基于虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)的高職小班化教學(xué)實(shí)施研究

(浙江國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 舟山 316100)

高職院校的教育定位，旨在培養(yǎng)一批數(shù)量充足，結(jié)構(gòu)合理的高端技能型專門人才。對(duì)輪機(jī)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)該特別注重機(jī)艙資源綜合管理、專業(yè)交流溝通能力提升，情境意識(shí)的培養(yǎng)。但目前在校的高職輪機(jī)學(xué)生缺少船上工作經(jīng)驗(yàn)，沒有機(jī)艙的整體概念，在實(shí)施專業(yè)教學(xué)過程中難以達(dá)到良好效果。如何提升輪機(jī)學(xué)生的專業(yè)綜合能力 ，基于虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)的課堂教學(xué)應(yīng)用和改革必然會(huì)成為一個(gè)重要的突破口。[1]

1 輪機(jī)專業(yè)高職教育現(xiàn)狀

1)招生規(guī)模呈逐步減小趨勢(shì)，人才培養(yǎng)質(zhì)量要求不斷提升，專業(yè)教學(xué)改革不斷向小班方向發(fā)展。限于專業(yè)教學(xué)成本考量及教學(xué)設(shè)備、教學(xué)師資條件，如何找到合理的教學(xué)改革平衡點(diǎn)，至關(guān)重要。

2)生源的質(zhì)量問題一直困擾著高職教育，目前高職學(xué)生專業(yè)理論學(xué)習(xí)能力差，學(xué)習(xí)方法欠缺[2]，課堂教學(xué)效果收效甚微。但高職學(xué)生行動(dòng)能力強(qiáng)，如果將理論與實(shí)踐相結(jié)合，在做中學(xué)習(xí)，將會(huì)大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這要求必須對(duì)高職傳統(tǒng)的課堂教學(xué)進(jìn)行深化改革。

3)內(nèi)陸學(xué)生比重越來越大，學(xué)生普遍缺少整體機(jī)艙概念。海上輪機(jī)專業(yè)不同于陸上專業(yè)，并且受國(guó)際公約、國(guó)內(nèi)法規(guī)等一系列制約，校企融合存在一定的時(shí)空差距，在校生僅僅通過航行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，對(duì)船舶輪機(jī)的認(rèn)知還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到專業(yè)學(xué)習(xí)的要求，即使通過校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地訓(xùn)練，還是很難讓學(xué)生將整個(gè)機(jī)艙設(shè)備進(jìn)行有機(jī)的融合。

4)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心普遍不足，特別是輪機(jī)專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)方面，就11規(guī)則輪機(jī)英語(yǔ)考證合格率來看，目前全國(guó)普遍為20%～30%，特別是專業(yè)學(xué)習(xí)與專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)沒有很好融會(huì)貫通。

2 教學(xué)實(shí)施

2.1 虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用

虛擬機(jī)艙技術(shù)可以讓學(xué)生置身于由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)營(yíng)造的虛擬機(jī)艙環(huán)境中，產(chǎn)生接近于真實(shí)機(jī)艙環(huán)境的體驗(yàn)，并得出與投入到實(shí)際環(huán)境中所獲得的相同或者相似的感受[3]。

根據(jù)國(guó)家海事局2009年對(duì)船員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)指南要求，各個(gè)航海院校都配備了與輪機(jī)模擬器功能一致的虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)，但在教學(xué)和培訓(xùn)應(yīng)用過程中沒有提出明確的規(guī)定。本人認(rèn)為，輪機(jī)模擬器適合仿真動(dòng)手訓(xùn)練，與輪機(jī)模擬器相比，虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)更具有機(jī)艙資源綜合程度高、使用成本低、適宜探索性學(xué)習(xí)等特征，特別適合在校輪機(jī)學(xué)生的專業(yè)教學(xué)。

以本校引進(jìn)的波蘭公司UNITEST虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)以大型二沖柴油機(jī)為模型構(gòu)建完整虛擬機(jī)艙，包括了主機(jī)燃、滑油及各個(gè)操作系統(tǒng)；電站操作系統(tǒng)；輔鍋爐、分油機(jī)、空壓機(jī)、液壓舵機(jī)、制冷空調(diào)、海水淡化等輔助裝置及系統(tǒng)；中央冷卻水、消防水、壓載水、艙底水、生活污水、日用水、CO2及水霧滅火等管路系統(tǒng)等，采用全英文界面，可以讓學(xué)生在完整的虛擬機(jī)艙環(huán)境中體驗(yàn)和學(xué)習(xí)，不僅可以和今后的大型船舶機(jī)艙崗位工作實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，更能為學(xué)生在機(jī)艙資源的綜合使用管理上提升專業(yè)能力。

2.2 小班化教學(xué)組織設(shè)計(jì)

基于UNITEST輪機(jī)桌面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一臺(tái)教練機(jī)可以同時(shí)控制18臺(tái)學(xué)生機(jī)，其它輪機(jī)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地(包括動(dòng)力拆裝、動(dòng)力操作、船電操作等)也是設(shè)計(jì)成能容納15～20人教學(xué)規(guī)模的理實(shí)一體環(huán)境。目前本校高職學(xué)生普通班一般在35～40人左右，基于課程性質(zhì)和教學(xué)成本的核算，在不拆分原有班級(jí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行小班化教學(xué)設(shè)計(jì)。

專業(yè)課程集中授課保持原有班級(jí)規(guī)模，大約占課程50%左右，理實(shí)一體授課(包括輪機(jī)桌面系統(tǒng)教學(xué))則采用2+2+40模式，即：2個(gè)教學(xué)場(chǎng)地，2位教師(主講教師+實(shí)訓(xùn)教師)，40位學(xué)生，運(yùn)用站點(diǎn)式教學(xué)模式，讓學(xué)生在學(xué)校真實(shí)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地動(dòng)手操作和虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)操作之間進(jìn)行站點(diǎn)式流轉(zhuǎn)，見圖1。

圖1 專業(yè)教學(xué)小班化設(shè)計(jì)

2.3 專業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

根據(jù)三管輪的職業(yè)能力要求，根據(jù)典型工作任務(wù)分析方法來設(shè)計(jì)虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，即輪機(jī)員職業(yè)分析→典型工作任務(wù)→行動(dòng)領(lǐng)域→學(xué)習(xí)領(lǐng)域[4](課程)→虛擬情境學(xué)習(xí)。以在桌面系統(tǒng)進(jìn)行癱船啟動(dòng)操作來進(jìn)行描述。

表1 基于虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)的專業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

通過虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)對(duì)各個(gè)子項(xiàng)目任務(wù)的串聯(lián)，可以讓學(xué)生對(duì)船舶機(jī)艙有完整的感性體驗(yàn)，從而獲取部分近似船舶三管輪崗位的工作經(jīng)驗(yàn)。教師還可以通過一系列的教練設(shè)置環(huán)節(jié)，如：船舶火災(zāi) CO2系統(tǒng)釋放操作、全船失電故障處理等，讓學(xué)生在虛擬的機(jī)艙環(huán)境中完成幾乎在實(shí)船上無(wú)法訓(xùn)練的機(jī)艙應(yīng)急操作和故障分析處理，從而提升專業(yè)的綜合能力。

2.4 教學(xué)方法及教學(xué)評(píng)價(jià)

基于虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)的小班化教學(xué)因組織規(guī)模不同于普通班級(jí)，讓教師和學(xué)生有了更多的溝通機(jī)會(huì)，也使得每個(gè)學(xué)生受到最大的關(guān)注，在學(xué)習(xí)熱情方面可以得到有效提升。在教學(xué)方法上也可以有更多的選擇，最常用的是采用項(xiàng)目教學(xué)，以某個(gè)項(xiàng)目(如恢復(fù)船舶應(yīng)急供電)，在項(xiàng)目任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索學(xué)習(xí)的激情， 在完成項(xiàng)目的過程中獲取專業(yè)知識(shí)，提升專業(yè)應(yīng)用能力。也可以采用討論式教學(xué)，由教師在教練機(jī)上設(shè)置機(jī)艙設(shè)備系統(tǒng)故障，讓學(xué)生分組協(xié)作查找，學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作查找和排除故障的過程中進(jìn)行有效溝通訓(xùn)練。還可以采用模型案例教學(xué)、分組競(jìng)賽教學(xué)等，總之，基于虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)可以以學(xué)生為主導(dǎo)，以行動(dòng)為主線，在操作中學(xué)習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)入虛擬的機(jī)艙空間，有效利用機(jī)艙綜合資源，完成基于工作崗位的輪機(jī)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)。

考核方式有項(xiàng)目過程考核(針對(duì)操作項(xiàng)目)、結(jié)果考核(針對(duì)故障處理)、小組間競(jìng)賽等。

教學(xué)評(píng)價(jià)：①展示評(píng)價(jià)，教師在教學(xué)的過程中讓學(xué)生對(duì)正確的操作技能或故障處理方法進(jìn)行展示并進(jìn)行講解；②即時(shí)評(píng)價(jià)，當(dāng)場(chǎng)操作點(diǎn)評(píng)；分層評(píng)價(jià)，學(xué)生可以進(jìn)行組內(nèi)和組間互評(píng)?？傊?，避免考核評(píng)價(jià)的單一化，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的各項(xiàng)技能，分項(xiàng)多次的進(jìn)行評(píng)價(jià)，以能力掌握為前提，逐步淡化考試的概念，形成過程性綜合能力考核評(píng)價(jià)方式。

3 收獲和展望

通過基于虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)的小班化教學(xué)改革與實(shí)施，對(duì)目前輪機(jī)專業(yè)教學(xué)產(chǎn)生了一定積極的影響。

1)虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)讓學(xué)生對(duì)機(jī)艙設(shè)備的認(rèn)知有了綜合提高，可以反復(fù)操練在實(shí)船或?qū)嵱?xùn)室比較困難甚至不允許隨便操作的訓(xùn)練內(nèi)容，在較短的時(shí)間內(nèi)得到實(shí)船積累多年才能得到的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

2)與輪機(jī)模擬器或其它實(shí)訓(xùn)室小班化操作訓(xùn)練相比，桌面系統(tǒng)操作在使用時(shí)間和使用成本等方面多得到了改善，節(jié)約了教學(xué)成本，在實(shí)訓(xùn)安全方面更是有了保障。

3)通過桌面系統(tǒng)操作，很大程度上激發(fā)了學(xué)生的自主探索學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣，小班化組織、分組合作或競(jìng)賽、項(xiàng)目任務(wù)的達(dá)成等讓學(xué)生的受關(guān)注程度進(jìn)一步加強(qiáng)，有獲取完成任務(wù)的成就感，同時(shí)也提高了專業(yè)學(xué)習(xí)的自信心。

4)全英文的操作界面，使輪機(jī)專業(yè)與輪機(jī)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)得到融會(huì)貫通，在不斷的操作訓(xùn)練學(xué)習(xí)過程中，強(qiáng)化了專業(yè)詞匯的積累。

綜合以上分析，高職教育遵循以人為本的理念，培養(yǎng)與崗位有效對(duì)接，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的技能型專門人才，推行基于虛擬機(jī)艙桌面系統(tǒng)的小班化教學(xué)是目前輪機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)的有效補(bǔ)充，也是高職專業(yè)課程教學(xué)改革的必然趨勢(shì)。最大的優(yōu)勢(shì)在于“多向互動(dòng)、動(dòng)態(tài)生成”能發(fā)揮學(xué)生的主體學(xué)習(xí)作用，同時(shí)促進(jìn)專業(yè)綜合素質(zhì)的全面提高。但也不能盲目的追求桌面操作而忽略真實(shí)機(jī)艙設(shè)備的訓(xùn)練，還要結(jié)合高職院校自己的實(shí)際情況，進(jìn)行不斷的實(shí)踐總結(jié)，真正做到在合理的投入范圍內(nèi)，讓高職教育質(zhì)量得到切實(shí)有效的提高，使高職學(xué)生得到綜合素質(zhì)的全面發(fā)展，最終為社會(huì)培養(yǎng)更多的高技能實(shí)用人才。

[1] 吳志亞.職業(yè)院校專業(yè)課教學(xué)方法探討[J].船海工程，2011，40(4)：98-99.

[2] 龔 蕓,李宇才,賀建新.關(guān)于高職學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的調(diào)查[J].職教論壇,2009(8)：61-62.

[3] 莊春華，王 普，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[4] “關(guān)于課程開發(fā)的課程設(shè)計(jì)”課程組.學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開發(fā)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社,2007,6.