船舶與海洋工程專業(yè)課特點(diǎn)分析與教學(xué)探討

趙炳雄 嚴(yán) 謹(jǐn) 陳志明

（廣東海洋大學(xué) 廣東·湛江 524005）

1 船舶與海洋工程專業(yè)概況

海洋工程大類專業(yè)包括船舶工程、海洋工程、海洋技術(shù)和海洋資源四個(gè)主要學(xué)科，主要服務(wù)于海洋開發(fā)與利用，屬于綜合性工程技術(shù)專業(yè)。船舶與海洋工程是其中形成最早和體系最為成熟的主干學(xué)科，涉及海洋、河流、湖泊等水域的交通運(yùn)輸和工程服務(wù)，為我國(guó)水面和水下的民用和軍事工程培養(yǎng)了大批的人才。如30 萬噸的超大油輪、萬箱的集裝箱船、“雪龍?zhí)枴笨瓶即?、“天鯤號(hào)”挖泥船、航空母艦、核潛艇等都屬于船舶工程領(lǐng)域。船舶工程為這些裝備提供設(shè)計(jì)、分析、建造、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等技術(shù)支撐，是發(fā)展國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)海洋開發(fā)和利用、維護(hù)海洋經(jīng)濟(jì)和加強(qiáng)軍事國(guó)防的重要基礎(chǔ)。海洋工程是一門開發(fā)和利用海洋的新興綜合專業(yè)學(xué)科，為大陸架到深遠(yuǎn)海區(qū)域的海底油氣資源、礦物資源、生物資源和空間資源等提供開發(fā)和利用的裝備和技術(shù)支持。如開發(fā)油氣的各類海洋平臺(tái)和水下采油裝置，油氣海上存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)墓艿阑蛱厥獯?，水下探測(cè)和作業(yè)的機(jī)器人，海上城市和海上機(jī)場(chǎng)，深海養(yǎng)殖平臺(tái)，海上風(fēng)電場(chǎng)等都屬于海洋工程領(lǐng)域。海洋工程是現(xiàn)代海洋資源開發(fā)和利用的尖兵利器，是建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

船舶與海洋工程專業(yè)在上世紀(jì)50 年代作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)重要支撐的學(xué)科在上海交通大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、華南理工大學(xué)等高校開設(shè)，并對(duì)我國(guó)船舶工業(yè)提供了重要的技術(shù)支持。隨著水上運(yùn)輸及海上工程技術(shù)的發(fā)展，船舶與海洋工程技術(shù)人才需求量也不斷增加。我校（廣東海洋大學(xué)）在上世紀(jì)末開設(shè)船舶與海洋工程專業(yè)，以培養(yǎng)德、智、體等諸方面全面發(fā)展的，掌握現(xiàn)代船舶與海洋工程設(shè)計(jì)、制造的基礎(chǔ)理論知識(shí)與專業(yè)基本技能，能在船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用和管理等部門從事技術(shù)和管理方面工作的船舶與海洋工程學(xué)科高級(jí)工程技術(shù)人才，尤其側(cè)重為國(guó)內(nèi)各大造船企業(yè)和地方船廠培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)面廣、動(dòng)手能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型高級(jí)專門人才為目標(biāo)。

船舶與海洋工程的主干學(xué)科包括數(shù)學(xué)、力學(xué)和海洋工程。專業(yè)核心課程有材料力學(xué)、理論力學(xué)、流體力學(xué)、船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)、船舶靜力學(xué)、船舶阻力與推進(jìn)、船舶材料與焊接、船舶結(jié)構(gòu)與制圖、船舶設(shè)計(jì)原理、船舶建造工藝等。

2 船舶與海洋工程專業(yè)課特點(diǎn)分析

船舶與海洋工程是一門工程類專業(yè)，主要以工程應(yīng)用為目標(biāo)。船舶與海洋工程專業(yè)課具有綜合性、應(yīng)用性、實(shí)踐性、專業(yè)性等特點(diǎn)，如圖1 所示。課程內(nèi)容以數(shù)學(xué)、力學(xué)課程為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用相關(guān)理論知識(shí)通過一定的模型應(yīng)用于實(shí)際的工程中，通過設(shè)計(jì)、分析、校核、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，掌握船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)、建造等技術(shù)及生產(chǎn)管理過程的相關(guān)知識(shí)。

圖1 船舶與海洋工程專業(yè)課特點(diǎn)

船舶與海洋工程專業(yè)課是在求解實(shí)際工程問題過程中歸納總結(jié)出來的方法論，綜合了多學(xué)科的知識(shí)。課程涉及數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、電子和信息等基礎(chǔ)學(xué)科，解決一個(gè)實(shí)際的工程問題往往需要綜合運(yùn)用各門基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)?！按霸怼薄安ɡ死碚摗薄傲黧w力學(xué)”“船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)”“海洋工程基礎(chǔ)”等課程涉及大量的高等數(shù)學(xué)微積分知識(shí)，物理學(xué)的波形理論和基本概念?！按霸O(shè)備”“船舶電氣”等課程需要以電子、信息、控制等理論為基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)和講授這些專業(yè)課程時(shí)往往需要多學(xué)科交叉運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。

船舶與海洋工程專業(yè)課的設(shè)置是傳授解決實(shí)際的工程問題，具有明確的應(yīng)用目的?！傲黧w力學(xué)”“波浪理論”“海洋工程基礎(chǔ)”等課程是討論船舶與海洋結(jié)構(gòu)物所在的水域環(huán)境的狀態(tài)以及結(jié)構(gòu)物與水域環(huán)境的相互作用，分析結(jié)構(gòu)物受到的環(huán)境載荷以及在受到載荷用下的響應(yīng)問題?！按敖Y(jié)構(gòu)力學(xué)”“鋼結(jié)構(gòu)”“船舶材料與焊接”等課程是針對(duì)于船舶與海洋工程特殊結(jié)構(gòu)材料和形式的專業(yè)課程，應(yīng)用于船舶與海洋結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造、分析、校核等環(huán)節(jié)，確保結(jié)構(gòu)物的科學(xué)性和安全性?！按白枇εc推進(jìn)”是針對(duì)船舶動(dòng)力推進(jìn)的專業(yè)課程，討論船舶與海洋結(jié)構(gòu)物在水域環(huán)境下前進(jìn)的阻力和動(dòng)力問題，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的推進(jìn)功能。船舶與海洋工程專業(yè)課涉及環(huán)境條件與環(huán)境載荷、結(jié)構(gòu)物響應(yīng)與安全、結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)與建造、船舶阻力與動(dòng)力、船舶運(yùn)營(yíng)與維護(hù)等內(nèi)容，每一門課都是為了解決船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物的功能性和安全性問題，具有明顯的應(yīng)用性。

船舶與海洋工程專業(yè)是為工程問題服務(wù)的，主要是培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。專業(yè)課內(nèi)容是工程師的方法論總結(jié)和科研工作者的鉆研成果，終究是為了指導(dǎo)船舶與海洋工程的生產(chǎn)實(shí)踐。為加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，鍛煉理論聯(lián)系實(shí)際的思維模式，培養(yǎng)工程實(shí)踐的技能，船舶與海洋工程專業(yè)課設(shè)置較多的實(shí)踐課程。“船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)”“船舶靜力學(xué)”“船舶阻力與推進(jìn)”“鋼結(jié)構(gòu)”等課程都開設(shè)有課程設(shè)計(jì)，通過綜合性的理論學(xué)習(xí)，結(jié)合某一具體的工程問題開展課程設(shè)計(jì)，使得理論和實(shí)踐實(shí)現(xiàn)很好的連接，真正達(dá)到理論指導(dǎo)實(shí)踐的目的。同時(shí)專業(yè)課中還包括“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)”“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”和“畢業(yè)實(shí)習(xí)”課程，通過工藝實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和理解專業(yè)的技術(shù)工作并應(yīng)用綜合性理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐。

船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物所在的水域環(huán)境以及獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式，決定了船舶與海洋工程專業(yè)具有自身的特殊性。為適應(yīng)長(zhǎng)期漂浮或固定在水域環(huán)境中，船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物的形式與陸地建筑不同。因此，船舶與海洋工程專業(yè)也形成獨(dú)特的專業(yè)課程，如與水域環(huán)境相關(guān)的有“流體力學(xué)”和“波浪理論”，與結(jié)構(gòu)相關(guān)的“船舶結(jié)構(gòu)與制圖”和“海洋平臺(tái)強(qiáng)度”。同時(shí)，“船舶原理”“船舶設(shè)備”“船舶設(shè)計(jì)原理”“船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)”“船舶貿(mào)易與經(jīng)營(yíng)”和“專業(yè)英語”等課程里的很多內(nèi)容和術(shù)語都只針對(duì)船舶與海洋工程領(lǐng)域，是專門為船舶與海洋工程開設(shè)并為相關(guān)結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)、管理和維護(hù)等服務(wù)的，具有極強(qiáng)的專業(yè)性。

3 教學(xué)內(nèi)容探討

船舶與海洋工程專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該以培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才為目標(biāo)，結(jié)合專業(yè)課的綜合性、應(yīng)用性、實(shí)踐性和專業(yè)性的特點(diǎn)，在有限的課時(shí)里擇優(yōu)編排。

結(jié)合專業(yè)課自身特點(diǎn)進(jìn)行課程教學(xué)的設(shè)計(jì)很有必要。專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該合理平衡課程的綜合性和專業(yè)性，把相關(guān)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，圍繞船舶與海洋工程專業(yè)問題展開教學(xué)探討，突出專業(yè)知識(shí)的自身特點(diǎn)。如“船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該結(jié)合高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和材料力學(xué)等知識(shí)體系，圍繞船舶與海洋結(jié)構(gòu)物的船體梁、桿件和板架等特殊結(jié)構(gòu)開展理論教學(xué)。在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上充分利用課程設(shè)計(jì)、車間工程訓(xùn)練和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，合理安排教學(xué)內(nèi)容先后順序，加強(qiáng)理論和實(shí)踐的結(jié)合。在理論和實(shí)踐教學(xué)過程中，始終堅(jiān)持以解決實(shí)際問題為目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該充分考慮理論模型與實(shí)際工程問題的結(jié)合，案例教學(xué)重點(diǎn)突出應(yīng)用理論知識(shí)解決工程問題的環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。

平衡每門專業(yè)課的教學(xué)時(shí)間和優(yōu)化專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容是提高專業(yè)課教學(xué)效率的關(guān)鍵。專業(yè)課的建設(shè)是一個(gè)課程體系的規(guī)劃，最終是服務(wù)于培養(yǎng)目標(biāo)，因此課專業(yè)課的設(shè)置需要綜合考慮。培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的制定應(yīng)該充分考慮每門專業(yè)課的重要程度，有所側(cè)重、有所取舍地平衡每門專業(yè)課課時(shí)的安排。每一門船舶與海洋工程專業(yè)課程課時(shí)有限，無法面面俱到地把所有專業(yè)知識(shí)都涵蓋在授課內(nèi)容當(dāng)中。專業(yè)老師需要全面深入地了解所授課程的內(nèi)容和知識(shí)難易點(diǎn)，做到有所取舍，有所突出。在教師熟識(shí)的理論基礎(chǔ)上，從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，剔除不必要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，突出關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)起承轉(zhuǎn)合的關(guān)鍵點(diǎn)。作為專業(yè)老師，應(yīng)該把任教的專業(yè)課與相關(guān)的其它專業(yè)課做簡(jiǎn)單的關(guān)聯(lián)介紹，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不忘課程的重要性，學(xué)會(huì)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，加深對(duì)專業(yè)課的綜合理解。專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容是龐大復(fù)雜的，需要綜合考慮整個(gè)體系的均衡和自身的特點(diǎn)，同時(shí)需要在不斷的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行改革，通過不斷迭代以實(shí)現(xiàn)專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。通過不斷優(yōu)化和精細(xì)設(shè)計(jì)的專業(yè)課內(nèi)容不但能提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用，同時(shí)能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維模式。

4 教學(xué)方法探討

船舶與海洋工程專業(yè)課程涉及數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理、電子、信息等基礎(chǔ)學(xué)科，不管對(duì)于學(xué)生還是老師，都是很大的挑戰(zhàn)。同時(shí)，這龐大復(fù)雜的知識(shí)體系對(duì)學(xué)生來說不只是困難，往往也是枯燥的。如何激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生正確學(xué)習(xí)，和深入淺出地傳授專業(yè)知識(shí)，對(duì)任課老師來說是任重道遠(yuǎn)的。每位專業(yè)老師都應(yīng)該思考高效的教學(xué)方法，以達(dá)到教有所用的目的。

針對(duì)船舶與海洋工程專業(yè)課的特點(diǎn)，課堂教學(xué)雖然不能涉及多學(xué)科知識(shí)的傳授，但必須引導(dǎo)學(xué)生去運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理等基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，授之以魚不如授之以漁。在講授經(jīng)典案例的時(shí)候，應(yīng)該重點(diǎn)講授理論如何與實(shí)際工程進(jìn)行結(jié)合，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何用書本的理論知識(shí)解決實(shí)際的工程問題，達(dá)到培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才的目的。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，要抓住實(shí)體模型、現(xiàn)場(chǎng)工藝和具體問題的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)機(jī)會(huì)，積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容結(jié)合的思考。教學(xué)內(nèi)容不能面面俱到，教學(xué)手段必須掌握以點(diǎn)帶面和舉一反三的方法。通過經(jīng)典案例的深入講解，任課老師引導(dǎo)學(xué)生積極思考，串聯(lián)相關(guān)的知識(shí)體系，然后推廣到普遍的問題上。在講授知識(shí)的時(shí)候，適當(dāng)采用多媒體和實(shí)驗(yàn)的方法，能夠使專業(yè)知識(shí)更加直觀易懂，能更加有效地達(dá)到教學(xué)的目的。近年來以校企合作培養(yǎng)的教學(xué)模式得到廣泛的認(rèn)可和實(shí)踐，通過實(shí)際項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和聘請(qǐng)企業(yè)專家授課結(jié)合的模式，提升專業(yè)課的教學(xué)的寬度和深度。以賽促教的模式是我校船舶與海洋工程專業(yè)教學(xué)的一大特色，通過學(xué)院支持和專業(yè)老師輔導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生參加各類專業(yè)比賽，學(xué)生在參加比賽過程中加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合理解和運(yùn)用。積極參加學(xué)科競(jìng)賽的同學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)普遍較好，就業(yè)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，這一方面是競(jìng)賽成績(jī)的作用，另一方面是通過參加學(xué)科競(jìng)賽學(xué)生各方面的能力得到了提升。

大學(xué)生的培養(yǎng)及局限于灌輸基本理論，而應(yīng)該突破知識(shí)教學(xué)的框架，引導(dǎo)學(xué)生鍛煉創(chuàng)新的思維模式，培養(yǎng)獨(dú)立的邏輯分析能力，提高工科大學(xué)生卓越工程師的素養(yǎng)和自我學(xué)習(xí)的意識(shí)。教學(xué)方法的探討有很多，具體的每一門專業(yè)課都有獨(dú)特的適用的方法。任課老師應(yīng)該積極探討，與學(xué)生換位思考，傳遞專業(yè)知識(shí)的過程授予學(xué)生主動(dòng)思考和解決問題的方法，優(yōu)化專業(yè)課的教學(xué)方法。

5 總結(jié)

專業(yè)課的教學(xué)是船舶與海洋工程專業(yè)培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)引起專業(yè)任課老師的足夠重視。教學(xué)大綱的編制、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和教學(xué)方法的運(yùn)用都應(yīng)該結(jié)合船舶與海洋工程專業(yè)課綜合性、應(yīng)用性、實(shí)踐性和專業(yè)性的特點(diǎn)。專業(yè)老師應(yīng)對(duì)船舶與海洋工程專業(yè)有系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)，綜合規(guī)劃專業(yè)課程體系，合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)。任課老師應(yīng)該對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行深入的剖析，對(duì)課程內(nèi)容了然于胸，以學(xué)生為本設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)要運(yùn)用先進(jìn)有效的教學(xué)手段，不斷優(yōu)化高效的教學(xué)方法，提升課堂教學(xué)效率。專業(yè)課程的教學(xué)任重道遠(yuǎn)，只有自上而下，從課程體系到每一門專業(yè)課，通過不斷的優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，才能更好地培養(yǎng)船舶與海洋工程領(lǐng)域的高級(jí)技術(shù)人才。