吳曉陽,陳海龍,張明宇
武警海警學院,浙江寧波 315801
案例教學是指以特定事件作為案例素材,在教學過程中根據(jù)教學目標的要求,讓學生對案例進行分析討論,從而解決特定的問題,主要培養(yǎng)學生通過理論解決實際問題的能力[1]。船舶動力裝置是船舶機電技術(shù)專業(yè)的重要課程,其實踐性和實用性非常強。為提高該課程教學質(zhì)量,通過引入應用實踐案例開展教學研究,以加深學生對船舶動力裝置內(nèi)容的理解和掌握,進而提高學習效果。
實踐案例的選取要圍繞課程重要的知識點進行,來源一定要正規(guī)權(quán)威,要引用官方數(shù)據(jù)。一般來說,可以查閱權(quán)威的網(wǎng)站或者工具書,以及通過實地調(diào)研獲取[2]。實踐案例選取要注意把握以下幾個方面:一是案例的真實性,應選擇真實案例而非故意虛構(gòu)的或隨意杜撰的案例;二是案例的豐富性,可以依據(jù)最新社會熱點或者事件進行選取,包括視頻、圖片、調(diào)查報告等多種形式;三是相關(guān)性,案例同課程重要知識點有聯(lián)系;四是典型性,案例要具有代表性;五是問題性,案例能夠引出相關(guān)問題,適合分析和討論。
教師在備課時,要預先根據(jù)案例內(nèi)容以及所涉及的理論知識,設計好問題。在正式上課以前,將學生進行分組,每組大概5~6人左右,設立組長一人。案例提前一周發(fā)放,讓小組進行充分討論。上課時隨機抽取一組,由組長或指定人進行主匯報,其他人進行補充,沒有抽到的組對該組進行打分,計入平時成績。在討論案例時,可以讓組內(nèi)學員分別扮演不同的角色,如部門長、班長、崗位員,等等。
案例分析以及討論是開展課程教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中教師要做好引導,學生就案例中出現(xiàn)的問題進行思考,進而分析與討論,最后進行判斷與決策[3]。學生由于受到知識面的理解限制,對案例的分析和討論可能會偏離船舶動力裝置的相應知識點,此時教師需要及時結(jié)合具體分析和討論結(jié)果進行糾正。
教師剖析主要是在學生經(jīng)過討論之后,對學生的討論情況進行總結(jié)點評。點評把握兩個方面:一是做好肯定,要充分肯定學生的討論結(jié)果,激勵學生踴躍參與;二是教師對案例中出現(xiàn)的理論知識、涉及到的實際問題要提出解決的思路與方法,并且結(jié)合教材進行串講,深入挖掘案例反映的問題本質(zhì),培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。
在講述動力裝置的類型時,要求學生了解目前主要船舶所采用的動力裝置類型,進一步理解動力裝置的工作原理。可以將目前世界各國的主要船型進行收集,并列舉其所采用的動力裝置的類型,做成圖片展示集和小視頻,作為案例素材。然后再以問題為導向,開展分組的分析討論。以“為什么絕大多數(shù)船舶使用了柴油機動力裝置”“核動力裝置為什么適合航母和潛艇”“聯(lián)合動力有哪些類型”等問題為切入點,將學生分組展開討論。實踐證明,學生參與的積極性很高,在各類型動力裝置之間的特點比較和動力裝置的傳動形式的教學上取得良好的效果。
在動力裝置的使用管理教學環(huán)節(jié),講述船槳機的配合特性,引用以下案例:某船采用了四機四槳配置。該船在海上高速航行,因前方出現(xiàn)情況,需要進行倒航,并計劃利用螺旋槳反轉(zhuǎn)來產(chǎn)生拉力達到快速制動,縮短倒航時間。該船在實際操作時,第一臺推到倒車位置的主機出現(xiàn)了熄火現(xiàn)象,后面三臺主機正常。熄火的主機重新啟動后,推到倒車位置正常,最終該船成功實現(xiàn)了倒航的預期目標。事后,該船對主機熄火問題進行了總結(jié),并提出了解決主機熄火問題的辦法。通過該案例教學,解決了“如何選擇合理的倒車時機”的核心問題,取得預期教學效果。
在這部分課程案例編寫時,集中從基層單位收集了實際使用過程中出現(xiàn)的故障案例,引入以下案例:某船副機型號為6135型柴油機,在運轉(zhuǎn)時,工作人員發(fā)現(xiàn)淡水溫度有一定程度的偏高,但淡水壓力正常,淡水泵正常運轉(zhuǎn)。于是決定對淡水冷卻器進行維護。在拆下淡水冷卻器的端蓋后,取出了冷卻管束,發(fā)現(xiàn)較臟,進行了清洗,然后裝復。裝復后,起動副機發(fā)現(xiàn)膨脹水箱檢查口大量往外冒水,停機后,冒水也停止。再次起動后,膨脹水箱依然大量往外冒水。但在此次維護之前,副機無此類現(xiàn)象。
該案例教學具有一定的綜合性,涉及到傳熱學的基本知識、影響傳熱的主要因素、換熱器的結(jié)構(gòu)原理、柴油機冷卻系統(tǒng)的組成原理、泵的工作原理等,是一個包含專業(yè)基礎(chǔ)、柴油機、輔助機械等在內(nèi)的綜合案例,在分析案例之前必須進行理論知識的準備,可以采取集中授課和自學預習的方式進行。然后圍繞“柴油機冷卻水溫度偏高的原因有哪些”“淡水冷卻器裝復后膨脹水箱大量冒水的原因是什么”等問題,進行分組討論。最后提出問題發(fā)生的最終原因,并研究提出解決措施。該案例教學能夠較好地培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。
在推進器的教學環(huán)節(jié)中,主要針對螺旋槳結(jié)構(gòu)參數(shù)、適配、噪音和配合等內(nèi)容,講述螺旋槳的分類、結(jié)構(gòu)原理、安全運轉(zhuǎn)與管理等方面的內(nèi)容。引入如下案例:某船實際采用雙槳推進,隨服役年限變長,左槳軸系振動現(xiàn)象日趨明顯。輪機長首先懷疑這是由后傳動設備松動或配合間隙不當引起的,多次組織人員對相關(guān)軸承和聯(lián)軸節(jié)的裝配問題進行檢修。多次檢修后,主機起動運行時軸系振動依然存在,轉(zhuǎn)速較高時甚至引起船體劇烈振動,極有可能造成軸系和船體損壞,無法通過檢修軸系徹底解決該現(xiàn)象。
本案例涉及螺旋槳理論知識和振動學基本知識,實作過程涵蓋螺旋槳槳葉缺陷處理工藝、螺旋槳螺距檢驗、靜平衡試驗等,在分析案例之前必須進行理論知識的準備和實作流程簡介,可采取集中授課或者預習自學的方式進行。以“引起柴油機軸系振動的原因有哪些”“什么因素會導致螺旋槳的不平衡運轉(zhuǎn),螺旋槳的不平衡運轉(zhuǎn)會帶來哪些危害”等問題為導向,展開分組的學習研討,明確發(fā)生的原因,以及采取哪些處理措施等,該案例教學對學生掌握螺旋槳的運行管理內(nèi)容教學效果較好。
國內(nèi)外高校教學經(jīng)驗證明,積極運用案例教學法,能夠激發(fā)學習興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、提高自主學習的能力[4]。開展船舶動力裝置課程案例教學,有以下幾個方面需要加以關(guān)注。
第一,開展基于實踐案例的課堂教學,不僅僅是一種教學方式方法的改變,同時也是教學內(nèi)容的改革,具有較強的針對性、實踐性和互動性,需要有案例庫的支撐??梢栽谥鹘滩闹?,編寫案例庫等作為案例教學的輔助教材,并進行定期更新,尤其是要把行業(yè)應用中的新裝備、新技術(shù)等及時納入案例庫[5]。
第二,案例教學和傳統(tǒng)的教師講授是互為補充的關(guān)系,并不是替代關(guān)系。在實施案例教學時,一般利用15~20分鐘左右的時間進行理論知識的集中講授,目的在于做好理論知識的儲備,為開展分析討論奠定基礎(chǔ)。
第三,關(guān)鍵環(huán)節(jié)是案例研討。作為教師,主要是做好“組織討論”和“分析總結(jié)”工作[6]。注重案例研討的有效性,保證話題不離題、不跑偏。教師及時分析總結(jié)是案例研討不可缺少的環(huán)節(jié),主要是幫助學生解決案例研討過程中的疑難問題,加深案例的理解程度,從而得到啟發(fā)。
第四,案例研討的結(jié)果要與平時形成性考核結(jié)合起來。建立一套案例分析討論的考核評價辦法,以參與次數(shù)、匯報效果、點評、競爭性回答問題等多個方面進行綜合評分,同時還可以采取小組互評的方式進行評分,最后以一定比例計算總分,確保評價的科學性和合理性。
在船舶動力裝置課程教學過程中,探索實施基于實踐案例的課程教學方法和模式,不僅在教學方法上進行了改進,而且在教學內(nèi)容上也進行了改革。堅持以學生的崗位能力素質(zhì)形成為核心,調(diào)動學生的積極性,與傳統(tǒng)的教師集中講授相比,案例教學具有明顯的效果,不僅培養(yǎng)了學生的知識應用能力和問題分析能力,而且明顯提高了學生適應崗位任職的能力。