潘建雄

（武漢船舶職業(yè)技術學院，湖北武漢 430050）

輪機工程技術專業(yè)學生主要針對船舶等裝備的機電系統(tǒng)、動力裝置的制造知識、運營知識、維護檢修等知識進行學習，內(nèi)容多、難度大，在學習過程中會遇到較多的困惑。新時代對人才要求日益提高，學生在掌握理論知識的基礎上還應具備較強的實際動手操作能力，以在實際工作中能熟練操作設備系統(tǒng)，檢修并排除故障以保持設備系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，并能適應各種工況。為此，輪機專業(yè)學生在校學習期間，對相關實驗環(huán)節(jié)進行充分有效的實操訓練尤為重要。

教學是輪機工程技術專業(yè)的重點教學內(nèi)容，但部分學校缺少完善的實驗（實踐）設施設備體系，無法為學生提供優(yōu)質(zhì)的實驗環(huán)境；實踐教學模式相對單一，存在著偏理論化的狀況；實驗教學考核體系和評價方式不夠完善；部分實驗教師的綜合能力有待提高?；诖?，本文對輪機工程技術專業(yè)實驗教學改革策略從以下四個方面進行分析，提指出改革輪機工程技術等涉船類專業(yè)實驗教學的策略，從而為實驗教學活動的更好開展提供參考意見。

1 利用虛擬仿真技術，順應教育改革趨勢

輪機專業(yè)良好的實驗教學效果，需要優(yōu)良的實驗環(huán)境和設備來保障。但匹配優(yōu)良資源的同時，不僅需要耗費大量的建設資金，也會消耗較多的燃油和電力，并要定期對實訓室進行維護。部分學校缺乏建立規(guī)范實驗室的能力，缺少完善的實驗環(huán)境，影響實驗教學的開展。在教育信息化背景下，虛擬仿真技術在實踐教學中得到廣泛應用，利用虛擬仿真技術輔助實驗（實踐）教學活動的開展，讓學生進行現(xiàn)場實操訓練，大大提高了教學效果，同時還可以減少實驗教學成本投入，并能提升安全性[1]。

例如，在學習船舶機電系統(tǒng)構(gòu)造知識時，學生可以在陸上機艙的3D虛擬場景中隨時和場景進行交互，調(diào)出各類學習資源，包括音頻資源、視頻資源、模型以及動畫等，為學習活動的開展提供有效幫助。學生可以置身于船舶機艙內(nèi)部場景中，隨意調(diào)出任何一個機構(gòu)便會演示相關的知識點，讓學生對設備結(jié)構(gòu)細節(jié)有清晰的認識。在分析設備故障問題時系統(tǒng)會對設備模擬量及開關量參數(shù)進行調(diào)整，發(fā)出聲光報警提示，學生根據(jù)場景中的故障現(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題，完成仿真實驗活動。利用虛擬仿真實驗平臺可以進一步提高實踐操作效率，學生在實驗活動中也可以放心大膽地進行操作，不用擔心是否存在安全問題，或者是否會損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

筆者所在學校正在加緊建設不久將投入使用的智能航運中心，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訓基地，以及已經(jīng)投用的船舶零件智能制造生產(chǎn)線等實訓基地，可以給涉船類專業(yè)（含輪機專業(yè)，甚至拓展至工程類專業(yè)）學生提供智能、便利、安全的虛擬仿真實驗平臺，將大大提高實驗（實踐）教學的效果。比如，船舶智能制造虛擬仿真實訓基地采用當今最先進的三維虛擬軟硬件技術和AI、大數(shù)據(jù)云等數(shù)字化技術，讓學習者多維度、沉浸式、高交互的參與船舶制造過程，能讓使用者體驗到虛擬與現(xiàn)實的互動，讓沉重、形體過大而難以展示的船舶工程對象，以各種信息化方式得以重現(xiàn)，將新一代信息技術與先進造船技術相融合，打造智能制造，賦能未來海洋科技。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°全景體驗系統(tǒng)、3D主動電子沙盤、3D桌面造船實驗體驗軟件及立體cave 投影系統(tǒng)，多角度多層面的對船舶制造過程進行虛擬仿真和智能演示，讓學生可以根據(jù)需要進入虛擬場景中，可以流暢自如地與場景進行交互運作，得心應手地調(diào)用各類學習資源，為學生實驗（實踐）活動的開展提供便利快捷、可靠高效的幫助和支撐。

虛擬仿真實驗教學可以讓學生在虛擬平臺中擁有更加真實的體驗和感受，同時也會對實驗數(shù)據(jù)進行及時收集，在實驗教學結(jié)束后將統(tǒng)計分析結(jié)果推送給教師和學生，及時判斷教學效果和反饋相關問題，提高教學質(zhì)量。虛擬仿真技術的利用是改善實驗教學環(huán)境的有力支撐，是實驗教學改革的發(fā)展趨勢，相信會在廣度和深度上得到大力的推廣和應用。

2 組織項目教學活動，發(fā)揮任務驅(qū)動作用

項目教學是一種以項目為核心的教學方法，和傳統(tǒng)理論教學模式相比有較大差異，利用項目任務驅(qū)動的方式，讓學生主動參與到學習活動中。以往實驗教學中指導教師占據(jù)主導地位，由教師向?qū)W生講述實驗各個環(huán)節(jié)的操作要點，學生對于實驗活動的了解較多地停留在理論層面[2]。項目教學法應用于實驗（實踐）教學中，將教學過程項目化任務化，把實驗（實踐）教學目標（知識目標、技能目標、情感目標）、評估內(nèi)容（評估要素、評估標準、訓練要點與步驟）和相關知識點目標融入到項目教學這個核心中。

例如，在學習電子電工實驗時可以將“基爾霍夫定律”作為實驗項目，要求學生在實驗過程中對該項電流定律進行驗證，了解其運行原理。在進行實驗之前，組織學生共同進行討論分析電路形式，自主對電路結(jié)構(gòu)進行設計，在小組內(nèi)討論后選擇電路進行實驗操作。小組內(nèi)部收集和項目任務有關的各類資料，分析在電路搭建時所發(fā)生的問題，對電路連接環(huán)節(jié)以及測量方式進行逐一明確，最后將實驗過程總結(jié)為報告給老師。

在項目教學法中學生針對某一實驗進行自主研究，通過有序協(xié)作的方式提高實驗效率，讓學生形成良好的團隊（小組）合作意識，為今后工作實踐（面對并解決工程實際問題的方法、思路、思維、意識等）提供指導和幫助。

項目教學法克服了傳統(tǒng)教學方式存在的不足，可以針對專業(yè)特征設計以學生為主體的教學計劃，讓學生以小組為單位對實驗教學任務的完成進行探索，引導讓學生自主完成項目設計，繼而有思路按步驟地完成某一實驗（實踐）項目，從中體驗本項目是什么、做什么、怎么做的過程，分析在操作過程中解決教師所提出的相關問題，總結(jié)實驗經(jīng)驗，并有利于提高學生的合作意識以及實踐動手能力。

3 完善實驗教學考核體系，拓展實驗教學評價方式

在實驗教學中指導教師應當對教學考核方式進行優(yōu)化。以往通常是利用試卷的方式側(cè)重考查學生的理論知識，在試卷中出具和實驗相關的題目。雖然可以考查學生對實驗知識的了解程度，但是無法對學生的實踐綜合能力進行評價，影響學習效果，不利于后續(xù)對實驗教學策略進行調(diào)整[3]。教師應當組織實驗考核項目，將學生在實驗教學中所完成的實驗項目作為考核的一部分，評估學生在學習過程中實驗能力的掌握情況，從多維度出發(fā)評價學生的合作能力、實驗能力、創(chuàng)新能力、應變能力等。在學期學習結(jié)束后教師應針對本學期所學習的重點內(nèi)容設計綜合性實驗項目對學生進行考核，判斷學生本學期對實驗技能的掌握程度。通過過程性考核和結(jié)果性考核結(jié)合的方式評價學生實驗（實踐）能力水平。在教學評價中也應讓學生也參與到評價活動中，由學生進行自我反思，分析在實驗學習中存在的問題，有利于學生改正自身存在的實驗問題。結(jié)合自評與互評，在小組內(nèi)組織進行互相評價，評價在共同完成實驗項目時學生合作行為是否有效，對于培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力有著積極影響。

筆者所在學校在完善教學考核體系，拓展教學評價方式方面進行了不懈的探索。例如，航海類（含輪機專業(yè)）專業(yè)學生一般都要參加船員培訓中心組織的船員合格證培訓及考試。學生按要求參加相關培訓并通過中國海事局組織的理論考試及現(xiàn)場實操評估考試，所有成績合格才能獲得海事局頒發(fā)的船員合格證書。由于有海事局等單位作為第三方聯(lián)動的考核體系保障，學校對學生相關的考試成績是認可的，可以全部或部分認可為相關人才培養(yǎng)體系的課程成績。這樣，學習、培訓和考證各環(huán)節(jié)互相促進，聯(lián)動作用，可以大大提高學習效果，并共享教學資源和考核結(jié)果。多年來在這種聯(lián)動機制下，實踐表明效果良好。

又例如，在對輪機工程技術專業(yè)動力設備拆裝及操作培訓課程中較典型的一項輔機設備-船用油分離機進行實訓教學時，探索效果更好的教學考核方法?？梢栽诤喴榻B該設備結(jié)構(gòu)及原理的基礎上，邊演示對相關零部件的拆卸、認知、裝復等過程，邊介紹由結(jié)構(gòu)如何完成功能的實現(xiàn)，功能的實現(xiàn)如何需要結(jié)構(gòu)的保證。實訓現(xiàn)場安排讓每名學生單獨按規(guī)范進行上述過程的培訓，然后進行拆裝及操作的測試（生成過程性實踐考核成績）。通過這一過程，讓學生不僅對設備結(jié)構(gòu)有完整的認識，還對原理功能的實現(xiàn)有深入的理解，從而進一步理解對設備規(guī)范的操作，真正做到在學（學習指導老師的講解、演示）中練（學生的現(xiàn)場實操練習），在練中學。教學過程推進的同時，適時融入規(guī)范工量具使用及整理的習慣，安全操作的意識，團隊合作的氛圍，面對困難（遇到故障）不回避迎難而上積極思考盡力解決的意志等。在實訓課程的最后階段，安排學生撰寫實驗（實踐）報告，對前期實驗（實踐）過程進行簡述，并結(jié)合理論課學習的相關知識，撰寫本次實訓課程的小結(jié)，以達到理論聯(lián)系實際、實際印證理論的學習效果。實驗教學的實踐表明，這類探索改進實驗教學考核方法的效果良好。

4 打造高技能型實驗教師隊伍，提高實驗教師綜合能力

近年來，教育主管部門對從事實驗（實踐）教學教師（尤其是職業(yè)院校）的素質(zhì)要求越來越高。實驗教師應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)律和技術技能人才成長規(guī)律，具備相應的實踐教學能力，緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)人才需求，具有企業(yè)相關工作經(jīng)歷，或積極深入企業(yè)和生產(chǎn)服務一線進行崗位實踐，理解所教專業(yè)（群）與產(chǎn)業(yè)的關系，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展、行業(yè)需求和職業(yè)崗位變化，及時將新技術、新工藝、新規(guī)范融入實驗教學。

在實驗教學改革過程中教師隊伍建設無疑是關鍵因素，通過完善實驗教師隊伍結(jié)構(gòu)可以提高教師綜合能力和素質(zhì)，為實驗教學活動開展提供有效保障。首先，需要重點針對現(xiàn)任實驗教師進行培訓，組織教師前往各個企業(yè)進行實踐學習，豐富教師的實踐經(jīng)驗，讓教師了解行業(yè)未來發(fā)展方向。在教學中可以將行業(yè)專業(yè)實踐經(jīng)驗融入到實踐教學中，并以此為基礎設計合適的實驗任務項目，切實提高學生的綜合能力，培養(yǎng)符合社會崗位所需要的優(yōu)質(zhì)人才。其次，積極進行校企合作，邀請企業(yè)專業(yè)人才開展技術講座或參與到日常教學活動中，可以完善校內(nèi)教師在實驗教學中的不到之處。企業(yè)型人才可以結(jié)合實際案例，在講述實驗內(nèi)容時更加真實生動。同時利用信息化手段展示企業(yè)的新材料新工藝，可以全面提高實驗教學質(zhì)量。

筆者所在學校一直以來為了提升專業(yè)實驗教師的實踐教學水平，采取有效措施提高實驗教師的實踐技能，促進實踐教學能力的提升。提倡專業(yè)教師利用寒暑假及業(yè)余時間進行下企業(yè)實踐鍛煉或在職頂崗實習，同時進行動態(tài)管理以保證鍛煉或?qū)嵙暤男Ч?，要求教師及時記錄企業(yè)實踐鍛煉記錄本，撰寫工作內(nèi)容及心得體會，并由所在企業(yè)對教師進行工作鑒定，最后由學校相關部門以量化的形式進行工作考核。實踐表明，此類舉措對提升專業(yè)教師實踐教學水平的效果良好。

5 結(jié)語

隨著科技革命持續(xù)深化，輪機工程行業(yè)也開始進入到變革轉(zhuǎn)型階段，為滿足相關企業(yè)對于優(yōu)質(zhì)人才的需求，學校和實驗教師應當重視實驗教學的改革，將實踐能力提升作為人才培養(yǎng)重點。在輪機工程技術等工程類專業(yè)的實驗教學中采取有效措施，改善提升實驗（實踐）環(huán)境，應重視利用虛擬仿真技術，打造虛擬化的實驗環(huán)境。積極組織實驗項目教學活動，充分發(fā)揮任務驅(qū)動作用。創(chuàng)新完善試驗教學考核體系。學校也需要重視提高實驗師資隊伍的專業(yè)實踐能力，引領實驗教師積極下企業(yè)進行實踐鍛煉，以促進將實踐經(jīng)驗融入到實驗教學中，以提高實驗教學效果。