陳俊

摘要：《葉輪機械》課程作為船舶動力工程專業(yè)的主干課程，在專業(yè)人才培養(yǎng)方案課程體系中起著承前啟后的作用，其教學(xué)質(zhì)量對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和理論基礎(chǔ)起著至關(guān)重要的作用?；凇度~輪機械》課程教學(xué)的現(xiàn)狀，緊跟裝備發(fā)展的教學(xué)需要，對課程教學(xué)中的問題和對策進行了探討。

關(guān)鍵詞：葉輪機械；課程教學(xué)；微課

中圖分類號： G642.0文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（b）-0000-00

一、 引言

動力系統(tǒng)是船舶的心臟，在船舶的航行中起著至關(guān)重要的作用?！度~輪機械》課程作為船舶動力工程專業(yè)的主干課程，在專業(yè)人才培養(yǎng)方案課程體系中起著承前啟后的作用。課程主要介紹船舶動力裝置中渦輪和壓氣機等典型葉輪機械的工作原理，具有較強的工程應(yīng)用背景，其教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)是要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握典型葉輪機械的能量轉(zhuǎn)換原理、設(shè)計及非設(shè)計工況下的工作過程和特性，為今后熟練掌握操縱管理和維護船舶動力裝置，提高對裝備的使用管理水平及故障的分析、排除能力打下堅實的基礎(chǔ)，其地位和重要性不言而喻。

隨著科技的進步，船舶動力系統(tǒng)裝備的發(fā)展和更新?lián)Q代也非常迅速，對動力工程專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)要求也越來越高，如何提高其課程教學(xué)質(zhì)量是專業(yè)人才培養(yǎng)急需解決的問題。

本文基于《葉輪機械》課程教學(xué)的現(xiàn)狀，緊跟裝備發(fā)展的教學(xué)需要，對課程教學(xué)中的問題和對策進行了探討。

二、《葉輪機械》課程特點

《葉輪機械》作為一門專業(yè)課程，對學(xué)生綜合運用知識理論能力要求較高，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。與船舶動力工程專業(yè)其它主干課程相比，具有以下特點：

（一） 課程涉及的動力裝置結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，概念多，原理抽象

課程主要涉及渦輪和壓氣機兩種典型原動機，通過分析其工作過程中的參數(shù)變化及能量轉(zhuǎn)換介紹葉輪機械的工作原理。這兩種葉輪機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，涉及概念較多，理論也比較抽象[1]。如：學(xué)生在剛接觸“級”和“基元級”時都比較頭疼。這兩個概念相似，但卻有著本質(zhì)的區(qū)別。“級”的結(jié)構(gòu)組成比較直觀，而“基元級”則比較抽象，如何引入“基元級”的概念，并能夠清楚地揭示二者之間的聯(lián)系和區(qū)別是課堂教學(xué)的難點之一。

（二） 課程內(nèi)容綜合性、連續(xù)性較強

《葉輪機械》比一般的動力工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)難度大主要體現(xiàn)在其綜合了《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》、《流體力學(xué)》等多門預(yù)修課程所學(xué)知識[2]，并且要求學(xué)生能夠融會貫通。如：在講授“焓熵圖”時，要求學(xué)生運用《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》相關(guān)知識來分析工質(zhì)在級內(nèi)的熱力變化過程；在講授“級的內(nèi)損失”時，要求學(xué)生運用《流體力學(xué)》相關(guān)知識來分析內(nèi)損失產(chǎn)生的原因和減小的措施。如果預(yù)修課程學(xué)習(xí)不牢固，學(xué)生在進行理論分析時很多現(xiàn)象難以理解。

課程的連續(xù)性則體現(xiàn)在章節(jié)內(nèi)容的銜接方面。如：向心渦輪與軸流渦輪都屬于葉輪機械中的原動機，但工質(zhì)的流動方向不同，其結(jié)構(gòu)組成和工作原理有聯(lián)系也有區(qū)別。如果軸流式渦輪的工作原理沒有理解，那么后面的向心渦輪工作原理的學(xué)習(xí)也非常困難，產(chǎn)生不良學(xué)習(xí)情緒，形成惡性循環(huán)。

（三） 課程注重理論分析，公式推導(dǎo)較多

課程涉及速度、流量及能量轉(zhuǎn)換等方面計算和大量的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，不同狀態(tài)下的參數(shù)符號相近，容易混淆。例如： 表示噴嘴出口處氣流的實際速度， 表示噴嘴出口處氣流的理想速度，二者分別表示不同運動狀態(tài)下的噴嘴出口氣流速度，有著本質(zhì)的區(qū)別，在公式的推導(dǎo)和計算過程中要結(jié)合其本身的物理意義。

三、 目前《葉輪機械》課程教學(xué)中存在的主要問題

盡管前期教學(xué)團隊已進行了課程改革，但在整個課程的教學(xué)實踐過程中，發(fā)現(xiàn)目前的授課方式、考核方式等教學(xué)環(huán)節(jié)方面仍存在一些問題：

（一） 教學(xué)方式相對單一

教學(xué)方式目前多采用傳統(tǒng)的課堂講授，教師仍然是課堂教學(xué)的主角，學(xué)生被動的接受知識。由于總學(xué)時數(shù)有限，現(xiàn)場教學(xué)安排較少，學(xué)生對課程研究對象不熟悉，直接影響其對工作原理的理解程度，單純依靠課堂講授的教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二） 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源相對不足

目前，高等教育強調(diào)寬基礎(chǔ)，基礎(chǔ)課學(xué)時和比例增加，專業(yè)課學(xué)時相對縮減。伴隨而來的就是課堂教學(xué)節(jié)奏明顯加快，特別是多媒體課件，信息量大，動畫展示轉(zhuǎn)瞬即逝，部分學(xué)生來不及消化課堂教學(xué)內(nèi)容[3]。隨著網(wǎng)絡(luò)信息時代的到來，PPT及3D等各種軟件制作的短片或視頻等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源已逐漸發(fā)展成為學(xué)生課外時間獲取知識的主要渠道。與基礎(chǔ)課程不同，《葉輪機械》課程針對性較強，目前高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源相對缺乏，特別是一些高清的葉輪機械結(jié)構(gòu)組成動畫及原理介紹的視頻。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源嚴重不足帶來的后果就是學(xué)生所學(xué)知識的程度和范圍很大程度上依賴擔(dān)任課堂教學(xué)的老師。

（三） 考核方式傳統(tǒng)單一

課程考核是學(xué)生普遍關(guān)心的環(huán)節(jié)，也是影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主要動力之一?？己朔绞侥壳叭圆捎脗鹘y(tǒng)的閉卷考試方式。大部分學(xué)生都是臨近考試開始突擊復(fù)習(xí)，主要依靠強化記憶和簡單理解，閉卷考試只能檢驗其短期內(nèi)的學(xué)習(xí)效果，對于學(xué)有余力的學(xué)生來說，不利于其創(chuàng)新思維能力及綜合能力素質(zhì)的提升。

四、針對教學(xué)問題擬采取對策

針對上述教學(xué)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，結(jié)合教學(xué)形勢的發(fā)展現(xiàn)狀，可從以下方面改善：

（一） 開展基于微課的多媒體教學(xué)資源建設(shè)

以往，學(xué)生課下學(xué)習(xí)只能通過教學(xué)PPT或其他教材等方面來獲取知識，這些PPT和教材的知識點比較分散，重難點不夠突出。為了彌補傳統(tǒng)多媒體教學(xué)課件信息量大、節(jié)奏過快的不足，可將每一章節(jié)的知識點整理細分，配以文字、動畫和講解圖文并茂制作成5～10分鐘的教學(xué)小視頻，開展基于微課的多媒體教學(xué)資源建設(shè)，并上傳到相關(guān)平臺。學(xué)生可以在課前或課后利用微課程進行自學(xué)或復(fù)習(xí)。目前很多專業(yè)課程已開展相關(guān)的微課建設(shè)，并在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中發(fā)揮了重要的作用。

（二）采用靈活多樣的教學(xué)方式

為了突出學(xué)生的主導(dǎo)地位，加強教師的引導(dǎo)作用，可根據(jù)課程內(nèi)容特點采用不同的教學(xué)方式，如：涉及結(jié)構(gòu)方面的教學(xué)內(nèi)容，可將原來的課堂講授改為實驗室現(xiàn)場教學(xué)，結(jié)合多媒體課件講授，加深學(xué)生對研究對象的進一步了解；針對部分相對簡單、知識點突出、容易講解的模塊，可實行以任務(wù)為驅(qū)動，由學(xué)生獨立備課、講授，教師進行補充和點評的教學(xué)方式，讓學(xué)員由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的積極主動性；針對熱力校核等綜合性較強的模塊，可采用具體的案例教學(xué)，通過討論方式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生充分參與課堂的學(xué)習(xí)，活躍課堂教學(xué)氛圍。

（三）結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿，理論聯(lián)系實際，注重啟發(fā)式教學(xué)

盡管主體教材對船舶動力裝置的發(fā)展進行了相關(guān)介紹，但由于出版周期的問題，最新的動力裝置應(yīng)用情況及最新的技術(shù)狀態(tài)仍需通過主講教師在課程中結(jié)合相關(guān)知識點進行穿插介紹，使抽象的內(nèi)容具體化，增加課程吸引力。如：在介紹“輪周功”“輪周效率”的計算時，可結(jié)合最新的船舶動力裝置、電廠動力裝置汽輪機技術(shù)參數(shù)來介紹其功率、效率是怎樣計算出來，讓學(xué)生體會知識點的應(yīng)用。由于課程的綜合性較強，講解過程中特別要注重啟發(fā)式教學(xué)，要求主講教師思路清晰并具有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)。

（四）改革課程考核方式

為了更全面的體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，可嘗試針對內(nèi)容特點采用開閉結(jié)合的考核方式[4]。對必須掌握的內(nèi)容，采用閉卷形式考查成績；對部分主觀題分析題及綜合性較強的知識點，采用開卷考試的形式，允許學(xué)生自帶在規(guī)定的紙張上整理的參考資料，進行考試，對參考資料和答題情況一并進行評判，計入成績，這樣既可以提高學(xué)生對專業(yè)知識的總結(jié)歸納能力，又能避免死記硬背。

（五）增設(shè)課外選作實驗

專業(yè)課程的特點之一就是要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力。為了提高學(xué)生解決工程實際問題的能力，一方面可通過增設(shè)葉片振動和轉(zhuǎn)子臨街轉(zhuǎn)速等選做實驗，另一方面可以加強實驗條件建設(shè)，實現(xiàn)學(xué)生自主設(shè)計、完成實驗項目。

四、 結(jié)束語

通過對《葉輪機械》課程教學(xué)的現(xiàn)狀進行分析，從開展基于微課的多媒體教學(xué)資源建設(shè)、采用靈活多樣的教學(xué)方式、加強理論聯(lián)系實際、改革課程考核方式、增加選作實驗等方面提出了提高課程教學(xué)質(zhì)量的途徑，并在今后的教學(xué)實踐中繼續(xù)完善。

參考文獻：

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[2]劉愛虢， 曾文.《汽輪機與燃氣輪機原理》課程體系建設(shè)與教學(xué)改革[J].教學(xué)實踐探索

[3] 馮亮花， 劉坤.汽輪機原理課程教學(xué)方法研究與實踐[J].中國冶金教育， 2011（6）： 23-25

[4] 單潔， 盧光躍， 包志強.提高課堂教學(xué)效果的工科專業(yè)課教學(xué)法的研究與探索[J].高教學(xué)刊， 2015（18 ）： 112-113