張寶吉，周 暉

(上海海事大學(xué) 海洋科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201306)

卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的“船舶阻力與推進(jìn)”課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

張寶吉，周 暉

(上海海事大學(xué) 海洋科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201306)

為培養(yǎng)具有專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的專業(yè)型復(fù)合人才，結(jié)合船舶與海洋工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱要求，針對(duì)核心課程“船舶阻力與推進(jìn)”的教學(xué)模式和教學(xué)方法，以拓寬知識(shí)領(lǐng)域?yàn)榍疤?，提倡學(xué)生自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)化實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，開展“教師講授”“自主學(xué)習(xí)”“實(shí)踐創(chuàng)新”教學(xué)模式的改革與實(shí)踐。

卓越工程師教育；船舶阻力與推進(jìn)；教學(xué)模式；改革與實(shí)踐

“船舶阻力與推進(jìn)”是船舶與海洋工程專業(yè)必修課，是系統(tǒng)掌握船舶原理關(guān)鍵一環(huán)，也是以后學(xué)習(xí)船舶設(shè)計(jì)、船舶建造等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法以教師講授為主，存在缺陷，特別是在當(dāng)今信息化時(shí)代教改勢在必行[1-3]。

1 課程特點(diǎn)與目標(biāo)定位

船舶與海洋工程專業(yè)實(shí)行卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，即培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí)，實(shí)踐能力強(qiáng)的工程技術(shù)人才[4]。所以在課程講授的過程中注重理論聯(lián)系實(shí)際，突出實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，要與培養(yǎng)目標(biāo)相一致。本課程總學(xué)時(shí)54學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)36學(xué)時(shí)；實(shí)踐環(huán)節(jié)9學(xué)時(shí)；課堂討論9學(xué)時(shí)。采用模塊化教學(xué)，共分為6個(gè)教學(xué)模塊，見圖1。具體的知識(shí)模塊和對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容見表1。

圖1 課程體系結(jié)構(gòu)

2 教學(xué)模式改革與實(shí)踐

“船舶阻力與推進(jìn)”是集理論、實(shí)踐于一體綜合性的一門課程。在實(shí)踐環(huán)節(jié)的教授過程中，采取多種多樣的、靈活多變的教學(xué)手段和教學(xué)方法，合理地利用有效的教學(xué)手段和教學(xué)方法[5]，主要有常規(guī)的課堂教學(xué)、信息化多媒體教學(xué)、企業(yè)實(shí)踐教學(xué)、課后自學(xué)等多種手段有效結(jié)合。以主要教材為主體，課程大綱為指導(dǎo)，注重教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力的培養(yǎng)，最大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)聽講，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力。

2.1 教學(xué)方法

在課程的理論講授過程中，科學(xué)、合理的引入信息化的教育技術(shù)，制作圖文并茂、精美的多媒體CAE課件，將傳統(tǒng)教學(xué)方式和CAE課件的有效結(jié)合，提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前在船舶與海洋工程專業(yè)每學(xué)年有2個(gè)班，約70人開設(shè)“船舶阻力與推進(jìn)”課程。

1)啟發(fā)式教學(xué)。講授船舶阻力與推進(jìn)內(nèi)容時(shí)，為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，理論聯(lián)系實(shí)際，和目前比較流行節(jié)能、減排聯(lián)系起來，在船舶阻力計(jì)算和螺旋槳設(shè)計(jì)過程中如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。也就是最小阻力船舶設(shè)計(jì)問題，即設(shè)計(jì)一個(gè)低阻、高推進(jìn)效率的節(jié)能船型。這樣可促使學(xué)生積極思考，拓展思路，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題把握能力。

表1 知識(shí)模塊及對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容

2)討論式教學(xué)。針對(duì)一些答案不惟一的題目，鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)想，并展開激烈的討論，這樣可激發(fā)學(xué)生靈感和對(duì)課程的興趣[6-7]。例如，在講到船舶阻力時(shí)，關(guān)于“減小摩擦阻力的方法”學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生們課后自己取查閱相關(guān)資料，列舉目前一些常用的減小摩擦阻力的方法，然后課堂上進(jìn)行討論，效果非常好。既培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力，也訓(xùn)練了學(xué)生查閱資料的能力。

3)研究式教育。對(duì)于一些理想化的假設(shè)問題，例如，勢流理論、船模拖曳實(shí)驗(yàn)、螺旋槳敞水實(shí)驗(yàn)、螺旋槳空泡實(shí)驗(yàn)、理想推進(jìn)器模型和理想螺旋槳模型等都做了大量的假設(shè)，這就會(huì)造成最終結(jié)果與工程實(shí)際的差異，計(jì)算結(jié)果如何應(yīng)用于工程，請同學(xué)們提出自己的見解，并闡述其合理性和可行性，可進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的理解。

4)工程實(shí)踐能力教育。本課程特別重視實(shí)踐性教學(xué)，充分利用現(xiàn)有的“國家級(jí)工程實(shí)踐教育中心”實(shí)踐條件，讓學(xué)生深入船廠，在工人師傅的指導(dǎo)下，親自編寫船舶設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，提高知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

2.2 教學(xué)手段

1)利用多媒體技術(shù)，在緒論課及各章講解之前安排對(duì)相關(guān)工程背景的形象化介紹，課件中多收集一些相關(guān)的圖片和錄像等，增加對(duì)工程的感性認(rèn)識(shí)。在具體講解某些重要概念或工程實(shí)際處理時(shí)，也可利用多媒體的直觀性和形象性，強(qiáng)化概念理解和解決實(shí)際工程問題能力的培養(yǎng)[8]。

信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用。采用信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得最新的教育教育資源、更加全面、系統(tǒng)地掌握相關(guān)知識(shí)，方便平時(shí)學(xué)習(xí)和解疑，提供給學(xué)生網(wǎng)上預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)及疑難解答。

多媒體技術(shù)確實(shí)是現(xiàn)代教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新，但還不能完成取代板書，多媒體技術(shù)對(duì)于一些工程案例，可以提供直觀的圖片、影像等，但對(duì)于理論知識(shí)的講解卻沒有板書的優(yōu)勢，所以在教學(xué)過程中，注意合理有效地利用多媒體技術(shù)。

2)課堂教學(xué)與課后自學(xué)相結(jié)合。學(xué)生要求教師在傳授知識(shí)時(shí)是越細(xì)越好，但這樣做，一方面不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和提高學(xué)生的自學(xué)能力，一方面也受學(xué)時(shí)限制。因此，通過課堂教學(xué)有效的時(shí)間，詳細(xì)介紹基本原理；然后通過布置課外作業(yè)及答疑、輔導(dǎo)、課外討論等方式擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手能力及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

3)理論與實(shí)踐相結(jié)合。實(shí)踐教學(xué)(課程設(shè)計(jì))要求學(xué)生必須完成2部分內(nèi)容，船舶阻力估算和螺旋槳的圖譜設(shè)計(jì)。學(xué)生通過自己設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書加深對(duì)課程理論的理解和掌握。

在課程考核過程中，應(yīng)該注意對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和運(yùn)用已有的知識(shí)分析問題、解決問題能力的考查，試卷內(nèi)容上應(yīng)體現(xiàn)具有一定的區(qū)分度。此外，平時(shí)成績的比重也可適當(dāng)加大，不再是憑期末一張?jiān)嚲硗瓿蓪W(xué)生課程的最終的考核。

3 結(jié)論

“船舶阻力與推進(jìn)”作為船舶與海洋工程專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,如何讓學(xué)生更好地掌握這門課的理論知識(shí)，并將其有效地利用到實(shí)際的船舶設(shè)計(jì)和建造中，達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，是船舶與海洋工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的主要任務(wù)。以“船舶阻力與推進(jìn)”課程的建設(shè)為例，通過三位一體化的教學(xué)模式的改革與實(shí)踐，讓學(xué)生熱愛船舶專業(yè)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)獨(dú)立處理問題、解決問題的能力。同時(shí)也能增強(qiáng)了教師教學(xué)的使命感和激情，促進(jìn)了教師梯隊(duì)建設(shè)。當(dāng)然，教學(xué)方法需要不斷的改革與創(chuàng)新，只有這樣，“船舶阻力與推進(jìn)”課程才能變得不枯燥，課堂教學(xué)才能變得精彩。在這一教學(xué)模型的改革與實(shí)踐中，關(guān)鍵是國家級(jí)工程實(shí)踐中心的建設(shè)和運(yùn)行，特別是企業(yè)導(dǎo)師的聘任和遴選，以及企業(yè)導(dǎo)師的積極性等問題，是實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)模式的關(guān)鍵，所以需要學(xué)校和企業(yè)的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)溝通，保證實(shí)踐環(huán)節(jié)的順利開展。

[1] 應(yīng)業(yè)炬，龐君.“船舶快速性”課程教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2012(10)：219-222.

[2] 周宏，蔣志勇，姚震球，等.船舶原理精品課程建設(shè)與研究[J].江蘇教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010,26(4)：4-7.

[3] 劉英學(xué)，劉文白，張寶吉.船舶與海洋工程專業(yè)培養(yǎng)模式研究[J].船海工程，2012,41(6)：134-137.

[4] 張安富,劉興鳳.實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的思考[J].高等工程教育研究,2010(4):56-59.

[5] 李冬琴.“船舶原理”課程教學(xué)研究與實(shí)踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009,29:195-195.

[6] 韓翔希.“船舶原理”任務(wù)化模式教學(xué)改革與探索[J].欽州學(xué)院學(xué)報(bào)，2015,30 (11):6-8.

[7] 馬娟.以項(xiàng)目課程為導(dǎo)向的“船舶原理”課程改革探索[J].江蘇科技信息,2016(8):38-40.

[8] 韓鑫，藍(lán)尉冰，焦自權(quán).實(shí)踐化教學(xué)模式在“船舶原理”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015,14(15)：188-189.

Teaching Reform and Practice of the Course of Ship Resistance and Propulsion in the Background of Excellent Engineer Education

ZHANG Bao-ji, ZHOU Hui

(College of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

In order to cultivate talents with a solid foundation of professional knowledge and practice ability, based on the excellent engineer cultivating mode of Shanghai Maritime University in shipbuilding and marine engineering, combined with the training objectives, training programs and curriculum requirements, the teaching mode and methods for the core courses named Ship Resistance and Propulsion were discussed about, so as to broaden the knowledge, promote students' autonomous learning, strengthen the cultivation of practice ability and innovation consciousness, carry out the teaching mode reform and practice in teaching, learning and practical innovation.

excellent engineer education; ship resistance and propulsion; teaching mode; reform and practice

10.3963/j.issn.1671-7953.2016.06.038

2016-06-25

上海市重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目

張寶吉(1979—)，男，博士，副教授

U661.3;G642.42

A

1671-7953(2016)06-0158-03

修回日期：2016-08-11

研究方向:船體線型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和完整穩(wěn)性

E-mail:zbj1979@163.com