(大連海事大學 輪機工程學院,遼寧 大連 116026)
“船舶柴油機”是航海類院校輪機工程專業的主干專業課,是授予工學學士學位的必修課程,也是根據國際海事組織STCW公約申請輪機部高級船員適任證書的一門考試科目。本課程的目標是從輪機專業的實際需要出發,使學生掌握現代船舶柴油機基本原理和結構的相關知識,具有船舶柴油機使用、維護保養以及分析、判斷和處理相關問題的能力。為了搞好本課程的建設,在堅持海上專業的教學特色、反映船舶柴油機的現狀及最新發展和理論與實踐高度結合的原則下,本課程組一直從事對“船舶柴油機”教學平臺的建設和改進。大連海事大學對此也作為精品課程進行了立項建設,主要內容包括教材建設、教學方法與教學手段的改進、實驗教學課程的建設和學生考試評價體系的建設。
教材建設是課程建設的關鍵。大連海事大學“船舶柴油機”課程主要內容包括船舶大中型柴油機的原理、結構部件、工作特點、運行管理及測試診斷等各個方面,反映輪機工程專業的特色和目前船舶柴油機的現狀及最新發展。目前“船舶柴油機”課程所采用的教材是國家“十一五”普通高等學校規劃教材,本版教材在2002年版教材的基礎上進行廣泛調研,聽取了我國航運界各大遠洋公司的專家對原教材及新教材編寫大綱的意見,也收集了大量有關船舶柴油機使用及管理方面的經驗和案例,得到廣泛的認同。本教材的主要特點是定位準、內容新、特色鮮明,在全國各高校的輪機工程(或輪機管理)專業本專科的教學中得到廣泛采用。
“定位準”是指本教材的編寫是以反映輪機工程專業的特色,滿足STCW公約與我國有關法規要求為指導思想,全面、完整地體現了輪機工程專業培養方案中對該課程的要求。教材是根據大連海事大學輪機工程專業“船舶柴油機”教學大綱的要求,同時參考國家海事局頒布的《海船船員適任考試大綱》中對主推進動力裝置的考試要求,根據學校多年來“船舶柴油機”課程的教學經驗編寫而成。它以培養輪機工程專業高層次人才為目標,符合STCW公約的相關要求,適應高等院校航海類(輪機工程)學生教育和高級船員培訓的需求。
“內容新”主要是指反映船舶柴油機的現狀及最新發展。近十年來,船舶柴油機發展很快,特別是電子控制和新型節能技術的應用,使船舶柴油機在結構、控制、使用等方面有很多改進。為了更好地反映當代船舶柴油機的特點,編寫人員收集了世界上幾個主要柴油機制造公司推出的各種類型柴油機的最新資料,分析近年來世界造船市場各種機型所占的份額,確定目前船舶柴油機市場的主流機型,以此作為教材編寫的典型機型,并根據典型機型新的結構和工藝以及最新出臺的國際國內有關法規的要求組織教材的編寫。該教材反映了現代船舶柴油機的發展狀況,同時較好地保留了船舶柴油機的傳統和經典內容。
“特色鮮明”是指本課程以目前最新的現代船用大型低速二沖程柴油機及中速四沖程柴油機為主要機型,講述現代船舶柴油機理論、結構、技術管理等方面的基本理論、基本知識和基本技能,要求學生掌握船舶柴油機的原理、結構、系統、使用和維護管理各方面的內容,滿足用人單位的要求。
教材的編寫根據學生的學習特點,把船舶柴油機的原理、結構、系統、使用和維護管理等內容進行了有機的組合,教材各部分既是一個相對獨立的單元,又有相互聯系。由于選用的典型機型為目前船舶市場的主流機型,既可作為學生在學期間的教科書,也可作為畢業工作后一段時間的工具書。
除主教材外,還開發了主推進動力裝置習題集、船舶柴油機CAI課件、柴油機拆裝指導書、動力裝置綜合實驗指導書等與教材配套,構成完整的立體化教材體系。
本課程采用理論和實際相結合的教學方法,課堂理論教學為主,實驗教學為輔,穿插進行,使學生能夠理論與實際相結合,較全面地理解和掌握該課程的內容。
理論教學手段主要以多媒體教學為主。“船舶柴油機”多媒體教學始于1999年,多年來,通過不斷地改進和更新教學內容,制作完成了多媒體課件、網絡課件、電子教案等各種電子教學軟件。針對船舶柴油機零部件眾多、結構復雜、系統繁雜的特點,除了文字講解,在教學過程中還收集和使用了大量的圖片、動畫、短片等內容,主要包括:(1)工作原理類,通過動畫表達柴油機或某些零部件或系統的工作原理,如二、四沖程柴油機的工作原理、各種運動件的動作機理、分油機的工作原理、主啟動閥的工作原理等;(2)零部件結構類,用圖片、動畫清楚精確地表達零部件各個不同角度的結構狀況和裝配關系;(3)拆裝維修類,用于介紹各類零部件的拆裝、測量和維修方法。很多素材直接取自世界主要的船舶柴油機生產廠商,制作精美,生動直觀,使學生對于船舶柴油機的認識更加形象具體。
此外,本課程的教學結合目前為中遠集團進行的研究項目“船舶柴油機遠程監控系統的開發和研制”,通過網絡媒體,可以直接獲取目前航行的實船各工作系統的實際工作參數,并用于教學。
本課程教學方法與教學手段和改進保證了課程的教學內容能夠反映當前國際船舶柴油機的發展水平和船船的實際狀況。
實踐教學是學生獲得實際知識、工作經驗和能力的重要一環。隨著學校投入的增加,“船舶柴油機”課程的實踐教學環節也更加豐富。目前建立了包括柴油機的主要部件現場課、柴油機及各零部件的拆裝及柴油機運轉實驗在內的較完整的實驗課程體系。實驗課程的設計思想是在教學過程中通過柴油機的主要部件現場課、柴油機特性實驗,學生對柴油機的主要結構和設備及運轉特性有初步的認識;而進一步通過柴油機拆裝和調整、調速器拆裝和增壓器拆裝等實踐課,讓學生在實際的機器上較深入地學習和掌握柴油機及相關設備的拆裝、測量及維護管理方面的知識和經驗。
柴油機的主要部件現場課主要采取教師現場講解和學生現場觀察的方法,使學生對實際的機器設備具有感性認識,現場部件包括各種柴油機的主要零部件。
拆裝課程包括柴油機拆裝和調整、調速器拆裝和增壓器拆裝。拆裝課是分小組在指導教師的帶領下進行實際的拆裝、測量和調整,這對于學生了解和掌握柴油機及主要零部件的結構、工作原理及檢查調整方法具有重要意義。拆裝課程的特點是實踐性很強,學生只有通過親自進行拆卸,參與各種參數和間隙的測量、裝復、調整,才能真正理解和掌握柴油機維護保養的基本方法。此外,調速器和增壓器在柴油機中屬精密設備,調速器和增壓器拆裝在全國是首次開出的實驗課程。
柴油機運轉實驗是為了使學生更好地學習和掌握柴油機的運行管理和工況調節而開設的。柴油機的特性實驗設備先進、工況調節方便,對于學生正確理解和掌握柴油機的運轉特性很有幫助。
為了保證考試的公平公正,從考試環節消除人為因素的影響,真正實現教考分離,本課程組還完成了“船舶柴油機”課程組卷系統的開發,主要包括試題庫的建設和組卷系統的開發。試題庫包括主觀題和客觀題兩大部分。客觀題主要為選擇題,以滿足學生參加船員適任證書培訓和考試的需要;主觀題主要包括名詞解釋、簡答題和論述題,以便從各個方面更加深入地考核學生對本課程的學習和掌握程度。而組卷系統的開發和使用則可以根據考試的要求任意組卷,可以確保考試的公平公證。
大連海事大學“船舶柴油機”教學平臺經過多年建設已比較完備,并在教學中取得了很好的效果。