電氣與自動控制實踐教學探索

【摘 要】實操評估是獲得海船三管輪適任證書的一個重要環節，直接影響航海類學生就業的成敗。而實操評估方式具有一定的共性，可以采取類似的教學模式和教學方法，電氣與自動控制是實操評估的其中一個科目。本文以該項實踐教學為研究目標，探索最適合的實踐教學模式，再把該教學模式推廣到其他實操評估項目的實踐教學中去，起到以點破面的作用，最終帶動所有實操評估實踐教學的發展。

【關鍵詞】評估 實訓課程 電氣與自動控制

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）23-0052-03

航海類專業教育必須符合國際海事組織IMO關于《海員培訓、發證和值班標準國際公約》（以下簡稱STCW78/95公約）的要求。我國海事管理部門根據IMO的要求制定了新的《中華人民共和國海船船員考試、評估和發證規則》。按照STCW78/95公約的要求，從2002年2月1日開始，要求輪機員具備船舶機電設備的使用、管理、日常維護能力，并具有分析和處理機電常規故障的能力。因此，加強實操培訓，努力提高輪機員對船舶電站、電氣設備、自動化設備的管理水平，將輪機管理與船舶電氣管理有機結合起來，是目前各航海院校及船員培訓機構教學需要加強的方面，以期達到STCW78/95公約“功能發證”的要求。

一 電氣與自動控制實踐教學改革的背景

為了更好地實現“航行更安全，海洋更清潔”的目標，國際海事組織于2010年6月21日至25日在菲律賓馬尼拉召開的STCW公約締約國外交大會上通過STCW公約和規則的修正草案，該修正案稱為STCW公約馬尼拉修正案，并將于2012年1月1日生效。作為國際海事組織的締約國之一，中國將全力做好履約工作，自2013年2月起，《中華人民共和國海船船員適任考試和發證規則》（交通運輸部2011年第12號令）（以下稱為“11”規則）正式生效。

馬尼拉修正案主要修正內容包括8部分，重點體現在培訓內容的新要求上，為履約而制定的“11”規則對獲得三管輪適任證書必須通過的理論考試與評估考試都做了相應的調整，理論考試由原來的7門調整為5門，考試內容在原來的基礎上新增了“輪機自動化”課程的內容。評估考試的變化體現在：（1）新增了“機艙資源管理”評估科目；（2）新增了“輪機自動化”課程的內容。現在的評估科目為：動力設備操作、動力設備拆裝、電氣與自動控制、船舶電工工藝和電氣設備、金工工藝、機艙資源管理、英語聽力與會話。總的說來，按照“11”規則考證，船員獲得適任證書的難度有所增加，從全國的甲類三管輪考證通過率相比之前大大降低就可窺見一斑。

就電氣與自動控制評估科目而言，該實踐課程是從之前的船舶電站操作評估科目變化而來，整合了電工電子技術、船舶電氣與設備、輪機自動化3門課程的理論知識與實踐操作，是所有評估科目中變動最大的、跨科目最多的，也是最難的。采取怎樣的教學模式最合適，如何組織教學內容以及如何開展實踐教學成效最好，以上問題是本課題主要研究的內容。

二 電氣與自動控制實踐教學模式的探索

1.電氣與自動控制的評估方式

根據“11”規則的評估規范，除“輪機英語聽力與會話”以外，另外6項評估科目的評估考試的組題方式是學生隨機抽取數張題卡組成一套評估題目，考試方式都是采用現場實操評估。

根據電氣與自動控制的評分方法規定，該項評估內容分為：電氣控制箱的維護保養及故障查找與排除；電子控制線路識圖、器件識別與功能測試、焊接與裝配；船舶電力系統的繼電保護及主要故障的判斷和排除；船用蓄電池；船舶電站手動操作；船舶電站的管理與維護；自動化儀表；船舶自動控制系統；機艙監視與報警系統共計7部分內容。每部分又分若干個小項，共計34小項，每小項對應一張題卡，每個項目滿分為20分，按照一定規則抽取5張題卡組成一套100分的評估題目。考試形式有三種為：實操、口述、實操與口述結合。根據學生實操的規范性、正確性、熟練程度以及口述的內容正確、完整性來評分，總計得分超過60分及格（含60分）。

2.教學模式的選定

對比三管輪各項目評估大綱不難得出以下結論：除“英語聽力與會話”以外，其他6門評估科目盡管考查的內容不同，但考試方法大同小異，考查的目的也是基本一致，都是側重于考查學生的實踐動手能力。由于這6門評估科目具備以上特性，具備一定的共性，它們的教學模式、教學方法等都相互借鑒。而本課題研究正是出于這一目的，對電氣與自動控制實踐教學模式進行研究，以對該課程實踐教學實施的整個過程研究為出發點、突破點，尋求最合適的教學模式、教學方法，不斷積累成功的教學經驗，總結最有效的實踐教學方法，然后將獲得的成功經驗推廣到其他評估科目的教學中去，起到以點破面的效果，達到在較短時間內推動所有評估科目實踐教學發展一個新臺階的目的。

評估考試采取現場抽取題卡的考試方式，每個學生抽的題卡可能都不一樣，每張題卡都可能被抽到，不存在壓題的可能，因此課程內容必須覆蓋所有評估的小項。電氣與自動控制實踐課程作為獨立開設的實踐課程，安排的課時為一周30課時，實訓內容要涵蓋所有評估內容，時間稍顯緊湊。如何在有限課時內完成所有項目卡的訓練，采取什么教學模式和教學方法學生最容易接受，怎樣安排教學才能提高學生的一次性通過率，這些都是本課題主要面臨的問題。針對以上問題，筆者對最近三年的實踐教學進行對比和反思，分析了實踐教學過程中存在的諸多細節問題，最終總結出“項目卡”教學模式。

所謂“項目卡”教學模式，就是根據電氣與自動控制評估規范中的34個評估小項，制定34個“項目卡”教學任務，按“項目卡”安排實踐教學，這樣把整個實踐課程內容化整為零，細化為具體的知識點，符合學生的認知規律，并且更利于學生接受。每張項目卡對應一個評估小項，針對評分要素、評分標準來組織項目卡內容，這樣教學內容就更具有針對性，目標更明確。

3.項目卡的編制

為了提高實踐教學的成效，輪機教研室的老師合力對每一張項目卡都進行了精心編制，包括每張項目卡中的評估內容的導入、實踐環節的開展、評分標準的制定等。根據評估考查的側重點不同，項目卡一般分為操作類型、口述類型、操作與口述類型三種類型。操作類型側重于考查學生的動手操作能力；口述類型側重于檢查學生對考查項目的知識掌握情況；操作和口述類型則要求學生既要會操作也要懂理論知識，既知道怎么做也要知道為什么這樣做。針對每個評估項目的側重點不同來編寫項目卡，如側重于考查動手操作能力的項目卡，則編寫周詳的操作步驟；側重于理論知識，則歸納和總結出所有知識點；對于第三種類型，則相應編寫操作步驟及歸納重要的知識點。

然而，評估項目具體屬于哪種類型，要依靠教師的經驗及對以往評估的總結來劃分類型。部分評估項目所屬類型與評估監考員的個人傾向有一定關系，這類題卡，評估員可以讓學生去實操，也可以讓學生口述，或學生一邊實操，一邊口述。而且由于部分題卡的類型具備不確定性，因人而異，一般按照操作與口述類型處理，但要注明類型不定，以便老師和學生在實訓中正確應對。為了使得學生的實操步驟更加規范，口述內容更加完善，評估考試能順利通過，有時一張項目卡要進行反復多次修訂，操作步驟反復調整，并且每次學生評估考試結束之后，教研室會再對評估考試存在的問題進行認真總結，參考海事局評估員給出的建議，對項目卡進行相應的修訂，務必使項目卡的內容更完善，操作步驟更合理。

4.“項目卡”實踐教學的開展

實踐教學安排在電站模擬器、輪機模擬器等實訓室開展，按照項目卡逐個開展。考慮到電站模擬器、輪機模擬器之類的教學設備投資巨大，學校一般都只配備一套，如果全班學生做一個項目的話，只能一個學生操作，其他學生只能圍觀，教學進度會比較慢，而且不能確保每個小項目學生都能動手操作，因此，采用分組教學的方式，將一個班的學生分為2～4個小組，每組都有一位教師帶領，幾組同時進行不同項目的實訓。

采用教師示范和學生逐個動手操作相結合的教學方式。開課前1～2周把項目卡發放給學生，讓學生課前預習項目卡，熟悉實操項目的內容。實訓時，先由教師進行示范操作1～3遍，學生觀摩操作的要領，然后再逐個進行實操，教師在一旁考評和指導。每小組的學生都完成一個項目后，各個小組之間進行交換，這樣輪轉比較快，每個學生都有機會動手操作。實訓時，部分學生動手操作的積極性不高，在旁邊看別人操作，好像很簡單，不用操作也會了，因而不主動去動手操作，特別是一些比較臟的操作，更是怕弄臟手不愿意操作，如蓄電池的測量與檢查。為了防止此類情況的發生，實訓指導老師在一旁指導的同時也要如實記錄學生實操的情況，確保每個學生都動手操作，這樣能杜絕實踐課老師做學生看，或者少數學生做，多數學生看的現象發生，若時間允許，對于操作不達標的學生要求多練幾遍。上午或下午的課程結束前進行15～30分鐘的實訓總結，針對學生實訓過程中出現的問題進行點評，要求學生回去再對實訓內容進行總結，以鞏固所學的內容；課堂內操作不達標的學生，強制要求其在課外的實驗室開放時間來實驗室練習。

一周的實踐教學結束之前，對學生進行一次模擬測試，模擬測試與海事局的評估方式相同，按照規范進行評估，每個學生隨機抽取一套題卡進行實操，老師按評分標準給每個學生評估打分，對實踐教學效果進行一次摸底檢驗，評估成績作為學生實踐課的成績。以往的經驗證明，動手操作是需要反復多次才能牢記于心的，而且人的動手能力存在一定差異，有些學習成績好的學生，實踐動手能力并不一定強，因此要鼓勵和引導學生在課外的實驗室開放時間到實驗室進行動手操作，以鞏固所學內容。對于那些測試不合格的學生，則強制要求其在實驗室開放時間到實驗室去練習，直到所有評估項目操作合格再給成績。

三 與前導課程的銜接

根據輪機工程人才培養方案的規劃，電氣與自動控制實踐課程作為獨立開設的實踐課程，課時設定為1周30課時，而電氣與自動控制評估項目有34項，在這有限的時間內想把所有的項目都全部做一遍，是很難實現的，況且那些比較難的項目還需反復多次的練習，學生才能完全掌握，因此，電氣與自動控制的實踐教學必須與船舶電氣設備、電工與電子技術、輪機自動化等前導理論課程緊密結合和對接，合理安排每個項目卡的課時，而不是簡單平均分配課時，確保實踐教學的效率與成效。

船舶電氣設備作為三管輪適任理論考試課程之一，基本涵蓋船舶電站操作的理論知識，該課程也開設了一些實驗，如船舶電站的認識、發電機的并車與解列操作，是電氣與自動控制實踐課程的前導課程，相當于是后者的知識準備和入門指導，若兩者之間能很好地銜接，后者的教學可以節省重新認識船舶電站這一環節，并且在船舶電氣設備課程中已開展過的實驗項目，在電氣與自動控制實踐課程中不需再詳細展開，只要花較少時間熟悉一遍，在很大程度上提高了實踐課程進度的推進。

新增的“輪機自動化”評估內容，如輔鍋爐燃燒時序控制系統的操作、PID調節器的使用與調整，這些在輪機自動化理論課程內開設實驗課中已練習過了，無須再花太多時間練習。

因此，處理好前導理論課程銜接關系，統籌安排每個項目卡的課時，可以避免一些實訓項目的訓練時間過剩，而一些復雜實訓項目訓練時間不足的弊病的出現，可以騰出時間來完成比較復雜的實訓項目，有利于合理安排每個項目卡的教學，對于實踐課程高效實施很關鍵。

四 充分利用實驗室開放資源

實驗室是學校重要的教學資源，為了充分利用實驗室這一資源，每所學校都會安排實驗室開放計劃，在課余時間面向全校學生開放實驗室，并指派專門的實驗教師進行指導，為學生提供更多到實驗室學習的機會。很多時候，實驗室開放時學生去的不多，尤其是像輪機模擬器實驗室這些專業性很強的實驗室，只有開了專業課程的高年級學生才會去實驗室，造成實驗室資源的利用率不高。

如電氣與自動控制實踐教學課時緊湊，由于受實驗室設備臺套的限制，學生大部分時間都是在觀看別人操作，自己能動手操作的時間甚少。因此，很有必要利用課外實驗室開放的機會去實驗室“回爐”，強化實踐動手的能力和加深知識點的掌握。為了提高實踐教學的效果，對于那些課堂內操作不是很熟練的學生能及時去實驗室鞏固所學內容，能“趁熱打鐵”，負責實踐教學的老師在學期初就要制定教學計劃，并且和實驗室管理人員協商好能在相應時間段開放“輪機模擬器”等實驗室。這一舉措既彌補了電氣與自動控制實踐教學課時緊張的缺點，又充分利用了實驗室開放的資源。

另外，要積極鼓勵和引導學生在課外實驗室開放時間到實驗室去實訓，加深對實訓操作過程的記憶，特別是那些在實踐教學中操作不達標的學生，強制要求他們去實驗室練習，直到所有實操小項目都能熟練操作，并由實驗老師考核合格為止，否則不能獲得該課程的學分。

五 結束語

電氣與自動控制實踐教學在輪機工程專業2010級本科、2011級專科兩個班開展，整體效果不錯。2013年12月，以上兩個班級電氣與自動控制評估考試，考試通過情況如下：本科班35名學生參加該項評估考試，33人通過評估，通過率90%以上；專科班25名學生參加該項評估考試，22人通過評估，專科班通過率85%以上。該項評估通過率與全國的評估通過率大致持平，但還與大連海事大學等一流的航海院校的通過率存在一定差距，所以，今后的電氣與自動控制實踐教學還要不斷改進，爭取通過率能達到95%。

參考文獻

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〔責任編輯：范可〕