核占最終成績的40%，采取閉卷考試的形式。全面考核學員對基本概念、公式、原理的掌握情況，對實際裝備的結構、工作過程的掌握情況，以及綜合應用課堂所學知識解決鍋爐運行管理和故障處置的能力。期末考核試卷采用多種題型，從不同層次考查學員。其中，填空、選擇、判斷、名詞解釋、計算為客觀題，注重對所學知識點細節的考查；分析題為主觀題，著重考查學員解決實際裝備問題的思路，由教員在課程階段提前給出章節范圍，學員有針對性地開展資料收集和復習準備。

三、成效與啟示

作為一門傳統的核心課程，“艦用鍋爐裝置及系統”課程的教學改革適逢新時代軍事教育方針的提出和新的教學大綱的頒發，從教育理念、課程內容、教學方式到考核體系均進行了大刀闊斧的更新與優化，取得了顯著的效果，幾個主要亮點和啟示歸納如下。

（一）成效

1.學員的學習動力提升了，由被動學習向主動學習、自發學習轉變。將學員的學習目標從期末考試及格轉變為掌握一門技術，這是實現學習動力提升的關鍵。在第一節課的課程介紹時就向學員強調實操考核在課程成績中的比重，對于習慣了“考前背書”的學員，如何安全順利運行龐大的鍋爐裝置是極富挑戰性的，需要自發學習并熟練掌握相應部位的裝備及其運行管理知識。因此，在實操課最終順利完成任務時，學員普遍反映看到鍋爐裝置在自己手里順利點火、升汽，推動主機運轉起來，心中充滿了成就感。

2.學員的實踐動手能力提升了，將課堂知識應用于實際的能力變強了。教學方式上，大大壓縮了傳統授課的比例，加大力度引入典型案例，結合實踐課上對裝備的操作經歷，開展專題研討，設計協作式小項目。通過翻轉課堂鍛煉學員的實踐動手、收集資料、交流報告等能力，同時活躍了課堂氣氛，學員在討論甚至爭論中鞏固了知識。

3.學員考核壓力分散了，學習的主動性從考前轉為平時。通過綜合運用形成性評價和總結性評價，形成了集公平性、參與性、包容性和過程性為一體的考核體系。以學員的學習結果為核心，收集學習資料，編訂教學內容，取得反饋并進行反思。在整個教學活動中，將考核與學習、考核與教學之間的界限模糊化，使考核貫穿教學始終，成為促進教學的強有力策略。

（二）啟示

通過對“艦用鍋爐裝置及系統”課程進行改革和實踐，牢固樹立了面向戰場、面向部隊實踐的理念，并以理念牽引教學改革，實現了課程內容優化，與世界軍事理論發展前沿對接，進一步貼近裝備、貼近實戰化。改進了教學方式，廣泛采用研究式、討論式、案例式、項目式、實驗式和網絡化方法等手段，推進線上線下混合教學模式，達到了課程教學改革的要求和目標，有效提高了課程的任職教育水平。該課程教改成果可直接應用于鍋爐方向其他層次的培訓課程，也可推廣應用到艦艇機電指揮（蒸汽動力）專業以及其他任職教育專業的教學實踐活動中，為今后開展課程教學改革及實踐提供了借鑒和啟示。

參考文獻

［1］張磊，陳國兵，李昆鋒.能源動力類專業課程全過程、多元化考核模式改革研究［J］.教育教學論壇，2020（9）：153-154.

［2］孫文彩，楊自春.挑戰性學習課程改革實踐與啟示［J］.教育現代化，2020，7（1）：55-56+69.

［3］張海靜，秦紅燕，曹亮.實戰化教學背景下軍事案例教學改革面臨的問題及對策［J］.繼續教育，2018，32（10）：93-94.

［4］余金山，劉東青，李良軍，等.面向應用的“材料分析測試”課程案例式教學改革［J］.高等教育研究學報，2020，43（3）：104-107+111.

［5］陳國兵，陳俊，楊自春.“艦艇汽輪機裝置及系統”課程教學改革及實踐［J］.教育教學論壇，2020（14）：210-211.

Mixed Teaching Reform and Practice of Warship Boiler Device and System

ZHAO Shuang， FEI Zhi-fang， CHEN Guo-bing， FENG Hui-jun

（School of Power Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033， China）

Abstract： In view of the problems of delayed curriculum content update of Warship Boiler Device and System and single teaching and assessment mode， the mixed teaching reform and practice are carried out from the aspects of course ideological and political construction， teaching content optimization， teaching mode reform and evaluation mode improvement. We vigorously promote the reform of teaching methods such as online and offline mixed teaching， case-based teaching， seminar teaching， project-driven teaching and practical teaching， and explore the optimization of evaluation methods that combine formative assessment， practical course assessment and mid-term assessment. The above measures effectively enhance the students learning enthusiasm and teaching effect， and enhance the students ability to apply knowledge to practice.

Key words： teaching reform; boiler device; mixed teaching