“舰用锅炉装置及系统”混合式教学改革与实践

［摘 要］ 针对“舰用锅炉装置及系统”课程内容更新不及时、教学及考核方式单一等问题，从课程思政建设、教学内容优化、教学方式改革、评价方式改进等方面开展了混合式教学改革与实践。大力推进线上线下混合式教学、案例式教学、专题研讨教学、项目牵引式教学和实践教学等教学方式改革，探索了结合形成性考核、实践课考核和期中课考核的评价方式优化，这些措施有效提升了学员的学习积极性和教学效果，增强了学员将知识应用于实际的能力。

［关键词］ 教学改革；锅炉装置；混合式教学

［基金项目］ 2020年度海军工程大学教学改革建设项目“‘舰用锅炉装置及系统’混合式教学改革实践”（HGJG202021）

［作者简介］ 赵 爽（1984—），男，湖北广水人，博士，海军工程大学动力工程学院讲师，主要从事蒸汽动力工程研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）20-0042-05 ［收稿日期］ 2022-05-30

引言

新时代军事教育方针为军队院校的转型升级与内涵发展提供了科学指南和根本原则。同时，军队院校教学大纲的正式颁发为进一步开展新时代军队院校教育提供了重要依据［1-2］。在此背景下，各院校响应号召，广泛开展教学改革，在课程建设、人才培养等方面取得了丰硕成果。

国防大学张海静等［3］开展了军事案例教学改革，指出更新案例教学理念、改革案例内容、科学选用施教设计、加强教员队伍建设是提升院校实战化教学效果的关键。国防科技大学余金山等［4］实施了面向应用的案例式教学改革设想，结合教学内容优化调整、跨学科教学团队建设、问题导向式实践教学改革等措施，显著提高了“材料分析测试”课程的教学效果。海军工程大学陈国兵等［5］从课程内容、教学方式、课程保障等方面开展了“舰艇汽轮机装置及系统”教学改革，实现了课程教学改革在时空上的扩展。

“舰用锅炉装置及系统”课程是机电指挥专业的必修课程，也是学员必须掌握的专业课程。舰用锅炉装置是大型水面蒸汽动力舰艇的核心装备，是动力系统的“心脏”。掌握舰用锅炉装置的基本原理、结构组成和使用管理，是学员首次任职和未来岗位需要的基本技能要求。因此，在新时代军事教育方针的指导下，结合教学大纲及人才培养方案，开展“舰用锅炉装置及系统”课程改革与实践，对于提升课程教学质量及专业教学水平具有重要意义。

以“舰用锅炉装置及系统”课程线上线下混合式教学改革为目标，结合教学资源建设、教学手段更新、考核方式改革和混合式教学实施等方面的内容，进行了全面的教学改革与实践，总结了教学改革的若干成效与启示，为今后开展教学改革和课程建设提供了参考。

一、教改背景

（一）基本背景

“舰用锅炉装置及系统”课程作为核心课程，具有深厚的历史积淀和鲜明的专业特色，培养了大批具有扎实专业理论基础的指挥技术军官。随着新时代军队院校教育培养目标的转变，传统的教育教学模式已不能满足人才培养模式的需求。对比新时代军事教育方针和教学大纲的要求，结合舰艇蒸汽动力专业人才培养的变化趋势和发展方向，对该课程的薄弱环节进行了分析，有以下几点不足之处需重点关注和解决。

1.课程教学内容更新不及时，部分内容与部队的实际情况相比存在滞后。舰用锅炉装置属于蒸汽动力系统，该领域较少有理论上的重大突破，而且前期装备更新换代慢，因此课程教学内容在一段时间内能够与部队实装相匹配。然而，近年来部队发展迅猛，新装备陆续服役，锅炉装置及技术等有了较大发展，课程教学内容亟须更新，引入最新的应用成果，避免与部队实际情况脱节。

2.教学方式不够创新，以教员讲授为主，不能充分调动学员的积极性。前期主要采用启发式教学，模式较为单一，案例式教学手段应用较少，MOOC平台建设缺乏，因此亟须改进教学模式，建设贴近实战的案例库、线上MOOC等，创新教学方式，提升授课质量和学员的学习自主性。

3.考核方式单一，主要以期末笔试的模式来考查学生对于知识点的掌握情况。该模式造成了学员重考前复习、轻平时理解的学习备考习惯，不利于对知识的融会贯通和实际应用，因此亟须深入改进考核方式，引入过程性考核，构建全方位、多元化的成绩评定体系，激发学员的挑战欲和学习积极性。

（二）教改基础

“舰用锅炉装置及系统”课程具备以下教学改革的必要条件。

1.小班教学条件。近年来该方向学员人数维持在每年20人左右，适合开展小班教学，为教学过程控制和教学资源分配等提供了有力支撑。

2.课程实践性进一步加强。“舰用锅炉装置及系统”课程内容主要围绕舰用锅炉的装置结构及系统组成，与实装联系紧密。前期课程中仅设置了5项实验，而调整教学大纲后，该课程的实践课占总学时的比例由教改前的20%上升到35%。课程实验内容有了明显增加和优化。

3.课程条件建设完备。经过多年的建设，“舰用锅炉装置及系统”课程具有完备的教学保障条件，包括国内院校实验室中唯一可全工况运行的锅炉装置，涡轮增压机组、汽轮给水机组、汽轮燃油泵等与锅炉系统相关的实际装备，以及喷油器、配风器、水位表等实装实验平台。这些实验条件可为基于实操的实践课程改革提供有力保障，进而为以实战化为导向的教学改革提供了支持。

二、教改举措

“舰用锅炉装置及系统”课程的教学改革与实践思路如图1所示。以新时代军事教育方针为指导思想，遵照新大纲的要求，首先更新教育理念，牢固树立面向战场、面向部队实践的教育理念，并贯穿教学改革始终。采用岗位调研与理论调研相结合的方式，进一步明确课程教学改革的要求和目的，以及存在的主要问题和解决思路。针对性地实施教学内容优化，课程内容全面结合部队装备的实际，以新大纲为依据，高标准编写教材。深入开展混合式教学，依托MOOC平台开展线上教学，同时在线下教学中全面开展案例式教学、专题研讨式教学和交互协作式教学，加大实践教学的比例。以实践课内容为引领设计相关理论课程内容，引导学员在实践中发现问题、解决问题。推进以形成性评价为主的多元评价模式。按照前期论证—中期实践—后期归纳并改进的思路进行研究和实践。

（一）教学内容优化

1.课程思政建设。充分发掘“舰用锅炉装置及系统”课程的历史积淀，通过讲述实验室锅炉装置的曲折发展历程，以及蒸汽动力专业培养的杰出人才和事迹等，增强学员的荣誉感和自豪感。结合相关的时政新闻，激发学员的兴趣，在扩展课堂知识的同时达到潜移默化的思政效果。介绍国家、军队，尤其是教研室在舰用锅炉及其耐火材料方面的最新研究成果，激发学员对本专业的认同感和归属感，培养学员的工程思维。建立课程思政资源库（见表1）并持续改进机制，通过精心设计，实现有机融入、润物无声的思政目标。

2.教材内容更新。对教材进行重新编排和全面更新，将部队舰用锅炉装置及系统的运行管理、维修保养和故障处置等最新案例引入教材。注重内容的前瞻性和延续性，增加新型舰用增压锅炉改进升级的内容，展望舰用锅炉未来的发展趋势，便于学员进行对比学习，增强认知，为后续岗位任职奠定坚实的基础。体现多学科的交叉融合，介绍国内外民用、军用锅炉的新技术，开阔学员的视野。进一步贴近部队实际，编写完善实验指导书，充分体现新型装备实际操作使用和最新战法等研究成果。

3.课程设计改进。在转变前期课程中，面向工程技术军官的培养思路，引导学员站在机电长等指挥官的高度，以系统思维和大局观看待舰用锅炉装置及系统。优化课程结构，由偏重理论转为理论联系实际，把锅炉相关岗位的实际需求和问题引入课程中，全面贯彻实战化教学理念。以研促教，将特色科研成果融入教学，尤其注重讲述艰难攻关、解决锅炉关键问题的过程，此类突破技术瓶颈的内容能够激发学员的兴趣。推进虚拟仿真技术在基础理论知识学习与实践教学中的应用，通过直观的可视化的仿真模拟、虚拟拆装等技术，帮助学员理解抽象的概念和锅炉内部结构等。

4.实践课程改革。减少理论验证型实验课，增加实装操作型实践课，巩固课堂意义建构。实践教学内容进一步贴近实战化要求，充分利用实验室锅炉装置，在课程接近结束时开设锅炉操作运行的实践课。以锅炉实操为目标，相应设置实践课的内容。提升实践课的地位，以实践课内容为引领设计相关理论课程内容。首先与理论课程形成联动，凝练理论课内容，使其明确指向具体装备运行管理，然后以理论指导实践，通过锅炉装置各构件和分系统的相应实践课做好铺垫，为最终的锅炉操作运行实操课打下基础。在此过程中，培养学员深刻理解舰用锅炉运行的底层逻辑与原理，引导学员在实践中发现问题、解决问题，为将来走上指挥管理岗位奠定坚实的基础。

（二）教学方式改革

1.结合MOOC平台，开展线上线下混合式教学。教改期间，课程组建设“舰用锅炉系统主要设备原理与操作”“舰用锅炉装置及系统”等MOOC，为本课的混合式教学提供了有力支撑。在此基础上开展了线下主导型的混合式教学，以面授的现场教学、交流、讨论为主导，结合前述MOOC平台，以线上学习方式呈现和扩展教学资源，并延伸到课堂讨论，进行翻转课堂教学模式的实践。

2.深入推进案例式教学。组织调研，将最新的舰用锅炉装置及系统故障案例引入课堂，如“某航母锅炉冒黑烟”“某锅炉爆管”“过热器出口蒸汽温度超标”等。制定案例式教学的实践流程，为学员提供所需的案例经过、设备结构和故障特征等信息，学员利用所学知识独立分析案例故障的原因。评估教学成效，分析对学员理解实装使用维护、独立解决问题能力的培养效果，为后续教学改进提供依据。

3.开展专题研讨教学。精心设计专题，充分考虑本科学员缺乏与实际装备和岗位的直接接触，制订以综述类型为主、紧密联系舰用锅炉实装应用方向的选题指南（见表2）。学员选题后在课下独立搜集文献资料，形成报告，以学术交流形式在课上进行汇报，教员以会议主持人身份引导提问答辩，并进行归纳总结。课后对专题研讨过程进行评估，根据学员总结体会查找问题并进行改进。

4.探索项目牵引的交互协作式教学。针对装备的实际问题，结合教学内容为学员设计即时、小规模的学习研究任务，如“汽水共腾情况水质分析”“长时储油的物性表征”等，创设具体的项目情境，引导学员在与同伴的交流与协作中，共同形成对问题的理解和任务的解决方案。营造课堂的沉浸感，提升学员的学习主动性和参与率，锻炼学生的自主学习能力与团队协作能力。收集教学数据和学员反馈的意见，评价学员的学习深度，制定相应的改进措施。

（三）改进评价方式

1.形成性考核。形成性考核贯穿教学的全过程，占最终成绩的30%，包括课前MOOC学习情况（10%）、课堂表现（10%）和课后作业（10%）等。其中，课前布置预习相应的MOOC，学员得分由学习时长、发回帖数量等评定，在课堂教学过程中根据教学进展和课程内容设计相应问题，引导学生开展互动和讨论，课堂表现由学员参与讨论、展示和完成随堂测试等方面的表现评定，课后作业由正确率、解题态度等方面评定，出现雷同作业则相关学员的评定均按零分处理。

2.实践课考核。随着“舰用锅炉装置及系统”课程中实践课的比例大幅上升，实践课考核的重要性也显著加强。实践课考核占最终成绩的30%，包括过程性考核（15%）和实操考核（15%）。过程性考核包含实践课设置的5项基础实验，考查学员对不同锅炉部件的认知和工作原理的理解，学员得分由实验质量、实验数据处理和实验报告撰写情况给出；实操考核重点考查学员的实际动手能力以及所学知识在装备运行管理中的应用，学员得分由实操完成效果结合口试考核的成绩给出。

3.期末考核。期末考核占最终成绩的40%，采取闭卷考试的形式。全面考核学员对基本概念、公式、原理的掌握情况，对实际装备的结构、工作过程的掌握情况，以及综合应用课堂所学知识解决锅炉运行管理和故障处置的能力。期末考核试卷采用多种题型，从不同层次考查学员。其中，填空、选择、判断、名词解释、计算为客观题，注重对所学知识点细节的考查；分析题为主观题，着重考查学员解决实际装备问题的思路，由教员在课程阶段提前给出章节范围，学员有针对性地开展资料收集和复习准备。