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【摘要】将“船舶静力学计算与稳性衡准系统V4.2”软件引入课堂教学，结合工程实例，借助信息化教学手段，从教学资源整合、课前探索、课中学习和反馈评价等方面探讨“船舶静水力性能计算与分析”的教学设计与实施。
【关键词】船舶原理；静水力性能计算与分析；信息化；云班课
【中图分类号】G712 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）12-0072-02
“船舶原理”是船舶工程技术专业的核心课程之一，主要介绍和分析船舶航行性能中有关问题的基本原理和解决方法。此课程理论性强，而学生数学、力学知识基础薄弱，容易导致课堂教学气氛沉闷、学生厌学。基于此，本文将结合内河船舶设计软件的使用，借助适当的信息化手段，探索“船舶原理”课程中的重要项目“基于软件的船舶静水力性能计算与分析”课堂教学设计的方法和途径，从而探讨如何激发学生的学习兴趣，降低学生的学习难度，达到提高课堂效率的目的。
一、基于信息化的教学资源整合
本次教学任务选取企业船体送审设计工作内容中一个典型的工作任务——船舶静水力性能计算，加之船舶原理是船舶工程技術专业的专业基础课程，需要学生能分析船舶航行性能相关问题的基本原理，因此该任务名为“船舶静水力性能计算与分析”。此项任务设计符合课程性质的同时又紧扣工作需要，满足岗位实操技能。
首先，选用笔者自编的校本教材《船舶原理》之项目三的任务三——“基于软件的船舶静水力性能计算与分析”，其特点是以项目为导向，任务驱动，在原有教材的基础上弱化表格计算的内容，加入内河船舶设计软件的操作方法和应用实例，适应高职学生的理解和接受能力。
其次，选用“船舶静力学计算与稳性衡准系统V4.2”软件，该软件是武汉规范研究所专门针对内河船舶设计、规范设计、船舶审图和海事分析的需要而开发的。软件功能包括静水力性能计算、舱容曲线计算、自由液面修正计算、完整稳性计算、破舱稳性计算等内容，是提供船舶航行过程中遇到的关于浮性、稳性和抗沉性问题的基本原理和解决办法的实践性应用软件。实训室机房已注册安装此软件，学生本次任务的学习安排在实训室完成。
最后，课程开始前，教师在移动终端上创建“船舶原理”云班课，学生通过手机下载云班课APP并使用邀请码加入云班课；同时为本课程开通微信公众号，定时推送与课程内容相关的信息；为本课程制作相应的导学案、PPT课件和视频，方便学生对知识进行预习、梳理和巩固。
二、课前探索
课前教师在云班课资源库上传课程资源，如导学案、课件、图纸资料、软件使用说明书、视频录像、预习测试题等。上传的导学案中内容包括学习目标和能力要求、任务描述和任务实施过程、评价方案和分组名单及要求等内容；课件内容主要是之前学习的有关“船舶浮性和稳性”的相关知识点，以及内河船舶软件功能和操作步骤介绍；图纸资料包括教学过程中实船的相关技术资料；软件说明书包含软件的操作步骤、数据填写说明和应用举例，方便学生查找和理解软件的使用；视频录像是指教师将软件完成实船静水力性能计算的整个操作过程录制下来，方便学生熟悉操作步骤，模拟完成任务；预习测试题主要包括对软件功能的了解、操作步骤、数据填写的意义以及计算结果的分析。学生根据导学案要求进行课前分组学习、协作完成小组任务，自主学习和测试以及了解任务评价内容等，并可以利用微信或QQ群适时进行专题讨论。教师根据学生云班课课前测试和专题讨论的反馈结果，及时了解学生完成本任务的困难所在。
同时，教师可以在微信公众号中定时推送有关“船舶静水力计算软件”发展和应用的最新动态以及和船舶性能相关的新闻、事例等消息，充分利用学生的“碎片”时间，激发学生的学习兴趣。
利用实训机房空余的时间，学生以小组为单位进行实操练习和讨论，将课堂学习前移。
三、课中学习
课中以线下学习为主，通过学生前置学习，教师从学生的学习交流、反馈及预习测试结果中梳理出问题，通过制作PPT、微视频的方式在课堂上有重点地给学生讲解、演示，同时穿插一些线上测试、投票和讨论等课堂活动，从而突破“常规型值数据填写”“数据检查”和“结果分析”这些重难点。
教师在教授完以上重难点内容后，让学生自由练习，完成任务内容，在学生完成任务的过程中给予个别指导和答疑。
四、成果展示
本任务的完成是在教师给予相应视频录像和教学资料的基础上完成的，其中软件操作中填写的数据已经给出，为了进一步跟踪检测学生对数据填写的理解以及静水力性能的分析能力，本任务设计了另外一条实船的静水力性能计算与分析内容作为最后的成果展示，让学生在上一条船中获取的知识和技能在实践中接受检验，引导学生进行知识应用和迁移，有效形成岗位能力。该任务采用组内合作、组间竞争的学习方式，最终要求将计算好的“静水力性能计算书”和自动生成的“静水力相关图”上传至云班课，进行组间互评、教师点评，充分激发学生的积极性，让每个学生有机会分享成功的喜悦。
五、反馈评价
之前采用表格计算完成“船舶静水力性能计算”时，计算量大，课堂耗时多，学生之间有相互抄袭的现象，教师很难掌握学生真实的学习情况，学生在发生计算错误之后很难找到出错原因，并羞于向老师反映问题。“基于软件的船舶静水力性能计算”不需要学生进行手工计算，节省课堂时间；教师能借助云班课软件的课堂考勤签到、课堂表现、课前预习、答疑讨论、小组成果展示和课堂测试等内容及时记录学生的学习过程表现，以定量的形式客观、如实评定学生的成绩，方便教师的评价考核。（详见表1）
本任务恰当地运用多种信息手段重构学习过程，将课前、课堂、课后学习紧密连接，形成了一套理论指导实践、实践巩固理论的教与学过程。学生从初步的接触、尝试软件操作到开展学习性实践，在实践中进一步理解软件中数据填写的意义和来源，并开展应用型实践解决真实的工程问题，最终达到熟练运用“船舶静力学计算与稳性衡准系统V4.2”软件进行“船舶静水力性能计算和分析”的专业水平。但是，在任务的实施过程中依然存在以下几个问题：1.软件操作过程中需要适时给予指导，高职学生自律性差，云班课的应用过程中要适时对手机进行监管，建议以小班为单位开展教学；2.软件的安装需要正版授权，学生无法在自己的电脑中安装此软件，在进行课前预习时需要在机房完成操作，建议实训机房能适时开放供学生使用；3.软件中数据的填写需要具备识图、CAD、文字理解和耐心等综合能力才能完成，高职学生能力素质参差不齐，建议在分配小组时，根据学生的特点进行组合。
【关键词】船舶原理；静水力性能计算与分析；信息化；云班课
【中图分类号】G712 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）12-0072-02
“船舶原理”是船舶工程技术专业的核心课程之一，主要介绍和分析船舶航行性能中有关问题的基本原理和解决方法。此课程理论性强，而学生数学、力学知识基础薄弱，容易导致课堂教学气氛沉闷、学生厌学。基于此，本文将结合内河船舶设计软件的使用，借助适当的信息化手段，探索“船舶原理”课程中的重要项目“基于软件的船舶静水力性能计算与分析”课堂教学设计的方法和途径，从而探讨如何激发学生的学习兴趣，降低学生的学习难度，达到提高课堂效率的目的。
一、基于信息化的教学资源整合
本次教学任务选取企业船体送审设计工作内容中一个典型的工作任务——船舶静水力性能计算，加之船舶原理是船舶工程技術专业的专业基础课程，需要学生能分析船舶航行性能相关问题的基本原理，因此该任务名为“船舶静水力性能计算与分析”。此项任务设计符合课程性质的同时又紧扣工作需要，满足岗位实操技能。
首先，选用笔者自编的校本教材《船舶原理》之项目三的任务三——“基于软件的船舶静水力性能计算与分析”，其特点是以项目为导向，任务驱动，在原有教材的基础上弱化表格计算的内容，加入内河船舶设计软件的操作方法和应用实例，适应高职学生的理解和接受能力。
其次，选用“船舶静力学计算与稳性衡准系统V4.2”软件，该软件是武汉规范研究所专门针对内河船舶设计、规范设计、船舶审图和海事分析的需要而开发的。软件功能包括静水力性能计算、舱容曲线计算、自由液面修正计算、完整稳性计算、破舱稳性计算等内容，是提供船舶航行过程中遇到的关于浮性、稳性和抗沉性问题的基本原理和解决办法的实践性应用软件。实训室机房已注册安装此软件，学生本次任务的学习安排在实训室完成。
最后，课程开始前，教师在移动终端上创建“船舶原理”云班课，学生通过手机下载云班课APP并使用邀请码加入云班课；同时为本课程开通微信公众号，定时推送与课程内容相关的信息；为本课程制作相应的导学案、PPT课件和视频，方便学生对知识进行预习、梳理和巩固。
二、课前探索
课前教师在云班课资源库上传课程资源，如导学案、课件、图纸资料、软件使用说明书、视频录像、预习测试题等。上传的导学案中内容包括学习目标和能力要求、任务描述和任务实施过程、评价方案和分组名单及要求等内容；课件内容主要是之前学习的有关“船舶浮性和稳性”的相关知识点，以及内河船舶软件功能和操作步骤介绍；图纸资料包括教学过程中实船的相关技术资料；软件说明书包含软件的操作步骤、数据填写说明和应用举例，方便学生查找和理解软件的使用；视频录像是指教师将软件完成实船静水力性能计算的整个操作过程录制下来，方便学生熟悉操作步骤，模拟完成任务；预习测试题主要包括对软件功能的了解、操作步骤、数据填写的意义以及计算结果的分析。学生根据导学案要求进行课前分组学习、协作完成小组任务，自主学习和测试以及了解任务评价内容等，并可以利用微信或QQ群适时进行专题讨论。教师根据学生云班课课前测试和专题讨论的反馈结果，及时了解学生完成本任务的困难所在。
同时，教师可以在微信公众号中定时推送有关“船舶静水力计算软件”发展和应用的最新动态以及和船舶性能相关的新闻、事例等消息，充分利用学生的“碎片”时间，激发学生的学习兴趣。
利用实训机房空余的时间，学生以小组为单位进行实操练习和讨论，将课堂学习前移。
三、课中学习
课中以线下学习为主，通过学生前置学习，教师从学生的学习交流、反馈及预习测试结果中梳理出问题，通过制作PPT、微视频的方式在课堂上有重点地给学生讲解、演示，同时穿插一些线上测试、投票和讨论等课堂活动，从而突破“常规型值数据填写”“数据检查”和“结果分析”这些重难点。
教师在教授完以上重难点内容后，让学生自由练习，完成任务内容，在学生完成任务的过程中给予个别指导和答疑。
四、成果展示
本任务的完成是在教师给予相应视频录像和教学资料的基础上完成的，其中软件操作中填写的数据已经给出，为了进一步跟踪检测学生对数据填写的理解以及静水力性能的分析能力，本任务设计了另外一条实船的静水力性能计算与分析内容作为最后的成果展示，让学生在上一条船中获取的知识和技能在实践中接受检验，引导学生进行知识应用和迁移，有效形成岗位能力。该任务采用组内合作、组间竞争的学习方式，最终要求将计算好的“静水力性能计算书”和自动生成的“静水力相关图”上传至云班课，进行组间互评、教师点评，充分激发学生的积极性，让每个学生有机会分享成功的喜悦。
五、反馈评价
之前采用表格计算完成“船舶静水力性能计算”时，计算量大，课堂耗时多，学生之间有相互抄袭的现象，教师很难掌握学生真实的学习情况，学生在发生计算错误之后很难找到出错原因，并羞于向老师反映问题。“基于软件的船舶静水力性能计算”不需要学生进行手工计算，节省课堂时间；教师能借助云班课软件的课堂考勤签到、课堂表现、课前预习、答疑讨论、小组成果展示和课堂测试等内容及时记录学生的学习过程表现，以定量的形式客观、如实评定学生的成绩，方便教师的评价考核。（详见表1）
本任务恰当地运用多种信息手段重构学习过程，将课前、课堂、课后学习紧密连接，形成了一套理论指导实践、实践巩固理论的教与学过程。学生从初步的接触、尝试软件操作到开展学习性实践，在实践中进一步理解软件中数据填写的意义和来源，并开展应用型实践解决真实的工程问题，最终达到熟练运用“船舶静力学计算与稳性衡准系统V4.2”软件进行“船舶静水力性能计算和分析”的专业水平。但是，在任务的实施过程中依然存在以下几个问题：1.软件操作过程中需要适时给予指导，高职学生自律性差，云班课的应用过程中要适时对手机进行监管，建议以小班为单位开展教学；2.软件的安装需要正版授权，学生无法在自己的电脑中安装此软件，在进行课前预习时需要在机房完成操作，建议实训机房能适时开放供学生使用；3.软件中数据的填写需要具备识图、CAD、文字理解和耐心等综合能力才能完成，高职学生能力素质参差不齐，建议在分配小组时，根据学生的特点进行组合。