潘建雄

（武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430050）

輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生主要針對(duì)船舶等裝備的機(jī)電系統(tǒng)、動(dòng)力裝置的制造知識(shí)、運(yùn)營(yíng)知識(shí)、維護(hù)檢修等知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，內(nèi)容多、難度大，在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)遇到較多的困惑。新時(shí)代對(duì)人才要求日益提高，學(xué)生在掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上還應(yīng)具備較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手操作能力，以在實(shí)際工作中能熟練操作設(shè)備系統(tǒng)，檢修并排除故障以保持設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并能適應(yīng)各種工況。為此，輪機(jī)專業(yè)學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行充分有效的實(shí)操訓(xùn)練尤為重要。

教學(xué)是輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，但部分學(xué)校缺少完善的實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）設(shè)施設(shè)備體系，無(wú)法為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境；實(shí)踐教學(xué)模式相對(duì)單一，存在著偏理論化的狀況；實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系和評(píng)價(jià)方式不夠完善；部分實(shí)驗(yàn)教師的綜合能力有待提高?；诖?，本文對(duì)輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略從以下四個(gè)方面進(jìn)行分析，提指出改革輪機(jī)工程技術(shù)等涉船類(lèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，從而為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的更好開(kāi)展提供參考意見(jiàn)。

1 利用虛擬仿真技術(shù)，順應(yīng)教育改革趨勢(shì)

輪機(jī)專業(yè)良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，需要優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備來(lái)保障。但匹配優(yōu)良資源的同時(shí)，不僅需要耗費(fèi)大量的建設(shè)資金，也會(huì)消耗較多的燃油和電力，并要定期對(duì)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行維護(hù)。部分學(xué)校缺乏建立規(guī)范實(shí)驗(yàn)室的能力，缺少完善的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展。在教育信息化背景下，虛擬仿真技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，利用虛擬仿真技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，讓學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操訓(xùn)練，大大提高了教學(xué)效果，同時(shí)還可以減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本投入，并能提升安全性[1]。

例如，在學(xué)習(xí)船舶機(jī)電系統(tǒng)構(gòu)造知識(shí)時(shí)，學(xué)生可以在陸上機(jī)艙的3D虛擬場(chǎng)景中隨時(shí)和場(chǎng)景進(jìn)行交互，調(diào)出各類(lèi)學(xué)習(xí)資源，包括音頻資源、視頻資源、模型以及動(dòng)畫(huà)等，為學(xué)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展提供有效幫助。學(xué)生可以置身于船舶機(jī)艙內(nèi)部場(chǎng)景中，隨意調(diào)出任何一個(gè)機(jī)構(gòu)便會(huì)演示相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)有清晰的認(rèn)識(shí)。在分析設(shè)備故障問(wèn)題時(shí)系統(tǒng)會(huì)對(duì)設(shè)備模擬量及開(kāi)關(guān)量參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，發(fā)出聲光報(bào)警提示，學(xué)生根據(jù)場(chǎng)景中的故障現(xiàn)象以及參數(shù)變化分析引發(fā)故障的主要原因，選擇合適的策略解決故障問(wèn)題，完成仿真實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以進(jìn)一步提高實(shí)踐操作效率，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中也可以放心大膽地進(jìn)行操作，不用擔(dān)心是否存在安全問(wèn)題，或者是否會(huì)損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

筆者所在學(xué)校正在加緊建設(shè)不久將投入使用的智能航運(yùn)中心，已經(jīng)基本建成正在調(diào)試即將投用的船舶智能制造虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地，以及已經(jīng)投用的船舶零件智能制造生產(chǎn)線等實(shí)訓(xùn)基地，可以給涉船類(lèi)專業(yè)（含輪機(jī)專業(yè)，甚至拓展至工程類(lèi)專業(yè)）學(xué)生提供智能、便利、安全的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將大大提高實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)的效果。比如，船舶智能制造虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地采用當(dāng)今最先進(jìn)的三維虛擬軟硬件技術(shù)和AI、大數(shù)據(jù)云等數(shù)字化技術(shù)，讓學(xué)習(xí)者多維度、沉浸式、高交互的參與船舶制造過(guò)程，能讓使用者體驗(yàn)到虛擬與現(xiàn)實(shí)的互動(dòng)，讓沉重、形體過(guò)大而難以展示的船舶工程對(duì)象，以各種信息化方式得以重現(xiàn)，將新一代信息技術(shù)與先進(jìn)造船技術(shù)相融合，打造智能制造，賦能未來(lái)海洋科技。該基地包含船舶智能制造仿真軟件、船廠虛擬仿真軟件、船舶建造360°全景體驗(yàn)系統(tǒng)、3D主動(dòng)電子沙盤(pán)、3D桌面造船實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)軟件及立體cave 投影系統(tǒng)，多角度多層面的對(duì)船舶制造過(guò)程進(jìn)行虛擬仿真和智能演示，讓學(xué)生可以根據(jù)需要進(jìn)入虛擬場(chǎng)景中，可以流暢自如地與場(chǎng)景進(jìn)行交互運(yùn)作，得心應(yīng)手地調(diào)用各類(lèi)學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）活動(dòng)的開(kāi)展提供便利快捷、可靠高效的幫助和支撐。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生在虛擬平臺(tái)中擁有更加真實(shí)的體驗(yàn)和感受，同時(shí)也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)收集，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后將統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果推送給教師和學(xué)生，及時(shí)判斷教學(xué)效果和反饋相關(guān)問(wèn)題，提高教學(xué)質(zhì)量。虛擬仿真技術(shù)的利用是改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的有力支撐，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)，相信會(huì)在廣度和深度上得到大力的推廣和應(yīng)用。

2 組織項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)，發(fā)揮任務(wù)驅(qū)動(dòng)作用

項(xiàng)目教學(xué)是一種以項(xiàng)目為核心的教學(xué)方法，和傳統(tǒng)理論教學(xué)模式相比有較大差異，利用項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中。以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)中指導(dǎo)教師占據(jù)主導(dǎo)地位，由教師向?qū)W生講述實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作要點(diǎn)，學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的了解較多地停留在理論層面[2]。項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)中，將教學(xué)過(guò)程項(xiàng)目化任務(wù)化，把實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)目標(biāo)（知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、情感目標(biāo)）、評(píng)估內(nèi)容（評(píng)估要素、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、訓(xùn)練要點(diǎn)與步驟）和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)目標(biāo)融入到項(xiàng)目教學(xué)這個(gè)核心中。

例如，在學(xué)習(xí)電子電工實(shí)驗(yàn)時(shí)可以將“基爾霍夫定律”作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)該項(xiàng)電流定律進(jìn)行驗(yàn)證，了解其運(yùn)行原理。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，組織學(xué)生共同進(jìn)行討論分析電路形式，自主對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在小組內(nèi)討論后選擇電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。小組內(nèi)部收集和項(xiàng)目任務(wù)有關(guān)的各類(lèi)資料，分析在電路搭建時(shí)所發(fā)生的問(wèn)題，對(duì)電路連接環(huán)節(jié)以及測(cè)量方式進(jìn)行逐一明確，最后將實(shí)驗(yàn)過(guò)程總結(jié)為報(bào)告給老師。

在項(xiàng)目教學(xué)法中學(xué)生針對(duì)某一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主研究，通過(guò)有序協(xié)作的方式提高實(shí)驗(yàn)效率，讓學(xué)生形成良好的團(tuán)隊(duì)（小組）合作意識(shí)，為今后工作實(shí)踐（面對(duì)并解決工程實(shí)際問(wèn)題的方法、思路、思維、意識(shí)等）提供指導(dǎo)和幫助。

項(xiàng)目教學(xué)法克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的不足，可以針對(duì)專業(yè)特征設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體的教學(xué)計(jì)劃，讓學(xué)生以小組為單位對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的完成進(jìn)行探索，引導(dǎo)讓學(xué)生自主完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，繼而有思路按步驟地完成某一實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）項(xiàng)目，從中體驗(yàn)本項(xiàng)目是什么、做什么、怎么做的過(guò)程，分析在操作過(guò)程中解決教師所提出的相關(guān)問(wèn)題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，并有利于提高學(xué)生的合作意識(shí)以及實(shí)踐動(dòng)手能力。

3 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中指導(dǎo)教師應(yīng)當(dāng)對(duì)教學(xué)考核方式進(jìn)行優(yōu)化。以往通常是利用試卷的方式側(cè)重考查學(xué)生的理論知識(shí)，在試卷中出具和實(shí)驗(yàn)相關(guān)的題目。雖然可以考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的了解程度，但是無(wú)法對(duì)學(xué)生的實(shí)踐綜合能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，影響學(xué)習(xí)效果，不利于后續(xù)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略進(jìn)行調(diào)整[3]。教師應(yīng)當(dāng)組織實(shí)驗(yàn)考核項(xiàng)目，將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為考核的一部分，評(píng)估學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ恼莆涨闆r，從多維度出發(fā)評(píng)價(jià)學(xué)生的合作能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新能力、應(yīng)變能力等。在學(xué)期學(xué)習(xí)結(jié)束后教師應(yīng)針對(duì)本學(xué)期所學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，判斷學(xué)生本學(xué)期對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度。通過(guò)過(guò)程性考核和結(jié)果性考核結(jié)合的方式評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）能力水平。在教學(xué)評(píng)價(jià)中也應(yīng)讓學(xué)生也參與到評(píng)價(jià)活動(dòng)中，由學(xué)生進(jìn)行自我反思，分析在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，有利于學(xué)生改正自身存在的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。結(jié)合自評(píng)與互評(píng)，在小組內(nèi)組織進(jìn)行互相評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)在共同完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)學(xué)生合作行為是否有效，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力有著積極影響。

筆者所在學(xué)校在完善教學(xué)考核體系，拓展教學(xué)評(píng)價(jià)方式方面進(jìn)行了不懈的探索。例如，航海類(lèi)（含輪機(jī)專業(yè)）專業(yè)學(xué)生一般都要參加船員培訓(xùn)中心組織的船員合格證培訓(xùn)及考試。學(xué)生按要求參加相關(guān)培訓(xùn)并通過(guò)中國(guó)海事局組織的理論考試及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操評(píng)估考試，所有成績(jī)合格才能獲得海事局頒發(fā)的船員合格證書(shū)。由于有海事局等單位作為第三方聯(lián)動(dòng)的考核體系保障，學(xué)校對(duì)學(xué)生相關(guān)的考試成績(jī)是認(rèn)可的，可以全部或部分認(rèn)可為相關(guān)人才培養(yǎng)體系的課程成績(jī)。這樣，學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和考證各環(huán)節(jié)互相促進(jìn)，聯(lián)動(dòng)作用，可以大大提高學(xué)習(xí)效果，并共享教學(xué)資源和考核結(jié)果。多年來(lái)在這種聯(lián)動(dòng)機(jī)制下，實(shí)踐表明效果良好。

又例如，在對(duì)輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)動(dòng)力設(shè)備拆裝及操作培訓(xùn)課程中較典型的一項(xiàng)輔機(jī)設(shè)備-船用油分離機(jī)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，探索效果更好的教學(xué)考核方法。可以在簡(jiǎn)要介紹該設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理的基礎(chǔ)上，邊演示對(duì)相關(guān)零部件的拆卸、認(rèn)知、裝復(fù)等過(guò)程，邊介紹由結(jié)構(gòu)如何完成功能的實(shí)現(xiàn)，功能的實(shí)現(xiàn)如何需要結(jié)構(gòu)的保證。實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)安排讓每名學(xué)生單獨(dú)按規(guī)范進(jìn)行上述過(guò)程的培訓(xùn)，然后進(jìn)行拆裝及操作的測(cè)試（生成過(guò)程性實(shí)踐考核成績(jī)）。通過(guò)這一過(guò)程，讓學(xué)生不僅對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)有完整的認(rèn)識(shí)，還對(duì)原理功能的實(shí)現(xiàn)有深入的理解，從而進(jìn)一步理解對(duì)設(shè)備規(guī)范的操作，真正做到在學(xué)（學(xué)習(xí)指導(dǎo)老師的講解、演示）中練（學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操練習(xí)），在練中學(xué)。教學(xué)過(guò)程推進(jìn)的同時(shí)，適時(shí)融入規(guī)范工量具使用及整理的習(xí)慣，安全操作的意識(shí)，團(tuán)隊(duì)合作的氛圍，面對(duì)困難（遇到故障）不回避迎難而上積極思考盡力解決的意志等。在實(shí)訓(xùn)課程的最后階段，安排學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）報(bào)告，對(duì)前期實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)述，并結(jié)合理論課學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)，撰寫(xiě)本次實(shí)訓(xùn)課程的小結(jié)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)際印證理論的學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐表明，這類(lèi)探索改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法的效果良好。

4 打造高技能型實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，提高實(shí)驗(yàn)教師綜合能力

近年來(lái)，教育主管部門(mén)對(duì)從事實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)教師（尤其是職業(yè)院校）的素質(zhì)要求越來(lái)越高。實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)具有良好的思想政治素質(zhì)和師德素養(yǎng)，遵循職業(yè)教育規(guī)律和技術(shù)技能人才成長(zhǎng)規(guī)律，具備相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)能力，緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和行業(yè)人才需求，具有企業(yè)相關(guān)工作經(jīng)歷，或積極深入企業(yè)和生產(chǎn)服務(wù)一線進(jìn)行崗位實(shí)踐，理解所教專業(yè)（群）與產(chǎn)業(yè)的關(guān)系，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展、行業(yè)需求和職業(yè)崗位變化，及時(shí)將新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中教師隊(duì)伍建設(shè)無(wú)疑是關(guān)鍵因素，通過(guò)完善實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)可以提高教師綜合能力和素質(zhì)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展提供有效保障。首先，需要重點(diǎn)針對(duì)現(xiàn)任實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行培訓(xùn)，組織教師前往各個(gè)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，豐富教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，讓教師了解行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向。在教學(xué)中可以將行業(yè)專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入到實(shí)踐教學(xué)中，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)任務(wù)項(xiàng)目，切實(shí)提高學(xué)生的綜合能力，培養(yǎng)符合社會(huì)崗位所需要的優(yōu)質(zhì)人才。其次，積極進(jìn)行校企合作，邀請(qǐng)企業(yè)專業(yè)人才開(kāi)展技術(shù)講座或參與到日常教學(xué)活動(dòng)中，可以完善校內(nèi)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不到之處。企業(yè)型人才可以結(jié)合實(shí)際案例，在講述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)更加真實(shí)生動(dòng)。同時(shí)利用信息化手段展示企業(yè)的新材料新工藝，可以全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

筆者所在學(xué)校一直以來(lái)為了提升專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師的實(shí)踐教學(xué)水平，采取有效措施提高實(shí)驗(yàn)教師的實(shí)踐技能，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)能力的提升。提倡專業(yè)教師利用寒暑假及業(yè)余時(shí)間進(jìn)行下企業(yè)實(shí)踐鍛煉或在職頂崗實(shí)習(xí)，同時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理以保證鍛煉或?qū)嵙?xí)的效果，要求教師及時(shí)記錄企業(yè)實(shí)踐鍛煉記錄本，撰寫(xiě)工作內(nèi)容及心得體會(huì)，并由所在企業(yè)對(duì)教師進(jìn)行工作鑒定，最后由學(xué)校相關(guān)部門(mén)以量化的形式進(jìn)行工作考核。實(shí)踐表明，此類(lèi)舉措對(duì)提升專業(yè)教師實(shí)踐教學(xué)水平的效果良好。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科技革命持續(xù)深化，輪機(jī)工程行業(yè)也開(kāi)始進(jìn)入到變革轉(zhuǎn)型階段，為滿足相關(guān)企業(yè)對(duì)于優(yōu)質(zhì)人才的需求，學(xué)校和實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)當(dāng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，將實(shí)踐能力提升作為人才培養(yǎng)重點(diǎn)。在輪機(jī)工程技術(shù)等工程類(lèi)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取有效措施，改善提升實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）環(huán)境，應(yīng)重視利用虛擬仿真技術(shù)，打造虛擬化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。積極組織實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)，充分發(fā)揮任務(wù)驅(qū)動(dòng)作用。創(chuàng)新完善試驗(yàn)教學(xué)考核體系。學(xué)校也需要重視提高實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的專業(yè)實(shí)踐能力，引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)教師積極下企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，以促進(jìn)將實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。