船舶电气控制项目教学法的应用与实践

牛海春，赵梅莲，秦富贞

（青岛黄海学院，山东青岛266000）

青岛黄海学院为满足区域经济发展和造船业人才需求，将船舶工程技术专业分为电气和制造两个方向。船舶电气控制课程集理论和实践于一体，不仅是船舶电气工程技术专业的核心基础课，而且还是可编程控制器、船舶电站、船舶电工工艺等课程的载体。然而，目前船舶电气控制课程多采用教师讲、学生听的传统教学方法，理论脱离实际，再加上教学内容受教材、大纲、学时等方面的限定，导致大多数学生缺乏动手能力及解决实际问题的能力，教学效果不理想。因此，积极探索新的教学方法和学习方法，进行相关教学改革势在必行。

1 项目教学法的总体设计

项目化教学以学生为主体，教师为主导。教师在课前根据教学内容设计项目，学生在教师的协助下具体实施项目，在这个过程中学生要掌握相关的知识和技能。学生参与到项目中来，根据自身情况安排学习时间和进度，亲自解决项目实施过程中的一些困难，从而激发学生的学习兴趣，提高其学习的积极性和主动性[1]。但对大部分学生来说，目前独立完成项目的能力还欠缺，因此需要教师参与到项目中，跟学生共同完成项目化教学活动。船舶电气控制课程以完成工作项目的需求为依据，结合高职高专教育的实际，及该专业学生考取资格证书所需的维修电工、PLC等理论知识、技能的需求，安排教学内容，提高了教学效率及质量，进而促进了学生的职业发展，使其在实际工作中，能够运用知识和技能，设计、实施船舶电气建造的整个过程。船舶电气控制课程主要阐述电气控制元器件、典型控制电路和船舶电气控制的方法及原则。项目教学法以“项目”为主要载体，以项目驱动为主要形式，所以项目的设计非常关键[2]。教师需整体考虑学生的认知水平和学习能力，依据教学大纲，结合企业生产实际，合理构建教学项目。首先将船舶电气控制课程内容分解成船舶电机、船舶电气设备的自动控制、船舶电站及其自动化装置、船舶电气安全管理四大项目模块，然后围绕这四大模块合理设计项目任务，将知识点拆解、融入项目，以项目二船舶电气设备的自动控制为例，相关内容如表1所示。

表1 船舶电气设备的自动控制内容及相关知识和技能

在设计学习任务时，除了上述因素外，还要侧重于项目任务的具体实施，任务的设计应由简到难，学生独立完成任务的能力也随着学习难度的增大而逐步提升，符合学生的成长规律。

2 项目教学法的实施过程

首先向学生介绍该项目实施的主要目标及过程，让学生明白项目实施的过程会直接决定项目实施的结果，因此整个过程中的每一个环节都至关重要。由于项目中任务较多，短时间内无法由个人独立完成，所以在项目实施前要先根据学生的具体情况进行分组，由各组成员推荐出组长，并设计出新颖、独特的组名和口号，提高学生的热情，增强他们的集体荣誉感，从而调动学生的学习积极性，有利于项目的顺利实施[3]。做好准备工作之后，教师布置具体任务。

2.1 集中学习

船舶电气控制课程分解成四大项目模块，模块二中的任务一常用电器的结构原理和功能是本项目实施的基础，所以首先要对该部分内容进行集中学习。要求学生通过查阅教材及相关资料，掌握常用低压电器的结构原理和功能，如接触器、热继电器、时间继电器、保险丝和主电器，并能够识别、选择和拆卸。该过程中教师要随时指导，解答学生的疑惑，保证学生的学习效果。

2.2 示范讲解

在学生掌握了常用电器的结构原理和功能之后，教师可选择任务二进行示范讲解。首先根据控制要求设计控制线路，为了保证电动机能够安全稳定的工作，基本的保护环节，如短路保护、过载保护、零电压和欠电压保护，及缺相保护是如何实现的，自锁是如何实现的，一定要讲解清楚；然后根据线路图连接电路，具体的接线方法及操作方法要一一演示。教师在讲解和示范的过程中，要将实际操作时的注意事项、要点、难点和经验讲清楚，如接线时有哪些技巧、要求，出现故障时如何进行处理和排除等。

2.3 布置任务

第一步是设计三相异步电动机的降压起动控制线路和正反转控制线路，要求能够满足电动机的控制要求，并有基本保护环节；第二步是根据设计好的线路图选择合适的电器元件连接电路，同时要满足安装工艺要求；第三步是检查实际电路，进行操作演示；最后是对锚机电力拖动控制线路的分析与排故，掌握锚机控制电路的原理及较复杂电路的分析方法和排除故障的方法。

2.4 任务实施

在各组组长的带领下，首先通过查阅教材、实训指导书等相关资料，设计电路原理图；之后论证设计好的电路图，并且要通过指导教师的审核；然后各组成员分工协作，选择合适的工具及元器件按照设计好的电路图连接电路、检查电路；最后指导教师与小组成员一起再次检查电路，无误后由小组代表进行操作演示。

2.5 评价总结

项目完成后，各组展示任务成果，由小组代表陈述设计的思路并进行自评，其他小组也要从电路图的设计、元器件的选择、安装的工艺等方面进行客观评价，指出优点及不足之处。最后教师在学生评价的基础上再进行综合评价。教师在评价过程中要充分考虑学生的团队协作能力及工作态度，给出合理的建议及意见。通过评价，一方面可以体现学生在项目实施过程中的作用和收获，另一方面还可以通过评价体系来衡量项目设计的合理性和项目实施的效果[4]。

项目教学法的实施过程如图1所示。

图1 项目教学法的实施过程

3 实施项目教学法的效果

船舶电气控制课程采用项目教学法，通过教师合理的项目设计，学习内容环环相扣，学习难度逐步增加，学习范围广而不散，项目实施任务清晰、目标明确，提高了学生的学习热情，有效激发了学生的潜力。通过项目的有效实施，将理论知识与船舶电气实际岗位能力需求有效结合，有利于学生的职业能力培养和锻炼。另外由于每个项目中任务较多，所以在项目的实施过程中，需要同学之间互相协作配合、取长补短，有效地锻炼了学生的团结协作能力，从而使项目顺利完成。实施项目教学法也有利于提高教师的业务能力，教师在实施项目前要具体了解学生的情况及特点，调查行业企业用人的需求，认真思考学生要达到的目标，才能合理设置项目。项目的设置要理论与实际相结合，并且要具备典型性、综合性、趣味性等要素。另外，教师要将项目根据知识点的多少及难易程度合理分解为多个任务，每个任务目标明确、内容充实，任务间要有一定的连贯性。在项目实施过程中，需要教师的参与指导，因此，要求教师具有丰富的知识，能够及时解答学生的问题，还要能够合理地设计评价指标，既要反映学生在项目实施过程中的作用和收获，又要通过评价体系来衡量项目设计的合理性和项目实施的效果。

4 结论

船舶电气控制课程采用项目教学法，将理论知识与生产实际结合起来，注重学生动手能力和职业素质的培养，能够有效调动学生的积极性，激发学生的创造潜力。项目的实施以小组为单位进行，小组成员共同查阅资料、制订方案计划，以及共同实施项目，从而培养了学生的团队意识和团队协作能力，为学生将来顺利走上工作岗位奠定基础。