船舶动力装置课程教学问题与改革研究

摘要：船舶动力装置是船舶的重要组成部分，船舶的性能很大程度由动力装置来保证。基于高校船舶动力装置课程教学改革中存在的问题及当前新工科对学生综合素质的要求，提出了改进教学的具体操作方法，以提高相关专业大学生专业基础理论水平，拓宽知识面，增强工程实践和解决工程问题的能力，为船舶行业的发展提供优秀人才。

Abstract： Ship power plant is an important part of the ship， it greatly ensure the ship performance. College ship power plant curriculum teaching reform is proposed based on the problems existing in the teaching and the new requirement of the students' comprehensive quality under the background of new technology. The research can improve the level of relevant professional college students' professional basic theory， broaden the knowledge， strengthen the ability of engineering practice and solving engineering problems， also can offer excellent talents for the development of shipping industry.

关键词： 船舶动力;教学问题;教学方法;教学改革

Key words： ship power;teaching problems;teaching method;teaching reform

中图分类号：U664.81                                    文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）08-0233-02

0  引言

船舶行业随着我国经济的快速发展得到了较快的发展。国际协作，研发体系的建立和完善，虚拟技术和人工智能的应用使其整体水平全面提升[1]。高等院校轮机专业教师尝试多维度改进教学方法，培养具备轮机工程专业基础理论，技术全面、富于创新，能在国防和国民经济相关部门从事轮机工程领域科学研究、设计、制造、管理、检验和监造的优秀工程师和管理人才，以适应新形势下船舶行业对人才的需求。

1  船舶动力装置课程简介

船舶动力装置课程是轮机工程专业本科生重要的专业基础理论课。主要内容包括船舶动力装置的定义、组成、工作原理及发展。动力装置的类型主要講述船舶柴油机装置、船舶燃气轮机装置、船舶锅炉及汽轮机、船舶核动力装置、联合动力装置、轴系传动和特种动力装置等[2]。特种动力包括热气机、闭式循环柴油机、闭式循环燃气轮机等。课程融合多门学科和各种前沿技术。培养学生进行船舶推进系统性能分析、设计、选型，解决船舶动力装置实际工程问题的能力。

2  船舶动力装置课程教学问题分析

船舶动力装置系统设备结构庞大复杂，涵盖内容既具有一定广度又具有一定深度，学生全面掌握船舶各类型动力装置的结构、原理、特性等各方面的知识，在学习过程中有较大难度，会造成学习压力，外加课程设置在大学第五学期，其他专业课程的学习任务繁重，使得学生对动力装置课程的学习热情不高。在考核评价中，大部分学生通过硬性记忆教科书中理论概念等方式备考，因此理解和灵活运用类考题失分较多，成绩优秀的学生占比较低。通过问卷调查、访谈等方式发现，学生对所掌握的理论知识不能在实际工作中很好地应用，没有主动创新意识，动力装置课程的实验课效果不佳，影响了教学质量。船舶动力装置教学团队针对教学中出现的问题，进行了教学研讨与改革研究。

3  课程教学改革措施

3.1 优化教学环节，增强学生实践能力

船舶动力装置课程教学中的难点在于所讲述的动力装置系统复杂、原理抽象，在教学环节的制定时，把教学划分为理论教学和实践教学两部分[3]。理论教学通过课堂教学完成，主要讲述各种类型动力装置的结构及工作原理，实践教学包括动力装置拆装，联合动力装置多模块组合实验平台[4]（如图1）实验观摩等。实验台主要模拟多种联合动力装置类型，可研究两台主机负荷分配控制策略及自动同步离合器耐冲击性能等问题，是国内先进的动力装置实验台。其不仅可以进行单一类型动力装置实验，而且可以多模块组合并车运行。实验台有较好的实船模拟性，采用水力测功机模拟螺旋桨。课程在绪论讲解部分，带学生参观动力装置平台，让学生细致学习前对柴油机、燃气轮机、汽轮机、轴系等有初步的认识，对船舶动力装置的布局有总体了解，引导学生发现各种专业设计理念与构思，激发学生学习兴趣，活跃课堂教学氛围。其次，在理论学习的中间阶段，安排课程实验，巩固加深学生对概念、原理的理解。

结合实物讲原理，结合原理讲构造，教与学轻松进行，内容也丰富了[5-6]。观摩实验主要是去现场观摩与课程相关的科研项目实验，参与简单的实验过程，例如关键参数的数据记录，附属系统运行状态观测，进一步认识各个系统的连接及运行方式，并加深感性认识，体会动力装置性能变化，掌握动力设备运行过程中的启动、停机、运行调整及事故处理方法。

3.2 教学手段、教学内容及时更新

在教学中，先进的教学手段直接影响课程的教学效果，要根据课程特点采用不同的教学手段。船舶动力装置课程的突出特点是工程性较强，结构复杂，空间概念抽象，许多学生难以建立空间构型。开发、研制形象的虚拟拆装技术等进行辅助教学，让学生在直观、生动的情境下体验船舶动力装置精湛的工艺，更好地掌握课程内容，加深对结构和原理的理解。例如，在讲解船舶核动力时，利用色彩、动画形象生动地展示中子轰击铀原子核发生核裂变链式反应放出核能的详细过程;在讲解柴油机运动机件时，教师将动态图展示给学生，可以让学生直观理解运动件的工作过程;通过燃气轮机拆装的视频短片，让同学们视觉感受燃气轮机独具匠心的设计。在讲解舰船燃气轮机装置后，让同学们开展课堂辩论“对我国舰船燃气轮机发展建议”，引导学生自主学习，启发学生树立正确的价值导向。在讲述船舶后传动技术部分，布置查阅科研领域研究热点问题“三S离合器监测与智能诊断新技术”、“新型船舶推进器”，使学生了解船舶动力装置科研项目是待解决的科学难题，熟悉科研课题申请过程，查阅学术文献等，激发学生从事科学研究和创新研发的热情。

另外，船舶动力装置课程知识点分散，重点难点多，需要调整好教学进度，及时更新教学内容，由于教材出版周期较长，教材内容更新速度往往落后于船舶动力装置先进技术的更新速度，教师团队要及时将前沿技术补充到教学内容中。同时也要发挥同学们的积极性与主动性，鼓励他们充分利用网络资源，如：智慧树在线课程及国家虚拟仿真实验教学项目共享服务平台等，学生可以在课外自主学习在课堂上没有理解的难点内容，自主选择有针对性内容辅助理解突破难点;还可以选择自己感兴趣的知识点进一步学习，作为课堂内容和实验课补充与扩展;也可以利用同专业院校共享的实验室资源，了解船舶动力装置发展的新成果、新观点。

3.3 发挥科研资源在教学中的作用

教学团队教师要不断发掘与课程知识点相关的科研资源，将科研中动力装置的最新技术融入教学。例如在讲述船舶联合动力装置这一部分，可以衔接科研实验，利用联合动力装置实验台结合相关课题内容，参与部分联合动力装置科研实验。图1实验台可以进行多项船舶联合动力装置总体性能研究实验：柴燃并车实验、燃燃并车实验、燃蒸联合循环实验及分车实验。根据课程内容和动力装置相关科研项目进展，优化科研与教学各项资源配置，加深同学们对课堂知识的了解，通过实验的测试数据分析，使同学们能够直观感受到联合动力装置总体性能变化。团队逐步把联合动力装置实验室建设成为以科研项目和教学为依托的、能对学生开放、对外服务的综合性实验平台[7-8]。引导学生参与教师的科研工作，构建本硕博项目课程小组。按照硕博研究生的研究方向，本科生以科技竞赛为导向，以提高教学效果为目标，加强本科生同硕士博士针对课程相关知识点的交流，鼓励其参加硕士博士相关项目的研讨会、论文报告会，让学生站在一定高度去把握专业领域研究现状、先进技术和发展方向。

3.4 培养工匠精神，提高综合素质

当代大学生有着强烈的自我意识与自我认知，任课教师不仅要传授专业知识，提高学生专业技能，增强专业兴趣，更要引导大学生形成正确的人生观、价值观，培养出具有高尚品德，对家庭对社会有责任有担当，思想成熟獨立、阳光、健康、有素养的大学生。轮机工程专业培养的部分学生工作在远洋船舶上，与多国船员共同维护管理船舶，更应该培养学生的工匠精神，提高专业技能之外的综合素质。

3.5 引入更多考核因子，对学生做出综合评价

教学团队对船舶动力装置课程制定了多因子注入的考核方式，改变以往单一依据期末考卷得分检测学生知识的掌握情况，或者完成期末大作业的方式作出成绩评定。根据学生学习过程状况选择适合的考试方式，例如课程在突发紧急状态下（如疫情），各类型实践环节无法实施，采用闭卷考试和网课互动表现，平时课后提交作业，平时考试成绩等按照一定权值给出最后期末评价成绩。

4  结论

针对船舶动力装置课程教学过程遇到的问题，分别在课程内容、授课方式，教学手段等方面开展了教学改革研究，激发学生创新实践能力，为工程实际需要培养创新型人才。船舶动力装置课程各项改革举措不仅可以带动本专业教学改革的进一步深化与实施，而且可以为其他课程改革积累丰富的经验。

参考文献：

[1]张伟，李茂.船舶行业数据要素市场化发展模式研究[J].中国船检，2021（01）：59-63.

[2]任莉，李华彦，张文孝.船舶动力装置课程设计的教学改革探讨[J].装备制造技术，2013（08）：207-208.

[3]许宝森.构建实践教学体系 建设校内实训基地——船舶动力装置技术专业校内实训基地建设的研究与实践[J].辽宁高职学报，2008（04）：64-66.

[4]谢春玲，张晓云，李淑英，孙聿峰.舰船电力推进原动机多模块配置实验台测试系统研制[J].船舶工程，2005（04）：58-61.

[5]刘爱虢，曾文，赵楠楠.《汽轮机与燃气轮机原理》课程体系建设与教学改革[J].当代教育实践与教学研究[J].2016（01）：215-216.

[6]徐汇涛，吴晓阳.船舶动力装置课程开放式综合创新实验教学探索[J].航海教育研究，2012，29（01）：73-76.

[7]费景洲，路勇，高峰，李淑英，马修真.船舶动力技术虚拟仿真实验教学资源的建设与实践[J].实验室研究与探索，2017，36（01）：147-151.

[8]谢春玲，王志涛，戴景民.GTD-350型燃气轮机远程监测与诊断系统研究[J].燃气轮机技术，2008（03）：1-3.