李葒娜

（天津理工大學(xué)海運(yùn)學(xué)院,天津 300384）

我國繼“十三五”規(guī)劃中提出海洋強(qiáng)國策略之后，黨的十九大報(bào)告繼續(xù)強(qiáng)調(diào)“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國”。面對如火如荼的“智慧海事”，培養(yǎng)具有國際競爭力的航海類高級工程技術(shù)人才勢在必行。其中，輪機(jī)自動(dòng)化因涉及了電子、電氣及控制等諸多領(lǐng)域而承載了重要的職責(zé)。全國教育大會指出，“堅(jiān)持深化教育改革創(chuàng)新”“實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”。如何契合“十四五”規(guī)劃的教育強(qiáng)國、人才強(qiáng)國目標(biāo)，加強(qiáng)“創(chuàng)新型、應(yīng)用型、技術(shù)型”人才培養(yǎng)，是新形勢下我們面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。改革傳統(tǒng)輪機(jī)自動(dòng)化課程教學(xué)模式，應(yīng)以打造應(yīng)用型專業(yè)金課為目標(biāo)，培養(yǎng)航運(yùn)業(yè)高級自動(dòng)化人才，以工程教育及STCW新公約為實(shí)現(xiàn)背景，將輪機(jī)自動(dòng)化的教育與教學(xué)水平推向更高的發(fā)展平臺。

“輪機(jī)自動(dòng)化”是國際海事組織ETO履約考試科目，也是本科生取得適任證書的必考科目。自我校海運(yùn)學(xué)院成立以來，“輪機(jī)自動(dòng)化”作為主干課程，已開設(shè)30余年。本課程涉及控制與檢測理論基礎(chǔ)、船舶輔助機(jī)械控制系統(tǒng)、機(jī)艙檢測與主機(jī)遙控系統(tǒng)等主干理論。在船舶電子電氣工程專業(yè)中，以課程體系為基礎(chǔ)和框架，將STCW國際公約ETO適任標(biāo)準(zhǔn)和國家海事局頒布的ETO適任大綱考試綱要作為學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程設(shè)置的主要參考，“輪機(jī)自動(dòng)化”是構(gòu)建核心課程群的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。合理構(gòu)建線上線下教學(xué)結(jié)構(gòu)，充分運(yùn)用SPOC翻轉(zhuǎn)課堂模式至關(guān)重要[2]。

1 明確教學(xué)模式的核心——以“學(xué)”為中心的教學(xué)理念

圖1是以“學(xué)”為中心的線上線下教學(xué)理念構(gòu)成。

圖1 以“學(xué)”為中心的線上線下教學(xué)理念

2 “輪機(jī)自動(dòng)化”課程的多元化“混合式”教學(xué)方案

交通運(yùn)輸部辦公廳最新頒布《海船船員培訓(xùn)大綱（2016版）》，其中在750 kW及以上電子電氣員培訓(xùn)要求中，隸屬船舶機(jī)艙自動(dòng)化的范疇?wèi)?yīng)涵蓋三個(gè)主要方面內(nèi)容：控制與檢測理論基礎(chǔ)（27.3 %）、船舶輔助機(jī)械控制系統(tǒng)（41.6 %）、機(jī)艙檢測與主機(jī)遙控（31.1 %）。因輪機(jī)自動(dòng)化涉及內(nèi)容過于廣泛且繁雜，從強(qiáng)弱電、控制到檢測理論基礎(chǔ)，從微機(jī)、網(wǎng)絡(luò)到復(fù)雜系統(tǒng)，機(jī)艙自動(dòng)化的涵蓋項(xiàng)目愈發(fā)“多元化”，采用理論與實(shí)踐、線上與線下、講授與翻轉(zhuǎn)、深度與廣度的混合式教學(xué)方式，能達(dá)到良好的教學(xué)效果。

2.1 理論與實(shí)踐的統(tǒng)一

學(xué)習(xí)輔助機(jī)械控制系統(tǒng)部分，按照線上理論基礎(chǔ)，線下現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)方式。采用理論自學(xué)，時(shí)間相對自由充實(shí)；具體控制系統(tǒng)部分應(yīng)利用現(xiàn)場課形式實(shí)地講解[3]，防止理論講授紙上談兵。表1是理論與實(shí)踐講授的具體章節(jié)構(gòu)成，細(xì)節(jié)劃分可按不同型內(nèi)容合理打造講解模式。

表1 船舶輔助機(jī)械控制系統(tǒng)理論與實(shí)踐的具體章節(jié)構(gòu)成

2.2 線上與線下的交替

最大化有效利用線上時(shí)間，精簡內(nèi)容知識點(diǎn)碎片化，將重點(diǎn)內(nèi)容分層次講授，非重點(diǎn)內(nèi)容采用課下自學(xué)方式。除此之外，開辟線上“沙龍”，供學(xué)生自由交流。教師可以安排定時(shí)線上答疑，學(xué)習(xí)社區(qū)是必不可少而有效的一環(huán)，可極大豐富教學(xué)方式。現(xiàn)各種學(xué)習(xí)平臺都備有學(xué)生的學(xué)習(xí)社區(qū)，實(shí)現(xiàn)課前的有效預(yù)習(xí)、課中的自由研討、課后的研討及答疑。

對控制與檢測理論基礎(chǔ)部分內(nèi)容，可采用基礎(chǔ)科目理論仿真線下自學(xué)。此部分章節(jié)中，涉及控制理論基礎(chǔ)、傳感與檢測技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)等。對此，教師在線上講授理論即可，線下提供各種仿真測試軟件供學(xué)生使用，可最大限度利用時(shí)間，夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識。

2.3 講授與翻轉(zhuǎn)的共通

每一章的翻轉(zhuǎn)課堂組織極其必要，有助于提升學(xué)生的知識點(diǎn)掌握程度。通過交流，可高效地融匯吸收理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，收到事半功倍的效果[4]?？蓪W(xué)生分組交流研討，除提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之外亦可促進(jìn)其拓展性思考。如在對船舶輔助機(jī)械控制系統(tǒng)及控制與檢測理論基礎(chǔ)兩部分內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢，可分別組織課內(nèi)翻轉(zhuǎn)，學(xué)生可對實(shí)驗(yàn)及仿真的結(jié)果和心得進(jìn)行交流，取長補(bǔ)短，加深思考。主機(jī)遙控系統(tǒng)部分內(nèi)容最適合翻轉(zhuǎn)課堂的進(jìn)行。通過線上講述主機(jī)遙控的各種邏輯控制后，要求學(xué)生自學(xué)MAN-B&W-S-MC/MCE主機(jī)氣動(dòng)操縱系統(tǒng)，利用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行現(xiàn)場演示及講解。

2.4 深度與廣度的融合

教師通過推送預(yù)習(xí)材料、網(wǎng)絡(luò)資源鏈接等方式為學(xué)生提供最大限度的相關(guān)深度與廣度知識。學(xué)生通過資源重復(fù)使用，加深外延性思考[5]。如針對人工智能、智慧海事等新興領(lǐng)域，開辟沙龍學(xué)習(xí)社區(qū)，請學(xué)生講述對無人船、自動(dòng)導(dǎo)航、船舶節(jié)能與海洋綠色環(huán)保等概念的理解。自動(dòng)化的適用領(lǐng)域廣泛而深刻，此舉將極大調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。要因課制宜、因人制宜，對優(yōu)秀的學(xué)生及時(shí)推送額外的學(xué)習(xí)任務(wù)助其提升。例如，在輪機(jī)自動(dòng)化課堂中，激勵(lì)學(xué)生參加大創(chuàng)及學(xué)生科技立項(xiàng)，推送拓展性閱讀材料[6]，達(dá)到課程實(shí)現(xiàn)的深度斂縮與廣度擴(kuò)展的協(xié)調(diào)[7]。

3 《輪機(jī)自動(dòng)化》線上與線下混合式教學(xué)的反思

圖2 平臺教學(xué)數(shù)據(jù)

通過一期“輪機(jī)自動(dòng)化”課程的線上線下混合式教學(xué)方案實(shí)施，船電專業(yè)學(xué)生2018級較2017級期末考試平均成績提升5.3分，及格率提升3.8 %，很多學(xué)生在期末評教中表示“視頻講解很有效果”“學(xué)習(xí)也有興趣了”“此課程能開拓視野”等。通過整理平臺教學(xué)數(shù)據(jù)，學(xué)生在預(yù)習(xí)課件時(shí)長、觀看視頻時(shí)長、習(xí)題測試成績、討論發(fā)言次數(shù)、彈幕、搶答、作業(yè)、投票、簽到、小組互評等數(shù)據(jù)如圖2所示，體現(xiàn)出良好及合理有效的閉環(huán)教學(xué)效果。