目标导向、任务驱动的船用燃气轮机维修课程教学探索

［摘 要］传统的船用燃气轮机维修课程教学存在理论知识与维修实践脱节，部件故障排除与整机综合维修缺乏衔接的问题。目标导向、任务驱动的教学模式，一方面可以从保障燃气轮机可靠运行、确保舰船灵活机动的目标出发，引导学生从备战打仗的高度认识课程的重要性；另一方面可以将原有的单调维修项目任务化，拓展实践项目的任务内涵，激发学生自主探索、主动参与的热情。近三年的教学实践表明，该教学模式对提升教学效果和提高学生综合成绩均有积极作用，值得在教学中继续研究和推广。

［关键词］目标导向；任务驱动；燃气轮机；维修实践；教学改革

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）13-0079-06

近年来，大批以燃气轮机作为主动力推进装置的舰船不断入列，船用燃气轮机使用强度明显加大、持续运行时间大幅增加，保障船用燃气轮机的可靠运行已成为完成重大任务的关键，这对舰员的船用燃气轮机维修能力提出了更高的要求。海军工程大学船用燃气轮机维修课程是能源与动力工程专业燃气动力方向的重要实践课程，是学生学习船用燃气轮机维修知识、提高实战燃气轮机维修能力的重要基础。该课程共40学时，其中实践课程30学时，占总学时的75%。该课程的主要任务是使学生掌握燃气轮机维修的主要流程、相关工艺、安全事项，了解燃气轮机维修的管理方法与操作规程，学会思考如何处理常见的燃气轮机故障，培养学生分析和解决问题的能力。该课程在燃气动力人才培养方案对应的课程体系中起着串联专业课程、实现总结拔高的作用，是燃气动力方向基础理论知识的应用实践，可为学生的首次岗位任职和未来职业发展奠定坚实的实践基础。

传统的船用燃气轮机维修课程教学一般按照“船用燃气轮机维修基本理论→维修基本技能练习→船用燃气轮机典型部件故障排除实践→船用燃气轮机综合维修训练”四步走的线性路径实施（见图1）。这种教学方式看似逐层递进，但在实际教学过程中存在两方面问题：一是理论知识学习与维修操作实践存在部分脱节，二是部件故障排除与整机综合维修缺乏有机衔接。

采用目标导向、任务驱动的教学模式[1-3]，一方面可以从保障燃气轮机可靠运行、确保舰船灵活机动的目标出发，引导学生理论联系实际，从备战打仗的高度认识该课程的重要性；另一方面可以将原有的单调维修项目任务化，拓展实践项目的任务内涵，激发学生自主探索、主动参与的热情，并综合利用各种维修技能完成既定任务。在这种教学模式下，船用燃气轮机维修课程可以实现理论与实践的融合、单项技能与综合素质的衔接，最终达成课程目标。

一、目标导向、任务驱动教学模式的特点

目标导向和任务驱动教学模式的作用是实现船用燃气轮机维修课程理论基础与实践能力融合、单人操作与组织维修互补，二者相辅相成，共同组成完整的课程教学改革思路。

（一）目标导向模式的特点

目标导向模式以解决问题为出发点和落脚点[4-6]。加拿大管理学家RobertJ·House指出，人们在失败中汲取经验教训，同时模仿他人的成功途径，这就是学习的过程，也是不断实现目标的过程[7]。因此，目标性和导向性贯穿人类学习的整个过程，学习目标对每个学习阶段和每个训练环节都起着关键的导向作用。

为了使目标导向有效改善教学的全过程，一般将目标分为最终目标和阶段目标。具体来说，学生通过学习船用燃气轮机维修课程，应达成以下最终目标：熟悉船用燃气轮机维修的基本实践技能，掌握船用燃气轮机的维修工艺以及维修的组织与实施方法，在此基础上能够进一步运用所学知识分析和解决实际问题，提高对燃气轮机的使用管理水平、故障的分析与排除能力，为今后从事船用燃气轮机的维修保障工作打下坚实的实践基础。

为达成该目标，构建船用燃气轮机维修的课程目标体系（见图2）。图2中，每个阶段目标均有对应的维修理论知识作为指导，同时有前置维修实践作为基础。这样设计课程目标，一方面将原来的四步走线性教学路径转换成交叉融合的教学实施网络，另一方面将船用燃气轮机维修基本理论分三个层次细化，与三个实践阶段一一对应起来，极大地增强了教学目标的导向作用。

（二）任务驱动模式的特点

任务驱动模式把传统的以传授知识技能为核心的教学理念升级为以完成既定任务为核心的高层次全方位教学理念[8]。德国民主主义教育家蒂斯多惠指出，教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞[9]。任务的驱动作用本质上是激发学生内在的责任感、使命感、成就感，依靠学生自身的内在动力主动学习、自主探索，在完成任务的过程中实现知识、技能的融会贯通，同时培养学生的团队协作能力、组织领导能力[10]。

对于船用燃气轮机维修课程，学生的总体实践任务设计包括三个层面，分别是船用燃气轮机预防性维修实践、船用燃气轮机典型部件故障排除实践、船用燃气轮机综合维修实践。三个层面的任务内容分别包含了船用燃气轮机的维护保养、简单排故、复杂维修，任务难度逐级递增，且任务之间交叉融合。

各项任务的具体内容及相互之间的关系构成船用燃气轮机维修课程任务体系（见图3）。图3中，船用燃气轮机预防性维修实践主要设计了燃气轮机机械检拭、燃气轮机燃油滤器清洗、燃气轮机孔探仪检查、燃气轮机转子系统振动监测、燃气轮机转子对中检查5项主要维修任务；船用燃气轮机典型部件故障排除实践主要设计了燃气轮机燃油系统拆卸与装配、燃气轮机喷油嘴雾化检测与更换、等离子点火器检查与更换、动力涡轮转速传感器更换、燃气轮机气动控制部件检测校准5项主要维修任务；船用燃气轮机综合维修实践主要设计了燃气轮机附属系统综合维修实践、燃气轮机监控系统综合维修实践、燃气轮机复杂故障综合维修实践3项主要维修任务。

在实际船用燃气轮机维修中，部分项目属于燃气轮机日常保养或常见简单故障排除，如燃油滤器清洗、孔探仪检查等。此类项目由一人或两人即可完成维修操作。因维修训练台数量有限，在一部分学生动手操作的同时，会有另一部分学生观察学习。此时，常有部分无操作任务的学生认为维修项目简单，从而放松意识，忽视细节，当亲自上手操作时，往往错漏频出。采用目标导向、任务驱动式教学，一方面可以充分调动学生学习的积极性，督促学生集中精力观察学习，营造紧张活泼、比学赶超的实践教学氛围；另一方面可以引导学生评判讲解，以“一当观察员，二当操作员，三当裁判员，四当小教员”的方式，在4次学习中逐步加深印象，提高并巩固自身的维修技能。

对于船用燃气轮机出现的复杂故障，各部套件之间往往具有系统性、关联性。此时的船用燃气轮机维修需要舰员具备扎实的理论基础和严密的逻辑推理能力。同时，船用燃气轮机的复杂故障难以依靠单人排除，必须以团队合作的方式开展维修，这就需要舰员具备维修组织能力。此外，复杂故障若发生于战争或重大任务期间，则要求舰员具备应急维修能力。针对船用燃气轮机的复杂故障，必须培养学生的知识综合运用能力、组织能力、应急处置能力等高阶维修能力。针对船用燃气轮机复杂故障排除的实践教学，目标导向、任务驱动式教学可指导学生结合各种因素，考虑各种约束条件，成立抢修小组。在考核分值中设置组织分、结果分、时间分等，促使实践教学最大限度地贴近实装、贴近部队、贴近实战。

二、目标导向、任务驱动教学模式设计的原则

（一）目标导向教学模式设计的原则

在实践教学环节中，目标导向教学应遵循的设计原则包括以下5个方面。

1.学生为中心

目标的导向作用体现在其适用于以学生为中心的教学过程中。学生可以根据自身的理论知识和实践技能掌握水平，自主选择完成目标的难度。当学生本身无法在规定条件下完成高阶目标时，可以适当调整目标要求，学生能达成阶段目标后再增加难度，阶梯式分段实现最终目标。

2.教师为主导

教师要把握实践教学的总体方向，引导学生向对应的目标要求探索实践。比如适当准备多种情景下的问题，以提问的方式激发学生的研究热情，同时在恰当的时机指明实践的方向，避免学生在自主探究中偏离目标要求。

3.目标需合适

目标的难度要适当，目标太高会使学生长时间努力却看不到实际成果，产生畏难情绪；目标太低则会使学生失去探索的热情，甚至错误认识课程的教学理念，进而影响学习的兴趣和积极性。难易适度的教学目标才能不断激发学生的探索兴趣，培养学生的自主学习能力。

4.目标可测评

可测评的教学目标可以将学生的努力成果量化，以“比学赶超”的形式表扬领先者，激励落后者，提高学生的竞争意识，激发学生的上进心，在积极向上的教学氛围中达成课程的最终目标。

5.保障要到位

实践课程目标的达成需综合考虑当前的实验室保障水平。燃气轮机造价昂贵，维护要求高，难以在高校大批量配备用于实践教学。一般可以针对教学目标配备对应的模拟器来开展实践教学，同时可以让学生分组分批次进行实验，从而最大限度地发挥实验室的作用。

（二）任务驱动教学模式设计的原则

以学生为主体是任务驱动教学模式的核心，学生内在动力的激发是完成任务的关键。在实践教学环节中，任务驱动教学模式应遵循的设计原则包括以下4个方面。

1.创设逼真情境

任务情境越真实，越能让学生全身心投入其中，进而激发探索的动力，主动探索。尤其是实战场景中，任务能否顺利完成直接关系到战争的胜败和生死存亡。同时，逼真的情境可以在一定程度上降低对应知识点的难度，使之更贴近实际，易于理解，便于实践项目的开展。

2.渐进提高难度

要综合考虑学生的能力基础，以调查问卷或摸底测试的方式获取学生对前置知识的掌握程度，然后在其自身能力范围内进行任务设计。任务的顺利完成不是一蹴而就的，尤其是对于复杂任务，更应让学生领悟到循序渐进、步步为营的重要性，注重细节。同时由简到难的任务完成过程也是学生实践能力逐渐提高的过程，符合常规的学习认知规律。

3.拓展高阶内容

思维训练和能力训练是任务驱动模式的高阶要求，在任务设计时，要适当提高部分复杂任务的高阶性和挑战性。在实践教学中，教师要适当引导，根据实际情况让学生自主组织维修小组，将复杂任务分解为相对独立的分项任务，然后根据每个组员的特点自主分工，组员之间合作完成最终的任务，全面锻炼学生的团队组织能力和领导指挥能力。

4.增加情感激励

在学生出色完成任务时给予表扬，在学生难以完成任务时加以鼓励，一方面可以增强学生的成就感和获得感，另一方面可以让学生认同自身的努力，并增加继续努力完成下阶段任务的动力。尤其是在战场环境中，维修保障条件差、任务紧急、排故环境恶劣，更需要强有力的精神力量为支撑，支撑和驱动维修人员全力完成任务。

三、教学实施过程

下面以“燃气轮机附属系统综合维修实践”这一复杂任务为例，介绍目标导向、任务驱动教学模式的课程实施过程。

（一）课前准备

课前提醒学生回顾船用燃气轮机结构及系统的理论知识，重点复习燃油系统、滑油系统、空气系统、起动及附件传动系统、进排气系统的结构组成及工作原理，为维修实践做好理论准备；分享附属系统相关维修操作的现场视频，让学生对维修操作有一定的了解；了解燃气轮机附属系统综合维修任务背景，比如将任务背景分为预防性维修、事后维修、战场抢修、改进性维修4类，同时提醒学生根据自身的维修操作水平自由组队为4组，每组认领对应背景的维修任务。

学生接到任务后，提前进行理论和技能准备，将不懂的问题或创新的想法在组内交流分享，将无法解决的或有争议的问题整理出来，教师在课堂上集中讲解。比如学生提前将常见燃气轮机附属系统常见故障分为3大类17个问题（见表1），为课堂维修任务实践提供参考。

（二）课堂实践

在课堂维修实践过程中，4种不同任务背景下的维修目标、维修思路和维修标准是不同的，具体的维修目标和维修任务如表2所示。

维修实践过程中，可以加入全电推进、高能武器、反潜作战、对空作战等现代战争条件下，燃气轮机附属系统发生故障的维修场景，不设置标准答案，让学生发散思维，自主设置任务，并互相给其他小组出题，积极拓展学生的维修思路。学生通过自主、合作、探究的学习模式，对本堂课的内容进行进一步学习和理解，制订合理的维修方案；结合岗位实际，思考整个方案要求和操作，细化注意事项，提高自身的综合能力素质。

此时，教师应积极发挥主导作用，适时指导对应的维修小组制订维修方案、填写维修工艺卡，逐步完成维修任务，并制定实施细则、评分标准和奖励措施。及时对表现积极的维修小组进行鼓励表扬，对遇到困难的维修小组进行答疑解惑，并在任务完成后让学生自评互评，进行课堂总结。

（三）课后总结

课后要重点检查学生的任务分工和目标完成情况。针对收回的维修工艺卡，教师要查看各要素的完成情况，并根据学生的课堂表现和实验报告，参考评分标准进行本次课的打分，总分100分。核心要点包括：维修项目5分；维修时间（列出维修级别、间隔期可酌情加分）5分；维修设备、工具、材料及资料10分；维修人员（要写明详细分工）10分；维修步骤（应包括故障原因分析及对应排故思路）20分；维修过程记录20分；维修后试验和检验10分；维修后使用建议10分；附图（若画出简图可酌情加分）5分；维修起止时间5分。

（四）教学效果分析

目标导向、任务驱动教学模式在海军工程大学船用燃气轮机维修课程中已实施三届，图4和图5分别列出了近5年的学生教学评价和课程平均成绩分布情况。

由图4可见，近3年学生对课程“非常满意”的人数比例较之前有较大提升，均在70%以上且呈逐年增长趋势，对课程“不满意”的人数比例有了一定程度的降低，均在10%以下且呈逐年下降趋势。这表明，学生对目标导向、任务驱动教学模式比较认可，与以前相比，学生更乐于参与到教学活动中来，这为该模式的继续探索实践提供了学生基础。由图5可见，近5年学生的课程平均分总体呈增长趋势，2023年由于课程考核标准的调整，实践分数占比下降，导致平均分略有下降，但近3年的课程平均分均在83分以上。这表明目标导向、任务驱动教学模式对提升教学效果和提高学生综合成绩均有积极作用，值得在下一步的船用燃气轮机维修课程中继续开展研究和推广。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 季平.素养导向教学目标的确立与表达[J].基础教育课程，2023（17）：36-39.

[2］ 谢玉鹏.目标问题导向的通信原理课程思政教学探索[J].计算机教育，2023（8）：172-176.

[3］ 穆玺清，张继林.基于目标导向组织机械设计课程教学的探索[J].大学教育，2021（11）：57-59.

[4］ 郭亚东，秦兰英.以评课指标体系为目标导向的高校课堂教学探讨[J].大学教育，2023（10）：55-57.

[5］ 姚翠红，万勇，丰琼英.大概念视阈下目标问题导向式教学模式的构建与实践[J].大学教育，2023（11）：52-57.

[6］ 王垒，丁黎黎，赵昕.以双元创新能力培养为目标导向的本科教学策略实践：以货币银行学课程为例[J].高教学刊，2022，8（17）：39-42.

[7］ 雷钢.“目标导向、问题求解、任务驱动”三位一体的双创实践教学平台研究[J].实验室研究与探索，2021，40（1）：221-225.

[8］ 蓝红莉，王晓荣，周晓辉.融合PDCA理论的任务驱动实践教学模式研究与实施[J].实验室研究与探索，2021，40（7）：200-204.

[9］ 吕繁杰.基于任务驱动方法的《网络设备安装与调试》课程教学设计与实践[D].济南：山东师范大学，2023.

[10］ 李夕海，王艺婷，刘志刚，等.基于案例+任务驱动的情报侦察类课程教学探索与实践[J].高教学刊，2023，9（S2）：91-94.

［责任编辑：黄紧德］