船舶专业四体交互式实践教学体系构建研究

肖 雄，江 帆，彭凡林

（九江职业技术学院，江西九江332005）

船舶工业是为水上交通、海洋资源开发及国防建设提供技术装备的现代综合性、战略性、复杂性重要设备制造业，既是国家发展高端装备制造业的重要组成部分，更是国家实施海洋强国战略的基础和战略支撑。在我国由造船大国向造船强国跨越的重要阶段，加快船舶工业的产业转型升级与技术升级是我国船舶工业发展的历史使命和迫切需求，也是《中国制造2025》重点实施对象。而这些都依赖于科技创新能力和支撑创新能力的人才素质全面提升。为此，加快培养适应船舶发展形势的船舶专业人才已成为高等职业教育改革的重要任务。

船舶工程技术专业是一门技术型、技能型、实践型的综合性学科，实践教学质量一直是专业课程学习目标和人才培养目标能否实现的关键，基于“工学结合”的思想，国内船舶类高职院校针对实践教学做了很多尝试，主要有以下几种实践教学方面的改革。

第一，生产性实践。强调企业高级技术人员与管理人员共同参与制订实践教学计划，在建设校内实训室的基础上，组织进行生产性实训教学，让生产性实践教学运作走向社会化、经营化。

第二，“教、学、做”一体化。主要是以教学案例为抓手、以学生进入职业角色为途径、以科研项目为平台、以工作任务为驱动，坚持课内与课外相结合、学校内与学校外相结合、工作与学习相结合的思想，增强和扩大学生自主学习的动力和空间，培养和锻炼学生的实践能力。

第三，“理论与实践一体化”教学。武汉交通职业技术学院船舶与海洋工程学院结合课程改革对理实一体化教学方法实施中的实训环境、课程设置、配套教材、师资队伍和质量评价等进行了一定的实践与探索，推出采用项目引导法的理实一体化教学。

这些实践教学方面的改革，对提高船舶工程技术专业高技能型人才培养质量都有一定的推进作用，但本质上还是以学校教学为主体，以“理论-实践”或“理论-实践-生产”为主要教学模式，学生学习的角色、学习的模式、学习的环境都没有发生本质性的变化，而且理论教学到实训操作过渡较为生硬，导致大部分学生学习兴趣不高，很难将课堂理论知识融入实际现场生产操作中。再加上实际船舶建造周期长、材料耗费大、技术难度大且具有一定的危险性，这就对操作人员的技术技能、管理经验和安全意识提出了更高的要求。对没有任何实际工作经验的船舶工程类学生开展实践教学，一方面，由于材料耗损大、不可重复利用，导致实训经费消耗较大；另一方面，由于现场操作危险、技术要求高、场地条件有限、实践教学工具与方式单一，学生一直存在在岗实践机会少、实训效率低、效果差、学习动力不足、难以全程全境学习完整船舶建造过程知识等问题，相当一部分毕业生就业首岗不胜任，转岗难适应，导致企业需求与学生培养不能对接，企业难招人、学生难就业的问题一直存在。为此，船舶工程技术专业实践教学改革与创新迫在眉睫。[1]

1 以成果为导向重塑理论课程体系

1.1 成果导向理论

成果导向教育（Outcome-Based Education,OBE） 又被称为基于学习产出的模式，是一种先进的教学理念。这种教育理论是从学生的需求出发，导向学生的培养目标，再细化到毕业成果，将毕业成果细分为具体的能力指标，以此来指导具体的课程设置，课程体系与毕业生能力结构之间应当形成清晰的对应关系，毕业要求中的每条能力指标都应有相应的课程来支撑，反过来说，每门课程的设置都应以实现某条特定的能力指标为前提。

1.2 重塑课程体系

借鉴悉尼协议，以成果导向开发课程，依据船舶行业的新发展和新要求精确课程目标，依照职业标准，主动适应IMO（国际海事组织）、IACS（国际船级社协会）多项新公约、规范规则、法规标准及修正案，以加快课程标准的更新，完善对应的课程内容，构建以能力为中心、以成果为导向的理论课程体系。以此为基础，改革理论课程教学课堂形态，依托“大思政教育”背景，开展专业课程思政教育，提高理论教学质量与教学针对性。

首先，改革理论教学模式。以学生为中心，突出能力培养，将船舶生产过程引入教学实施中，借助船舶企业制造项目，设计教学情境和课程内容；利用学校共享资源平台、智能化在线教学平台、“云课堂”平台等，加强教师线上线下混合式教学，充分利用信息化手段改革课堂教学形态，提升课堂教学质量与效率。

其次，开展课程思政教育。坚持把立德树人作为高职教育中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，充分利用课堂教学主渠道，以及船舶学院现有的课程资源和实践条件，开展思想政治理论教育，激发学生的爱国主义情怀和探索创造的科学精神，培育适应船舶企业转型升级的现代化工匠。[2]

2 搭建虚拟仿真实训平台

2.1 虚拟现实技术背景

虚拟现实（Viaual Reality，简称VR） 作为一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术以及仿真技术等多种科学技术而发展起来的计算机领域的新技术，目前所涉及的研究应用领域已经包括军事、医学、心理学、教育、科研、商业、影视、娱乐、制造业和工程训练等。

教育部于2017年7月发布的《教育部办公厅关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》中指出：为贯彻落实习近平总书记关于强化实践育人工作的重要指示精神和全国高校思想政治工作会议精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》和《2017年教育信息化工作要点》等相关要求，深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，不断加强高中等职业教育实验教学优质资源建设与应用，着力提高高中等职业教育实验教学质量和实践育人水平。

2.2 船舶专业实践教学发展需求

基于现代高职学生成长与学期特点，以信息化教育教学技术为依托，利用计算机虚拟仿真技术，开发与专业认知、理论知识、实际生产环节相对应的场景感知、工艺操作、装配搭载等虚拟仿真项目，辅助学习者进行“实景化”“交互化”“协同化”“全面化”仿真实训。这种实训方式不仅能让每一位学习者都能“真实地”感受到实际的船体结构和船舶建造过程，并“亲身”参与到实际的船舶建造工艺中，又能实现实训过程的材料经费零消耗；而且在完成分段装配与搭载等相关任务同时，互动教学和协同实训方式将增加教师和学生间的交流和沟通，促进学生团队精神的培养，提高教师的教学效率，这样的教学模式符合船舶专业实践教学发展需求。[3]

2.3 虚拟教学与理论、实践交互融合

现代信息化虚拟仿真教学环境和教学方式将极大的增加学生的学习兴趣，大大提高学生参与积极性，这样以船舶虚拟仿真实训项目为“桥梁”，可以使学生从理论学习顺利过渡到实践实训，实现理论与实践的相互促进，从而提高生产实践的效率，改善实践效果，这种新的教学方式是对船舶类专业人才培养模式一次非常有益的尝试与创新，对人才培养质量与创新能力的提升有着非常重要的促进作用。

3 统筹单项技能实训项目

与造船企业共同分析船体建造过程，剖析岗位工作任务，对接企业岗位需求，进行从行动领域到学习领域的科学转化，取消原来单一分散的技能实训方式，以建造实际船舶分段为导向，合理安排各学期实训教学内容，以项目化实施理论和实践教学，使每位学生都能接受到系统的、全面的实际操作能力训练,提升技能实训效果，为实际生产做好技术技能准备，使得技能实训与生产相互促进。为此，在船舶工程技术专业虚拟仿真实训室开发船厂认知与船舶建造工艺流程演示、船体结构认知实训、船体加工与装配模拟交互实训和船体分段装配全沉浸式协同实操实训等课程，并将每个实训课程分为若干实训项目进行集中或分组实训。

4 校企联合，共同开发生产性实训

依托与企业共建的生产性实训基地，模拟真实工作岗位，开展实船船舶设计、构件加工、分段装配等生产实训，使学生将基本技能、专业技能升华为技术应用能力，提升就业竞争力。

4.1 校企合作共建模式下的生产实训

依托学校产教融合发展中心，以区域企业为主要服务对象，协同开展船舶研发、设计工作。共建船舶与海洋工程技术研究所，学校投入用房和水电设施，购置计算机及相关船舶设计软件；合作企业提供船舶生产设计项目，并选派技术骨干常驻学校工作。学生在工程技术人员和教师指导下，按照造船企业的要求参与、完成设计任务，并参与部分项目施工，通过“做中学、学中做”的培养方式，增强学生就业竞争力。

4.2 企业来料加工模式下的生产实训

充分利用实训室设备优势，积极联系企业，开发企业来料加工生产实训模式。学校实训室提供生产厂房、加工设备和劳动力，企业提供原材料、图纸标准，进行船舶小构件、小组立的生产加工。在实施过程中，专业有计划地将生产任务纳入到教学计划和教学组织之中，实训班级通过分组和倒班，在实训教师的指导和带领下，进行真实产品的加工，企业则负责验收。在这种环境和模式训练下，学生的学习兴趣、专业技能和职业素质迅速提高，不仅节约了实训成本获取了利润，同时还推进了一体化教学。[4]

本文系统介绍了船舶工程技术专业职业教育实践教学现状，根据目前实践教育教学存在的在岗实践机会少、实训效率低、效果差、学习动力不足、难以全程全境学习完整船舶建造过程知识等问题，提出“理论-虚拟-实践-生产”四体交互式实践教学模式。该模式紧密围绕船舶企业发展需求，紧跟信息化技术发展前沿，以船舶虚拟建造为桥梁，以项目化教学为核心，以建造实际船舶分段为导向，更新了传统的“理论-实践”或“理论-实践-生产”的教学模式，消除了当下理论教学到实践教学的“硬过渡”，使得学生理论学习和实践实训相互促进，实现学生从理论到实践再到生产的顺利过渡，缩短到企业工作的适应期。