白旭 杜越 崔杰 嵇春艷

摘 要 “高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)”是船海類專業(yè)研究生的一門必修課程，在新工科的背景下，根據(jù)研究生教學(xué)的特點(diǎn)，對(duì)高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)與重構(gòu)。本文首先對(duì)新工科進(jìn)行概述，其次提出了從課程教學(xué)中存在的問題與改進(jìn)措施、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方法與考核三個(gè)方面對(duì)高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)與重構(gòu)，從而提高課程的教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生可以有效地把理論和實(shí)踐相結(jié)合。

關(guān)鍵詞 新工科 船海類專業(yè) 高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué) 重構(gòu)與設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2021.03.055

Reconstruction and Design of the "Advanced Structural Dynamics" Course for

Postgraduates of Ship and Marine Majors under the Background of New Engineering

BAI Xu， DU Yue， CUI Jie， JI Chunyan

（School of Naval Architecture & Ocean Engineering， Jiangsu University of Science and Technology， Zhenjiang， Jiangsu 212003）

Abstract "Advanced Structural Dynamics" is a core course for postgraduates in ship and marine majors. Under the background of new engineering， according to the characteristics of postgraduate teaching， the advanced structural dynamics course is designed and reconstructed. This article first outlines the new engineering course， and then proposes the design and reconstruction of the advanced structural dynamics course from three aspects： problems and improvement measures in course teaching， teaching content design， teaching methods and assessment， to improve the teaching of the course quality so that students can effectively combine theory and practice.

Keywords new engineering; marine professional; advanced structural dynamics; reconstruction and design

江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)科是國家特色建設(shè)專業(yè)學(xué)科，是中國船舶工業(yè)重要的人才培養(yǎng)基地之一，學(xué)校一貫秉承船舶與海洋工程行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略以及行業(yè)需求，培養(yǎng)復(fù)合創(chuàng)新型人才，重視把理論研究轉(zhuǎn)化為應(yīng)用技術(shù)和科技成果。學(xué)校緊跟新工科背景下船舶行業(yè)和海洋工程制造業(yè)的需求修訂培養(yǎng)方案，積極完善人才引進(jìn)政策;提高實(shí)踐課程比重，完善實(shí)踐課程體系，學(xué)生的實(shí)踐能力;培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加學(xué)科競(jìng)賽和科技創(chuàng)新活動(dòng)。

“高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)”作為在海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛的學(xué)科之一，是研究結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力特性及其在動(dòng)力作用下動(dòng)力響應(yīng)分析方法的一門技術(shù)學(xué)科，融合了多領(lǐng)域的研究內(nèi)容，如數(shù)學(xué)建模、測(cè)試技術(shù)等學(xué)科，在船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)、分析中，結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)占據(jù)了重要地位，它不但是研究振動(dòng)控制、健康監(jiān)測(cè)、抗震等課題基礎(chǔ)，而且對(duì)于改善結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)從而優(yōu)化設(shè)計(jì)有著重要作用，[1]是船海從業(yè)人員需要掌握的專業(yè)知識(shí)。該學(xué)科旨在為改進(jìn)動(dòng)力環(huán)境下工程結(jié)構(gòu)的安全與可靠性奠定基礎(chǔ)，具有鮮明的工程與應(yīng)用背景。

高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)依據(jù)新工科背景對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的理解，重新梳理了課程的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)船海類專業(yè)研究生“高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)”課程進(jìn)行重構(gòu)與設(shè)計(jì)，從而提高學(xué)生對(duì)工程指導(dǎo)意義的認(rèn)知，增強(qiáng)高素質(zhì)工程意識(shí)和實(shí)踐能力，培養(yǎng)適應(yīng)未來新工科社會(huì)發(fā)展要求的高素質(zhì)船舶與海洋工程的創(chuàng)新型人才。

1 課程教學(xué)中存在的問題與改進(jìn)措施

“高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)”是作為船舶與海洋工程專業(yè)研究生的基礎(chǔ)必修課程來開展的。根據(jù)過去的教學(xué)經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)存在以下現(xiàn)象：（1）學(xué)生的基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，缺乏船舶與海洋專業(yè)的知識(shí)背景。受到研究生擴(kuò)招的影響，學(xué)校有一部分研究生是跨專業(yè)攻讀船海碩士，這部分學(xué)生缺乏有關(guān)船海的知識(shí)背景，學(xué)起來也有些吃力;（2）學(xué)時(shí)緊張。不利于開展研究式教學(xué)。研究生教學(xué)階段，大部分時(shí)間以基礎(chǔ)知識(shí)的授課為主，缺少講授與實(shí)際課題項(xiàng)目有關(guān)核心知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間，不利于船海類研究生培養(yǎng)科研思維能力以及增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際問題的能力。

近年來，智能化技術(shù)在船舶與海洋工程領(lǐng)域逐步推廣，船舶行業(yè)具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、技術(shù)要求更新快、多學(xué)科融合緊密、多方密切協(xié)同等特點(diǎn)，船舶領(lǐng)域還可以把智能制造技術(shù)、新型材料的應(yīng)用、低碳環(huán)保的理念相結(jié)合，開展相關(guān)課程。結(jié)合新工科的新標(biāo)準(zhǔn)、新要求，我們需要對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)與重構(gòu)。

針對(duì)上述的問題，相應(yīng)的教學(xué)改革措施也隨即提出，如：學(xué)校為了彌補(bǔ)跨專業(yè)研究生學(xué)習(xí)船海類學(xué)科知識(shí)的不足，學(xué)校為其開設(shè)了補(bǔ)修課程;為了擴(kuò)展船海類學(xué)生的視野，可以把當(dāng)前研究取得的科研成果以及實(shí)際工程案例編入教材中，[2]豐富他們對(duì)高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)具備的工程指導(dǎo)意義的理解。還可以通過計(jì)算機(jī)仿真軟件進(jìn)行試驗(yàn)案例的分析并得到直觀的響應(yīng)動(dòng)畫，讓學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力的特點(diǎn)與動(dòng)力響應(yīng)的認(rèn)知更加立體。[3]

因此，高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合新要求把教學(xué)目標(biāo)修改為基于現(xiàn)存的教學(xué)改革和課程建設(shè)，將基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)與科研實(shí)踐結(jié)合起來，從而加快理論知識(shí)向科研成果的轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步發(fā)揮新工科時(shí)代教育理念在教學(xué)中的作用，達(dá)到提高學(xué)生獨(dú)立自主創(chuàng)新的目的。[4]通過本課程的教學(xué)與研討（包含自主學(xué)習(xí)），學(xué)生應(yīng)取得如下學(xué)習(xí)成果：（1）了解船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及動(dòng)力學(xué)問題;（2）熟悉船舶與海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的重點(diǎn)理論，掌握可靠性評(píng)估的分析方法;（3）掌握不同動(dòng)力載荷作用下船海結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的校核與分析的過程，了解結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的試驗(yàn)方法。

2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

新的課程教學(xué)目標(biāo)，可以將教學(xué)內(nèi)容分為5類：（1）基本理論與基礎(chǔ);（2）不同的動(dòng)力載荷作用下船海結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)案例分析;（3）船海結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)與控制;（4）結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)可靠性分析;（5）結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的方法與流程。

相應(yīng)的體現(xiàn)了新工科背景下對(duì)船海類專業(yè)研究生畢業(yè)的要求包括：（1）掌握結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論、動(dòng)力載荷的校核與分析;（2）了解船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力的設(shè)計(jì)與控制，掌握結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的可靠性分析方法;（3）了解動(dòng)力學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r和新發(fā)展動(dòng)態(tài)。

3 教學(xué)方法與考核

由于課時(shí)以及授課重點(diǎn)的多樣性，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)采用的教學(xué)方法主要有課堂講授、案例試驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等多種。對(duì)于研究生的教學(xué)，以課堂講授為主，主要進(jìn)行一些基礎(chǔ)理論以及經(jīng)典案例分析教學(xué);案例試驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)為輔，在案例試驗(yàn)教學(xué)中，研究生可以自行組成小組團(tuán)隊(duì)進(jìn)行案例仿真分析，有利于鍛煉學(xué)生的合作能力。課程設(shè)計(jì)主要是讓學(xué)生進(jìn)行船舶與海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力的設(shè)計(jì)與控制，提高學(xué)生在創(chuàng)新方面的能力和意識(shí)。

豐富考核方式，注重平時(shí)考查，減小期末成績權(quán)重。高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)課程的最終成績由三部分組成，主要包含平時(shí)成績、課程設(shè)計(jì)成績以及期末考試成績。平時(shí)成績通過做實(shí)驗(yàn)和對(duì)案例進(jìn)行仿真分析（包括可靠性分析），以報(bào)告的形式進(jìn)行評(píng)分，平時(shí)成績占比50%。期末考試考核以書面筆試的形式對(duì)基礎(chǔ)理論、分析進(jìn)行考核，期末考試成績占比30%。課程設(shè)計(jì)成績占總成績比重20%。

4 結(jié)語

高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)在船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析中具有十分重要的作用，隨著新工科時(shí)代的到來，為課程教學(xué)提出了新的任務(wù)和要求，使研究生的教學(xué)更加注重創(chuàng)新能力和對(duì)科學(xué)的積極主動(dòng)的探索精神的培養(yǎng)。本文基于新工科的背景針對(duì)船舶與海洋工程專業(yè)研究生《高等結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》課程結(jié)構(gòu)以及教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了重構(gòu)和設(shè)計(jì)，有利于培養(yǎng)船海類高質(zhì)量、高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

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