“我们的目标是培养具有较强创新意识、自主学习能力和实践能力,具有团队合作精神的复合应用型人才。”程玉芹老师向 记者分享了近年来,她以《船舶原理(二)》 课程为改革载体,在教学改革创新中如何紧跟行业最新需求,科学运用人工智能手段赋 能课堂教学等创新举措。这一教学改革成效显著,程玉芹先后荣获第五届江苏省高校教师教学创新大赛特等奖、首届船舶与海洋工 程类教师教学创新大赛特等奖以及校第四 届教学创新大赛特等奖。
构建“四位一体”教学模式:让理论与实践同频共振
“船舶动力装置在低碳化进程中怎样保持甚至提升速度性能?”“船舶朝着多元化、 大型化、专业化的方向发展,传统船舶阻力计 算方法是否还能满足精度需求?”程玉芹告诉记者,“这些行业中最新的前沿问题往往是学生最感兴趣的内容。”
传统教学中教材理论知识丰富,实践环节也较为成熟,但案例相对陈旧,缺乏与行业最新技术的有效衔接,学生的求知欲在课堂上并没能得到充分满足,课堂参与度也不高。针对这一教学痛点,她搭建起了“教学、实践、竞赛、思政”四位一体教学模式,即以实践促教学、以教学推竞赛、以竞赛补教学、以思政融教学。
在“船型对阻力的影响”章节教学中,教师提前一个月布置实践任务,要求学生利用废弃材料制作小型船模,并提供详细的船模数据,通过不同船模的速度对比,分析原因,进一步提出改进措施。在课堂上,小组成员分别现场展示船模视频和计算过程,老师 从船模展示、船舶参数、速度对比、原因分析等方面评价学生表现,提出改进方向。“学生从实践中注意到了一些细节因素,加深了对教材理论知识点的理解。”程玉芹表示,课堂实践作为课内实验的辅助,更加灵活、开放, 能够调动学生积极性,提高学生创新能力,提升了教学质效。
“课堂实践也是我们选拔优秀人才参与学科竞赛的重要途径。”近五年来,在团队老师的带领下,该专业学生在全国海洋航行器设计与制作大赛、全国大学生船舶能源与动力创新大赛等国家级赛事中斩获多项奖项。教师还将竞赛内容、赛事经验带入课堂,实现了以教学推动竞赛,以赛事反哺教学实践,不断推动教法改革,提升学生的动手实践能力。 程玉芹表示:“竞赛经历往往能够点燃学生对专业的浓厚兴趣,促使他们坚定在本专业领域持续深造与发展的决心。”
重构教学体系:AI 赋能交互式教学情境
在《船舶原理(二)》课堂上,程玉芹常 抛出这样的任务:“用 DeepSeek 查询‘天鲸号’挖泥船、‘辽宁号’航母、‘雪龙号’ 科考船的参数,计算速度范围并分析阻力特征。”这种“人机协作”模式打破了传统“教 师讲、学生听”的单向灌输。学生借助 AI 获取实时数据,结合伯努利方程、弗劳德数等理论完成计算,在“数据验证、理论修正”中深化对知识的理解。
为避免 AI 依赖,团队创设“高阶问题引 导 、AI 辅助分析、师生共创方案”的交互式场景。例如在讲解“兴波阻力”章节时,先抛 出“思考爱达 ·魔都号全速航行时,其兴波 阻力处于峰点还是谷点?”的问题,再通过 AI 探索分辨初步答案,最终由学生分组提出 优化方案。“我们要培养‘AI 使用者’,而非 ‘AI 依赖者’,将知识的‘接收者’转变为知 识的‘探索者’,从而培养他们的创新思维和 解决问题的能力。”程玉芹强调。
课程团队对教学内容进行了“模块化重 构”:将知识点按照“船舶阻力”和“船舶推进”两条逻辑主线进行划分,并依据难度梯度设置了“理论精讲”“分组研 讨”“实践操 作”“实验验证”四级学习台阶。这种设计旨在帮助学生从低阶的知识掌握能力逐步提升。此外,为了有效吸引学生的课堂注意力,全面评估学生的综合能力,并为教学改革的顺利推进提供保障,团队构建了多元化的考核体系。该体系从课程实际需求出发,通过增加考勤和提问的评分权重来提升学生的学习积极性,并通过提高实验环节的评分占比来强化学生对实践的重视程度。程玉芹指出,这种多元化的过程性考核方式成功吸引了学生的注意力,使得 90 分钟的课堂时间得以更高效地利用,学生的课堂参与度也显著提高。
思政浸润:大国重器里的价值观塑造
“船型优化降低能耗、螺旋桨创新提升勘 探效率,这些技术都与国家绿色航运战略紧 密相连。”程玉芹在教学中巧妙地将“南昌 舰”的隐身设计、“悟空号”无人潜水器的流 体力学突破等案例引入课堂,通过剖析其技 术原理与战略价值,展现我国在深海装备、极 地科考等领域的领先实力。
为促进专业教育与价值引领实现深度融合,程玉芹建立了多维度、浸润式的课程思政体系。在船舶设计教学中她特别强调环保理念,严格要求学生选用符合海洋生态保护的船舶涂料,培养学生的可持续发展意识;以 《规范》校核法教学为抓手,通过螺旋桨强度计算的规范化训练,强化学生的逻辑思维能力和严谨的职业操守。
中国船舶制造业的重大创新成果为课程 教学提供了生动的爱国主义思政素材。如全 球首艘 LNG 双燃料动力船“远瑞洋”轮,其 成功建造展示了我国在海洋装备制造领域的 强大实力;我国自主研制的“天鲸号”自航 绞吸挖泥船作为 “造岛神器”,在南海的建设实践发挥着巨大的作用。程玉芹融合船舶知 识传授与爱国主义教育,她表示,“大国重器 的引人既能深化学生对专业前沿的认知,又可以激发他们的科技报国热情,实现知识传 授与价值塑造的同频共振。”
谈及执教以来最令她难忘的经历,她毫不犹豫地回答:“学生们将课程内容与自身 思考融合创新后呈现出的模型,总是令人眼 前一亮。”毕业多年的学生常反馈,课堂上学 到的“从问题出发、用数据说话”的思维方 式,让他们在船舶设计院、航运企业等岗位快 速成长。这些反馈正是程玉芹坚守“以学生为中心”育人理念的最好注脚。