汪春輝 王超 孫聰 胡健 趙大剛

摘? 要：船舶快速性課程是船舶與海洋工程專業(yè)的專業(yè)核心必修課程之一，該文以船舶快速性課程為研究對象，分別從中外教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、課程安排以及考核方式四個(gè)方面，對比國內(nèi)外教學(xué)體系的差異，進(jìn)一步剖析國內(nèi)外教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn)，在國內(nèi)傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，搭建更完善、科學(xué)和全面的教學(xué)模式，為提高我國高校教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：船舶快速性；阻力與推進(jìn)；教學(xué)改革；高校課程；中外教學(xué)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）03-0068-04

Abstract： Ship speed performance course is one of the core compulsory courses of ship and ocean engineering specialty. This paper takes ship speed performance course as the research object， compares the differences between domestic and foreign teaching systems from four aspects ： Chinese and foreign teaching modes， teaching contents， curriculum arrangement and assessment methods， and further analyzes the advantages and disadvantages of domestic and foreign teaching modes. Based on the traditional teaching mode in China， a more perfect， scientific and comprehensive teaching mode is built to provide reference for improving the teaching quality and talent training quality of colleges and universities in China.

Keywords： ship speed performance; resistance and propulsion; teaching reform; university courses; Chinese and foreign teaching

近年來，我國對于海洋工程領(lǐng)域的發(fā)展投入大量的關(guān)注。黨的十八大提出了建設(shè)海洋強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，對我國未來海洋發(fā)展的方向做出了科學(xué)研判，圍繞建設(shè)“海洋強(qiáng)國”提出了一系列新理念、新論斷以及新戰(zhàn)略，以建設(shè)海洋強(qiáng)國推進(jìn)中國式現(xiàn)代化。自該戰(zhàn)略提出以后，國家大力發(fā)展?jié)M足本國需求的海洋裝備、極地設(shè)備以及新型艦船，這勢必要求學(xué)生不僅要掌握船舶與海洋工程專業(yè)相關(guān)理論知識，掌握課程相關(guān)的最新技術(shù)進(jìn)步和研究成果，還要做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，解決實(shí)際工程問題。2020年教育部針對關(guān)于一流本科課程建設(shè)相關(guān)文件進(jìn)一步指出并強(qiáng)調(diào)，課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定了人才培養(yǎng)質(zhì)量[1-2]，想要培養(yǎng)出一代又一代船舶杰出領(lǐng)域的綜合型人才就必須要落實(shí)深化教育教學(xué)改革，樹立新理念，適應(yīng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要的一流本科課程。

船舶快速性課程是船舶與海洋工程本科教育階段的核心必修課程之一，主要分為船舶阻力與船舶推進(jìn)兩部分內(nèi)容[3]，是系統(tǒng)掌握船舶原理知識鏈中的關(guān)鍵一環(huán)[4]，其課程涵蓋的船舶阻力和船舶推進(jìn)等知識對于如今船舶領(lǐng)域行業(yè)的設(shè)計(jì)、制造以及優(yōu)化具有一定的參考意義。與大部分工程類課程類似，船舶快速性課程不僅僅關(guān)注于課本內(nèi)容上的知識理論的講解，同時(shí)還需要在此基礎(chǔ)上開展相應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[5]。

對于傳統(tǒng)的船舶類課程的教學(xué)模式主要以填鴨式教學(xué)[6]的形式，學(xué)生參與度較低，教學(xué)模式單一[7]。在課堂中大多以老師面向?qū)W生的單方向的理論授課為主，課程實(shí)踐為輔的模式。對于學(xué)生而言，只關(guān)注于理論授課無法激發(fā)自身的學(xué)習(xí)興趣，缺乏自主學(xué)習(xí)的主動性，導(dǎo)致專業(yè)基礎(chǔ)的不扎實(shí)、不穩(wěn)固，無法做到理論和實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)以致用；對于教師而言，一味地關(guān)注于課程理論知識的講解，教師與學(xué)生之間不能達(dá)到很好的互動和實(shí)踐效果；依靠單一考核方式評定學(xué)生的能力無法做到“因材施教”，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量差。

教師作為引導(dǎo)人，必須與時(shí)俱進(jìn)，掌握課程相關(guān)的最新技術(shù)進(jìn)步和研究成果，不斷充實(shí)和完善教學(xué)內(nèi)容，對教學(xué)方法、手段、考核方式等進(jìn)行改革，以滿足未來社會的需求，高校教學(xué)的改革刻不容緩。在課程教學(xué)改革方面，許多新形勢的教學(xué)模式逐漸呈現(xiàn)出來，鞠曉群等[8]對船舶快速性中的船舶阻力部分進(jìn)行了試驗(yàn)教學(xué)改革，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭约皩?shí)驗(yàn)管理機(jī)制提出改革措施；在船舶阻力試驗(yàn)教學(xué)方面，趙大剛等[9]將實(shí)際的工程項(xiàng)目的前沿技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)引入課堂教學(xué)，探索出一種綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，緊跟科研熱點(diǎn)；基于國外新型教學(xué)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，劉勤安等[10]提出一種以學(xué)生為中心的“船舶柴油機(jī)”課程教學(xué)模式。

本文以哈爾濱工程大學(xué)南安普頓海洋工程聯(lián)合學(xué)院的基本建設(shè)項(xiàng)目“船舶快速性課程”為研究對象，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)安排以及教學(xué)考核等多方面內(nèi)容詳細(xì)論述國內(nèi)傳統(tǒng)船舶快速性課程教學(xué)體系，對比分析與國外課程體系之間的差異，剖析并結(jié)合中外教學(xué)模式各優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步取長補(bǔ)短，將國外新型的教學(xué)模式于我國的教學(xué)模式進(jìn)行結(jié)合改進(jìn)，建立一套更為完善、科學(xué)且全面的船舶快速性課程教學(xué)模式，為我國工科專業(yè)一流本科課程建設(shè)提供借鑒和經(jīng)驗(yàn)參考。

一? 中外船舶快速性課程對比

哈爾濱工程大學(xué)船舶快速性課程是船舶與海洋工程專業(yè)的專業(yè)必修核心課程之一，通常開設(shè)于本科生階段的第五學(xué)期。依托“船舶與海洋工程”國家A+學(xué)科平臺、國家級一流本科專業(yè)建設(shè)試點(diǎn)，該課程是在船舶類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與課程體系建設(shè)研究與多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，重新整合了本專業(yè)的課程體系，以拓寬專業(yè)面和培養(yǎng)創(chuàng)新人才為宗旨，將原先的船舶阻力、船舶推進(jìn)兩門課程內(nèi)容凝練而成的。整合后的船舶快速性課程更突出體現(xiàn)“阻力”和“推進(jìn)”間的內(nèi)在聯(lián)系。與國外船舶快速性課程相比，二者之間的教學(xué)模式存在較大的不同，主要針對教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容以及考核方式三個(gè)方面。

（一）? 教學(xué)安排

2021年，哈爾濱工程大學(xué)船舶快速性課程總學(xué)時(shí)由40學(xué)時(shí)增加到56學(xué)時(shí)，其中52個(gè)理論學(xué)時(shí)和4個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，共56學(xué)時(shí)，總學(xué)分3分，其中課程理論知識講授44學(xué)時(shí)，課程實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)以及課程小組研討8學(xué)時(shí)，在44學(xué)時(shí)的理論知識中，船舶阻力部分占比較大，著重于對各種船舶阻力類型、原因以及減阻措施內(nèi)容；船舶推進(jìn)部分對于螺旋槳類型及其基本理論講解較多。

對于英國南安普頓大學(xué)的船舶快速性課程，課程學(xué)時(shí)的分類更為細(xì)致，并且開設(shè)了除理論知識講解以外的課程實(shí)踐活動、課程學(xué)組討論以及課外自主閱讀實(shí)踐部分，如圖1所示。南安普頓大學(xué)總計(jì)150學(xué)時(shí)，除了23.3%的課程講座進(jìn)行理論講解之外，其余教學(xué)形式種類豐富，不僅注重課堂理論知識的教學(xué)，還傾向于學(xué)生自己主動去學(xué)習(xí)，其中課外廣泛閱讀以及探討占比總學(xué)時(shí)約43.3%，并且課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)以及課堂作業(yè)也占比相對較大，分別可以達(dá)到總學(xué)時(shí)的8.7%和8%。相比之下，哈爾濱工程大學(xué)在課程主講上基本一致，對于課程的教學(xué)方法上有所保留，大多以老師主導(dǎo)授課，學(xué)生聽講為主，缺乏老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動，國內(nèi)更注重于老師為教學(xué)主體進(jìn)行講課主要以理論為主，國外更看重于學(xué)生自身的學(xué)習(xí)興趣，課堂上對于基礎(chǔ)理論知識點(diǎn)的教授學(xué)時(shí)并不多，從后續(xù)課程內(nèi)容小結(jié)上亦可看出此區(qū)別。

（二）? 教學(xué)內(nèi)容

對于船舶快速性課程教學(xué)內(nèi)容來說，哈爾濱工程大學(xué)和英國南安普頓大學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容基本一致，少部分有所差異。國內(nèi)的教學(xué)內(nèi)容基于理論為主（表1），在船舶阻力方面主要是船舶阻力基本概念及分類、阻力近似估算方法以及船型和限制航道對阻力的影響等內(nèi)容；在船舶推進(jìn)方面，包括螺旋槳推進(jìn)器基本理論及概念、船體伴流及推力減額、螺旋槳水動力學(xué)性能以及船-機(jī)-槳匹配問題，整體的內(nèi)容量較大且全面，可以保證學(xué)生在后續(xù)的船舶類課程中的學(xué)習(xí)具有較好的專業(yè)理論基礎(chǔ)；在局部的教學(xué)內(nèi)容處理上，二者存在些許的不同，表2中可以看出除了船舶阻力與推進(jìn)之外，英國南安普頓大學(xué)還引入了輪機(jī)工程的課程，涉及到動力傳動系統(tǒng)、動力設(shè)備選型，更加傾向于實(shí)踐教學(xué)，前修理論為實(shí)踐內(nèi)容做準(zhǔn)備，實(shí)踐教學(xué)反過來驗(yàn)證前修內(nèi)容的準(zhǔn)確性，培養(yǎng)了學(xué)生的理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)能力。

對于船舶快速性課程教學(xué)安排來說，二者的教學(xué)內(nèi)容雖然類似，但是其培養(yǎng)學(xué)生的側(cè)重點(diǎn)并不完全一致，由表1—表2可知，前者更注重于理論素養(yǎng)的培養(yǎng)，后者則是實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)，更注重于課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，包括阻力的估算計(jì)算、主機(jī)功率、船-機(jī)-槳匹配等都是應(yīng)用型教學(xué)，同時(shí)結(jié)合英國科學(xué)研究的習(xí)慣，介紹了在英國、歐洲使用比較廣泛的系數(shù)表達(dá)體系及圖譜。除了船舶阻力與推進(jìn)兩部分內(nèi)容之外，課程體系中還有輪機(jī)工程的課程，主要針對船舶動力、推進(jìn)以及續(xù)航等方面進(jìn)行講解，可以更好地將快速性課程整體體系融匯貫通，這也是國內(nèi)船舶快速性課程中所不具備的；哈爾濱工程大學(xué)對于課堂上的專業(yè)知識講解更為廣泛，包含了特殊阻力成分如黏壓阻力、破波阻力、空氣阻力、附體阻力、波浪增阻等成因、特性、影響因素及減小方法，還包含了淺水、狹窄等特殊環(huán)境對船舶阻力的影響特有的內(nèi)容介紹，在船型對船舶阻力的影響方面講的比較細(xì)致，考慮的因素也比較全面，同時(shí)對典型高性能船部分的阻力特性也進(jìn)行了講解；在船舶推進(jìn)方面，對螺旋槳敞水試驗(yàn)的基本原理、以及提高推進(jìn)效率和延緩空泡發(fā)生的措施進(jìn)行了講解，同時(shí)補(bǔ)充了螺旋槳強(qiáng)度校核的理論知識；在船機(jī)槳匹配方面放的精力比較少，僅有一節(jié)課的時(shí)間。

整體來講，英國南安普頓大學(xué)對于快速性課程更多的是針對于船舶推進(jìn)性能相關(guān)部分尤其是輪機(jī)工程部分，哈爾濱工程大學(xué)的內(nèi)容更多傾向于船舶阻力部分，對于阻力的成因、分類以及船舶設(shè)計(jì)部分涉及較多；英國南安普頓大學(xué)的知識點(diǎn)相對量少，但更注重對基礎(chǔ)理論的把握和理解；哈爾濱工程大學(xué)知識點(diǎn)涵蓋較廣更深，同時(shí)更多注重工程應(yīng)用。

（三）? 考核方式

在課程考核方式方面，哈爾濱工程大學(xué)船舶快速性課程以期末考試成績作為主要的考核標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生最終總成績分為60%期末成績、20%網(wǎng)上課程、10%平時(shí)成績（課程研討、課后作業(yè)等）以及各5%的阻力實(shí)驗(yàn)和螺旋槳實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，更注重于學(xué)生對于基礎(chǔ)理論知識把握程度的考核，除了課堂的教學(xué)以外，在線教學(xué)平臺的學(xué)習(xí)中，不僅可以幫助學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行知識點(diǎn)的鞏固，還能保證老師與學(xué)生之間的交流互動，有助于知識點(diǎn)的理解和學(xué)習(xí)。

英國南安普頓大學(xué)注重于對課程知識綜合運(yùn)用實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，特別是船機(jī)槳匹配的大作業(yè)，學(xué)生總成績分為70%期末成績、20%推進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、10%阻力實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及課程后期階段性反饋，所謂階段性反饋即在課程結(jié)束后會繼續(xù)對學(xué)生進(jìn)行考核，掌握不同學(xué)生對于理論知識和工程實(shí)踐的學(xué)習(xí)和應(yīng)用程度，該考核成績并不會納入總評成績。綜合對比了二者考核方式的差異后，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)英國南安普頓大學(xué)更注重于考核學(xué)生學(xué)以致用的能力，在20%的推進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，也會融入目前船舶與海洋工程領(lǐng)域中較為前沿的科研成果，將其轉(zhuǎn)化為課程中的一部分，比如：采用統(tǒng)計(jì)回歸分析方法來引用不同的數(shù)據(jù)序列彌補(bǔ)傳統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)系列數(shù)據(jù)帶來的參數(shù)選取困難、空化現(xiàn)象對于船機(jī)槳匹配問題的影響以及根據(jù)船舶計(jì)算能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）進(jìn)行船舶發(fā)動機(jī)的選取。

二? 教學(xué)改革建議

針對上述內(nèi)容中對于國內(nèi)課程教學(xué)模式與國外教學(xué)模式的對比和分析，二者的教學(xué)各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此，為了建立更為完善、全面以及科學(xué)的船舶快速性課程，引導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)船舶快速性領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)，掌握從事該行業(yè)工作所需的技能，具備能夠解決對船舶快速性評估設(shè)計(jì)和螺旋槳優(yōu)化等實(shí)際工程問題的能力，培養(yǎng)高品質(zhì)的船舶類人才，該小結(jié)對課程教學(xué)的模式提出幾點(diǎn)建議，如圖2所示。

（一）? 建立前沿更新的教學(xué)內(nèi)容

船舶快速性課程內(nèi)容包括船舶阻力和船舶推進(jìn)兩方面的內(nèi)容，課程內(nèi)容量相對較大，且主要是以理論性的知識為主，課程顯得相對枯燥，為了提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的積極性，秉持著學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量保障理念[11]，將原先的船舶阻力、船舶推進(jìn)兩門課程內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步凝練結(jié)合。為了提高內(nèi)容的連貫性，幫助學(xué)生更好理解知識點(diǎn)，在講授船舶阻力相關(guān)知識點(diǎn)的同時(shí)引入阻力成分對于螺旋槳主機(jī)選取影響相關(guān)內(nèi)容；在進(jìn)行螺旋槳基本理論、形式以及水動力性能的講解時(shí)也會加入阻力的影響；授課內(nèi)容還會結(jié)合相關(guān)的科研項(xiàng)目，將最新的科研成果融入課堂，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；結(jié)合中國特色，根據(jù)課程內(nèi)容，以海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略為指導(dǎo)，有針對性地挖掘一系列課程思政案例，通過知識關(guān)聯(lián)、案例介紹、教師引導(dǎo)和環(huán)境熏陶等途徑和手段，將大國重器、工匠精神、學(xué)術(shù)志向等內(nèi)容引入課程教學(xué)，從而培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感以及愛國主義情感、培養(yǎng)學(xué)生的唯物主義辯證法思維和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

（二） 搭建多種模式的教學(xué)平臺

在課程形式上，打破以往的傳統(tǒng)教學(xué)理念，教學(xué)方式更為多元化。以教為中心逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生以學(xué)為中心、老師積極引導(dǎo)輔助，根據(jù)老師之間的特點(diǎn)針對不同課程的場景安排了最合適的老師進(jìn)行教學(xué)。豐富在線教學(xué)內(nèi)容，依托慕課平臺，建立船舶快速性課程線上資源，包括93個(gè)教學(xué)視頻，充分合理利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)形式，增設(shè)線上思政、課堂小測驗(yàn)、簽到等環(huán)節(jié)，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行知識點(diǎn)的課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)以及小組討論，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)平臺；針對課程試驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，課程試驗(yàn)增設(shè)更多實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，更有利于專業(yè)知識的鞏固與應(yīng)用，增設(shè)案例講解教學(xué)，采取先進(jìn)的工程實(shí)際案例，理論與工程問題相結(jié)合，達(dá)到真正的學(xué)以致用。

（三） 建立完善的課程考核制度

在教學(xué)過程中，學(xué)生之間的學(xué)習(xí)能力存在一定差異，每人喜歡的課程內(nèi)容亦有不同，因此需要針對不同學(xué)生的特點(diǎn)和興趣，設(shè)置多種考核方式，包括：期末考試、在線學(xué)習(xí)平臺測試、課程報(bào)告大作業(yè)（阻力推進(jìn)課程設(shè)計(jì)）以及課程試驗(yàn)等形式，不再以單純的期末大考試成績作為參考，兼顧學(xué)生的科研能力與實(shí)踐能力，考核更加公平公正，科學(xué)合理設(shè)定人才培養(yǎng)目標(biāo)，分別對科研型學(xué)生和實(shí)踐型學(xué)生設(shè)定不一樣的考核制度。

（四） 線上線下混合實(shí)踐教學(xué)

作為一門理論與實(shí)踐高度融合的學(xué)科，船舶快速性課程的教授不僅僅關(guān)注于學(xué)生對于基本理論知識的把握，同時(shí)還要注重課程的實(shí)踐內(nèi)容，在以往的實(shí)踐教學(xué)中僅僅包括了傳統(tǒng)的常規(guī)拖曳水池船舶阻力試驗(yàn)、耐波形試驗(yàn)以及循環(huán)水槽的螺旋槳空化試驗(yàn)，隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在船舶快速性領(lǐng)域的試驗(yàn)教學(xué)手段也得到了大力的發(fā)展，例如：粒子圖像測速技術(shù)測量水下航行器運(yùn)動中的流場[12]、實(shí)海域測試技術(shù)[9]以及虛擬教學(xué)試驗(yàn)平臺[13]。

三? 結(jié)束語

本文以高校船舶與海洋工程專業(yè)本科生的船舶快速性課程為研究對象，將國內(nèi)哈爾濱工程大學(xué)船舶快速性課程和國外船舶阻力與推進(jìn)課程（船舶快速性）進(jìn)行對比和論述，探討了中外船舶快速性課程在教學(xué)安排、教學(xué)方式以及教學(xué)內(nèi)容上的差異以及各自優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步在我國船舶快速性課程的基礎(chǔ)上提出一些良好的教學(xué)改革方法。通過不斷更新課程教學(xué)內(nèi)容、豐富課堂教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方法以及加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)等教學(xué)改革措施，可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力，培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的船舶工程人才，為我國海洋運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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