基于產教融合的“船舶柴油機構造與原理”線上課程建設與實踐

徐華平，郭堯寧，萬 超

（1.江蘇科技大學，江蘇 鎮江 212100；2.滬東重機有限公司，上海 200129）

自2017 年教育部積極推進新工科建設以來，全國高校開啟了工科專業教育改革的新征程。與此同時，為了推進“互聯網+教育”發展，教育部發布一流課程“雙萬”計劃，計劃建設4 000 門左右國家級一流線上課程（國家精品在線開放課程）和打造一萬門省部級一流線上線下的精品課程[1-2]。近年來，線上課程的大規模應用已經逐步成為高校教學新常態。雖然線上課程的應用能解決數字化環境下的課程建設和教學改革的一攬子問題，是推進互聯網時代教學流程和學習方式改變的關鍵[3]，但線上課程特別是工科類線上課程在實際建設過程中，很容易出現教學資源與課堂內容簡單重復，利用率不高，內容陳舊，脫離行業實際，評價方式單一，教學效果得不到保證等問題，未能立足國家新時代發展戰略和行業人才需求，偏離了線上課程建設的初衷。校企合作和產教融合是目前高校線上課程建設和改革的重要方向[4]，目前這種合作逐漸從淺層向深層次發展，這對完善課程體系和專業建設、促進教育鏈和產業鏈有機銜接都有重要意義[5]。本文以江蘇科技大學與滬東重機有限公司合作建設的“船舶柴油機構造與原理”線上課程為例，探索產教融合背景下的線上課程建設機制，為建設具有高階性和創新性的工科線上課程提供新思路。

一、課程建設

船舶柴油機在船舶工業發展中扮演著關鍵角色，對于我國建設造船強國、發展海洋經濟具有十分重要意義。“船舶柴油機構造與原理”既是江蘇科技大學國家一流專業能源與動力工程的核心專業課程之一，也是建校伊始即開設的歷史最為悠久的重要課程。課程行業特色明顯，與工程實際聯系非常緊密，涉及金屬材料、熱工分析、機械原理和自動控制等眾多學科領域，理論覆蓋面廣，實踐性強。它以船用大型和中型二、四沖程柴油機為主，系統闡述船舶柴油機的組成和工作原理，各系統的構造、運行管理以及維護，主要內容包括船舶柴油機的總體結構、組成系統和重要零部件，以及船舶柴油機的工作循環、燃燒理論和運行特性等。

近年來緊跟新工科建設步伐，從行業和專業需求出發，不斷改革課程內容，調整課程體系，對“船舶柴油機構造與原理”課程進行了一系列教學改革。但線上課程教學長期以來一直是個薄弱環節，相當比例的教師沒有線上課程教學經歷，線上課程的建設迫在眉睫，教學形式與方法也亟待更新。通過校企共建課程，構建有效的校企合作課程體系，可以改變專業課程教學以學校為主導的現狀，增加企業合作動力，實現課程建設和教學的校企雙向推動。同時，合作建設課程的過程會使得教師有機會深入企業了解工業界需求，企業也能成為資源共建共享的參與者和受益者，不僅能滿足高校課程教育要求，還可以為職業教育和企業培訓提供了優質平臺。課程團隊基于以上思考，確定了課程建設的整體思路，課程的建設流程如圖1 所示。

圖1 課程建設流程圖

（一）課程建設準備

前期對船舶柴油機產業進行調研，深化了解行業對能源與動力工程專業人才的需求，確認專業的主要工作崗位，提供課程建設的針對性，同時聯合企業對專業畢業生的工作崗位進行實地考察，收集與專業及“船舶柴油機構造與原理”課程相關的有代表性和完整性的工作任務。經過與行業內眾多企業的充分接觸，2018年江蘇科技大學與大型船舶柴油機制造企業滬東重機有限公司達成“船舶柴油機構造與原理”課程合作意向。首先，結合高校和企業雙方的特點，從實際需求和應用出發，進行課程團隊組建與任務分工。課堂建設團隊由學校骨干教師和一線教師，企業管理人員和一線工程師組成，其中江蘇科技大學共7 人，包括教授2人，副教授2 人，高級實驗師1 人，講師2 人；滬東重機有限公司共4 人，包括高級工程師1 人，工程師3 人。江蘇科技大學能源與動力學院為課程的主要建設方，負責課程的總體規劃與建設工作；滬東重機有限公司全程參與課程建設工作，提供課程建設相關的企業資源，并安排優秀的企業工程師擔任線上課程講師。

在課程建設中注意理順校企合作關系，積極發揮高校主動性，構建健全的校企課程合作建設機制，解決在線課程建設過程中校企溝通不暢、分工不明等問題，形成校企雙方共同開發、共同建設優質在線課程的良好循環，從而提升在線課程質量，優化在線課程學習用戶體驗和交互學習效率。具體的合作建設機制：課程團隊首先以培養學生的工程實踐能力為出發點，以行業需求為導向，討論形成課程建設方案。根據討論后的方案，在計劃時間段內，完成課程知識點的拍攝腳本，并由校企聯合專家組進行評審。課程團隊每兩個月召開一次課程建設會議，校企雙方匯報節點任務狀態、需要解決的問題等，再經過充分討論后形成共識，并確定下階段各自的工作任務和完成時間，直至最終整個課程建設與實施完成。

（二）課程建設方案

課程團隊根據能源與動力工程專業培養方案的要求，密切聯系船舶柴油機制造行業的新技術和崗位素質要求，多次討論后形成課程的建設方案。首先課程內容既要精煉簡潔，又要覆蓋課程基本知識和船舶柴油機行業前沿與熱點問題，具有內容的基礎性、系統性和先進性，同時嚴格遵守國家的安全、保密和法律規定，以適合網上公開。線上課程資源要系統完整，應包含課程概述、課件文檔、微視頻、課程大綱、考試題庫、單元作業與測試等；教學設計要以學生為中心，結合課程的培養目標、表現形式及學習方法做出合理的方案，既要突出課程的基礎性，又要貼近行業實際，從整體上優化課程結構；通過在線教學平臺的慕課堂、課堂交流區、課程評價等互動環節，促進課程團隊與學生以及社會學習者之間課后交流，學生之間的學習交流，提升課程的交互性。建立多維度課程考核體系，通過過程性評價、終結性評價以及二者的權重來評定課程成績，激發學生學習的學習熱情；重視教學效果的跟蹤評價及反饋。對在教學過程中產生的相關數據例如每日學習人數、視頻觀看時長、課件文檔學習時長和單元作業與考核平均分等進行分析，評估課程環節設計的合理性，學生的接受度等，進而對整個課程安排進行合理調整，進一步改善教學效果。

一方面，“船舶柴油機構造與原理”課程行業特色明顯，與工程實際聯系非常緊密，課程內容豐富、信息量大，課堂教學安排為64 學時之多。另一方面，線上課程不同于傳統課堂教學，直接把課堂內容照搬到線上很難吸引學生的注意力，極易導致學生課程參與度低、學習主動性不夠等。但需要注意的是，線上課程也需要異于網上娛樂視頻類內容，形式過于活潑容易讓學生的關注點失焦[6]。考慮到以上因素，課程團隊從船舶柴油機結構原理以及行業發展現狀等方面出發，對課程資源，如課程教案、電子教材、PPT 課件、試題庫、滬東重機船用柴油機視頻庫等進行了全面整理，對課程內容進行取舍和重組，同時注意把滬東重機有限公司先進的工程設計和制造案例融入課程，將課程內容濃縮為30 個知識點片段,每個片段相對獨立，保持一定的完整性。這些知識點片段中還包含了2 個企業工程師講解的兩個滬東重機有限公司典型船舶電控柴油機產品實例部件（ME 和WinGD 機型），補充其特有部件如液壓動力單元（HPS）、液壓氣缸單元（HCU）和排氣控制單元（VCU），控制系統如ME-C 空氣起動系統、Nabatesco遙控系統等內容。另外，也融入目前先進船舶柴油機的結構和特點，如智能船舶柴油機、超大功率船用柴油機和LNG 雙燃料船用發動機等。

為了避免學生長時間在線學習導致的專注性下降問題，教師要注意控制微視頻時間，做到內容短小精悍，適合碎片化學習。課程視頻總時長為355 分鐘，平均每個知識點片段時長12 分鐘左右。教學形式上避免一味的傳統任務型灌輸方式，主要以交互式動畫、問題導入式和案例等形式，并且每個片段中會設置兩到三個提問間斷點，以利于學生的注意力集中。通過多種教學模式的運用，力求展現船舶柴油機系統的復雜結構和基本原理。

在課程的建設過程中也注意思政元素的挖掘，結合課程和行業實際提取育人素材，將江蘇科技大學“船魂”精神切實融入課程，在向學生傳授課程知識的同時樹立正確的價值觀，在“潤物細無聲”的課程知識學習中融入理想信念層面的精神指引，增強新時代青年學生興船報國的使命擔當。例如，在課程中通過分析船舶柴油機的發展歷程，開發中華民族優秀傳統文化、涌現的行業名人及名人故事與課程知識點有關聯的思政元素，引導學生學習前人奮力推動船舶柴油機行業進步的精神；以中船溫特圖爾發動機有限公司2020 年面向全球發布的世界最大船用雙燃料低速機（WinGD X92DF）為例，梳理我國船舶柴油機的發展成就，闡述我國船舶柴油機自主研發制造水平的新突破。

（三）課程實施與評價

課程選擇在中國大學MOOC 平臺上運行（課程ID：JUST- 1449624163）。整個教學周期中，一般每周更新2到5 個知識點片段，學習總周數從15 到20 周不等，具體的周數根據后臺學生的學習數據來調節。此外，每個知識點片段還有配套的教學課件、教學重點難點歸納和拓展學習。從提高學生參與課程積極性的目的出發，課程還設置了教師答疑區、課堂交流區和綜合討論區。教師會預先設置每個單元課程重點和難點的討論話題，學生也可以對學習中遇到的問題在教師答疑區和課堂交流區中咨詢，課程團隊會及時回復和解答學生的問題。綜合討論區則是介紹課程的前沿方面內容。對于本校的選課學生，還有輔助QQ 群和微信群以高效交流互動。從實施效果來看，這些討論區發揮了應有的作用，學生的提問次數遠遠高于傳統課堂，極大地促進了學生對課程重點和難點的理解，營造出了課堂教學缺乏的討論式學習氛圍。

課程更加注重平時的學習過程和參與度，為了及時考查學生的學習效果，每個單元都設置單元測驗和單元作業。主要以客觀題為主，學生完成后可以即時了解掌握程度。還有部分測試題是以學生互評的方式來進行評價。為了防止學生消極參與考核，每個單元測試題和期末考試的選擇題以及客觀題的選項都是隨機生成。課程考核為過程導向型，具體的成績構成為課堂討論占10%（在討論區發言20 次以上，水帖不計分），單元測驗占30%，單元作業占15%，期末考試占45%，總分60 分以上為合格，85 分以上為優秀。

二、學習情況與效果

課程從2018 年下半年開始進行建設，到2019 年下半年基本完成。于2019 年10 月29 日以校內SPOC課程形式上線，開始第一輪線上教學，選課對象為本校相關專業學生。學生普遍認為相比平時課堂教學，線上課程授課過程生動活潑，授課內容新穎簡潔，有重點有突出，比較有吸引力，容易理解，學習時間自由，教師也能及時在討論區回復和答疑。之后根據學生對課程的反饋，對課程內容進行了微調，精心策劃課程腳本，對知識點片段視頻進行替換更新。2020 年初新冠感染疫情期間，由于防控需要，江蘇科技大學課堂教學全部改為線上教學。課程團隊針對承擔的船舶柴油機課程教學任務，借助建設好的線上課程，較好地完成了學期教學任務。截至目前，本線上課程已經在中國大學MOOC 平臺開課6 次（包含1 次SPOC 校內課程和面向全社會5 次在線開放課程），總選課人數共計4 519人，遠遠超過了課堂教學人數，教學規模得到極大的提高。從教學效果來看，線上課程學習者的積極性和考核參與度較高。以第三次在線開放課程為例，選課總人數1 007（其中校內選課人數586），參加最終考核人數699，其中優秀人數74，合格人數367。

除了本校學生外，本線上課程已經成為江蘇航運職業技術學院在線選修課程和滬東重機培訓中心的船員培訓課程，另外還有來自其他高校和相關船舶企業的社會學習者。滬東重機有限公司也利用本課程資源在其公司內部開設了同步在線課程，用于滬東重機有限公司和滬東中華造船（集團）有限公司每年新入職員工培訓。在2020 年新冠感染疫情期間，課程成為江蘇科技大學向社會推薦的24 門線上課程資源之一，獲《揚子晚報》和《鎮江日報》等媒體報道。

三、結論

本文結合“船舶柴油機構造與原理”線上課程建設，闡述了產教融合背景下工科線上課程建設的基本思路和相關措施，為線上課程建設提供了一些新的方向。實踐表明，高校和企業在工科課程建設方面有很強的互補性，校企合作有利于提升課程質量、突出行業特色和完善教學模式。雖然課程建設取得了良好的教學效果和一定的社會效益，但還存在很多不足，需要提高課程團隊協作能力，進一步激發企業和高校共同參與課程建設的積極性，實現校企合作深度融合。