《海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)》課程教學(xué)方法改革探討

程勇+劉珍+白旭

摘要：《海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)》是海洋工程與技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)課，也是學(xué)生畢業(yè)后從事海上平臺(tái)作業(yè)的知識(shí)基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的課程教學(xué)方法難以適應(yīng)現(xiàn)代海洋科技對(duì)專業(yè)人才的需求。本文從專業(yè)課程體系構(gòu)建、豐富教學(xué)模式和加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)三個(gè)方面對(duì)海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)教學(xué)方法改革進(jìn)行了初步的探討，以期待改善海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：海洋工程與技術(shù)專業(yè)；教學(xué)改革；工程實(shí)踐能力；海洋工程裝備與系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）51-0184-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)方案”旨在培養(yǎng)造就一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要以及具有現(xiàn)代海洋工程基礎(chǔ)知識(shí)、海洋裝備設(shè)計(jì)基本技能和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言應(yīng)用能力的應(yīng)用型高級(jí)人才。然而一段時(shí)間以來(lái)，由于受到開發(fā)技術(shù)和開發(fā)設(shè)備系統(tǒng)等方面的限制，人類對(duì)海洋資源的勘探腳步一直相對(duì)緩慢，海洋類學(xué)科大約在20世紀(jì)60年代末70年代初才出現(xiàn)于一些大學(xué)內(nèi)，相對(duì)于其他學(xué)科的快速發(fā)展，海洋工程與技術(shù)教育是一個(gè)很新的領(lǐng)域?！逗Ｑ笃脚_(tái)設(shè)備與系統(tǒng)》是海洋工程與技術(shù)專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，包括對(duì)各種海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)思想、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的介紹，也包括對(duì)平臺(tái)的動(dòng)力定位系統(tǒng)、立管系統(tǒng)等設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)，本文結(jié)合海洋工程實(shí)際裝備特點(diǎn)與其他課程的授課思想，對(duì)《海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)》課程教學(xué)方法改革進(jìn)行了初步的探索。

一、結(jié)合實(shí)際海洋工程特點(diǎn)，重新構(gòu)件專業(yè)課程體系

1.正確認(rèn)識(shí)海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)。盡管目前海洋工程專業(yè)課程中對(duì)海洋工程基礎(chǔ)、平臺(tái)分類及海洋結(jié)構(gòu)物受力特征進(jìn)行了大量介紹，但由于大學(xué)里的相當(dāng)一部分老師主要從事科研基礎(chǔ)性研究，沒(méi)有在相關(guān)企業(yè)工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，以及不能了解到企業(yè)最新的工業(yè)技術(shù)發(fā)展，導(dǎo)致教師自身能力相對(duì)落后，對(duì)實(shí)際海洋平臺(tái)上的設(shè)備與開采系統(tǒng)認(rèn)識(shí)具有片面性，造成學(xué)生缺乏對(duì)具體的海洋平臺(tái)上裝備的認(rèn)識(shí)，也影響了學(xué)生對(duì)海洋工程的研究熱情。另外，學(xué)生多，海洋平臺(tái)模型少，實(shí)踐場(chǎng)所容量小，導(dǎo)致多數(shù)同學(xué)多只是從老師的PPT上看到一些海洋工程設(shè)備與系統(tǒng)，用筆記下完整的操作過(guò)程而不能進(jìn)行實(shí)際的上手操作。因此有必要在課堂教學(xué)過(guò)程中正確引導(dǎo)學(xué)生對(duì)海洋工程裝備與系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。在海洋工程裝備與系統(tǒng)緒論教學(xué)中，有必要對(duì)國(guó)外先進(jìn)的海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行詳細(xì)的介紹，重點(diǎn)闡述海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)在我國(guó)海洋平臺(tái)發(fā)展史中的重要作用；深刻剖析每一平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)在平臺(tái)中的作用，強(qiáng)調(diào)其設(shè)計(jì)思想、形式特點(diǎn)及作業(yè)用途；從海洋工程實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，論述海洋平臺(tái)設(shè)備設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，以及所對(duì)應(yīng)平臺(tái)的特殊性。

2.合理安排專業(yè)課程體系。海洋平臺(tái)裝備與系統(tǒng)是一種涉及多學(xué)科內(nèi)容的一門交叉學(xué)科課程，海洋工程與技術(shù)專業(yè)學(xué)生不僅要掌握海洋專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，還需要具備與結(jié)構(gòu)相關(guān)的力學(xué)、數(shù)學(xué)及機(jī)械知識(shí)，才能有效地發(fā)現(xiàn)和解決工程中常見的技術(shù)問(wèn)題、更好地理解海洋平臺(tái)設(shè)備的工作原理、作業(yè)效率。這樣，對(duì)于高校大學(xué)生而言，確保在開設(shè)海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)課程之前，應(yīng)該完整地學(xué)習(xí)過(guò)一系列相關(guān)的專業(yè)課程，包括結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程制圖、海洋工程基礎(chǔ)和流體力學(xué)等。預(yù)先建立海洋工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)習(xí)思路，才能增強(qiáng)學(xué)生在海洋裝備與系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的主觀能動(dòng)性。

3.科學(xué)使用課程教材。目前，市面上沒(méi)有一本完整的海洋工程裝備與系統(tǒng)書籍，一些相關(guān)書籍的描述大多比較過(guò)時(shí)，未能及時(shí)體現(xiàn)海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)在我國(guó)海洋平臺(tái)建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展水平，且教材中的內(nèi)容聯(lián)系不夠緊密，與實(shí)踐工程相關(guān)的案例較少，不利于海洋平臺(tái)裝備與系統(tǒng)的教學(xué)。筆者在總結(jié)了多套海洋工程教材的基礎(chǔ)上，編寫了由上海交通大學(xué)出版社印發(fā)的《海洋平臺(tái)裝備與系統(tǒng)》，該教材與南通中遠(yuǎn)船務(wù)合作，緊密結(jié)合我國(guó)海洋工程發(fā)展歷史以及取得的豐富經(jīng)驗(yàn)，融合南通中遠(yuǎn)船務(wù)新的研究成果以及不斷的發(fā)展趨勢(shì)和要求，全面系統(tǒng)地闡述了各類浮式海上平臺(tái)所要求的設(shè)備與系統(tǒng)特點(diǎn)，以及基本的工作原理、手段與方法。

二、豐富案例教學(xué)、真實(shí)模擬設(shè)備與系統(tǒng)工作狀況

1.案例選擇。案例選擇是為了實(shí)現(xiàn)特定的教學(xué)目的、達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。案例選擇時(shí)盡量做到統(tǒng)籌兼顧，好的案例既能完整地反映工程背景和工程問(wèn)題，緊密結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，又能啟發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考、爭(zhēng)論和進(jìn)一步探索，使得學(xué)生在案例教學(xué)過(guò)程中能夠更加深刻地理解相應(yīng)的專業(yè)理論知識(shí)、提高實(shí)踐能力。筆者分別講述半潛平臺(tái)、Spar平臺(tái)、張力腿平臺(tái)和FPSO上的具體設(shè)備與系統(tǒng)，組織學(xué)生對(duì)每個(gè)平臺(tái)的設(shè)備與系統(tǒng)功能進(jìn)行討論，重點(diǎn)分析它們的區(qū)別和共同點(diǎn)，更深入理解其工作原理。

2.鼓勵(lì)獨(dú)立思考，重視雙向交流。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過(guò)程大多都是老師講解，學(xué)生聽和記筆記，教師只負(fù)責(zé)告訴學(xué)生如何做和解決問(wèn)題，忽略了課堂教學(xué)內(nèi)容在實(shí)踐的適用性問(wèn)題，一定程度上損害了學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)效果。在案例教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該不設(shè)置唯一標(biāo)準(zhǔn)答案，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題，并要求每一位學(xué)生以專業(yè)知識(shí)背景就所選案例發(fā)表見解。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生由對(duì)海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)知識(shí)的掌握到使用能力的提升，關(guān)注學(xué)生們的實(shí)時(shí)反饋，增加學(xué)生的主觀操作性。

3.總結(jié)歸納。在運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)對(duì)案例進(jìn)行分析討論后，教師應(yīng)對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)歸納，對(duì)學(xué)生提出的見解進(jìn)行認(rèn)真的答疑，并根據(jù)反饋數(shù)量，在講臺(tái)上跟大家交流，讓學(xué)生們參與進(jìn)來(lái)，也使答對(duì)的學(xué)生積極性得到進(jìn)一步提高。重點(diǎn)歸納案例中蘊(yùn)含的專業(yè)理論知識(shí)，強(qiáng)化教學(xué)重點(diǎn)，為日后的課堂案例教學(xué)做好鋪墊。

三、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，建立實(shí)訓(xùn)基地

當(dāng)前大多數(shù)相關(guān)專業(yè)高校均缺乏現(xiàn)代海洋工程教材，除了積極組織與開展相關(guān)教師及知名海洋工程企業(yè)編寫以工程為背景、以功能為目標(biāo)的海洋工程模型試驗(yàn)教材外，還應(yīng)有針對(duì)性地為企業(yè)培養(yǎng)人才，注重人才的實(shí)用性和高校性。開展以“海洋裝備試驗(yàn)、海工企業(yè)實(shí)習(xí)和海洋系統(tǒng)設(shè)計(jì)”三要素為主的實(shí)踐教學(xué)模塊。第一子模塊的課程為海洋裝備認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、海洋裝備制圖、海洋裝備與系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、海洋裝備生產(chǎn)設(shè)計(jì)和海洋裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該部分課程將安排到南通中遠(yuǎn)船務(wù)、上海外高橋和滬東中華造船等海工企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)，主要幫助學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)、描述海洋平臺(tái)裝備與系統(tǒng)的功能要求、內(nèi)部結(jié)構(gòu)；第二模塊課程為船舶靜力學(xué)、船體結(jié)構(gòu)靜力學(xué)及海洋環(huán)境載荷，主要要求學(xué)生掌握海洋平臺(tái)設(shè)備材料性能、結(jié)構(gòu)建模方式及動(dòng)力響應(yīng)分析方法；第三模塊為海洋平臺(tái)裝備與系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，這部分內(nèi)容已被安排到具有專門的海洋工程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的南通中遠(yuǎn)船務(wù)和海門招商局重工，主要幫助學(xué)生掌握與實(shí)踐海洋工程項(xiàng)目分析設(shè)計(jì)、施工組織、質(zhì)量檢測(cè)和設(shè)計(jì)方法。建立層次分明、循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊。第一子模塊任務(wù)為幫助學(xué)生了解海洋平臺(tái)裝備與系統(tǒng)教學(xué)的意義以及其在專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中的地位，了解海洋裝備與系統(tǒng)模型的比例尺準(zhǔn)則；第二個(gè)子模塊幫助學(xué)生掌握海洋平臺(tái)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生對(duì)海洋平臺(tái)模型制作的能力，并從實(shí)驗(yàn)中觀察一些奇特現(xiàn)象，以補(bǔ)充理論的不足；第三個(gè)子模塊幫助學(xué)生掌握試驗(yàn)中數(shù)據(jù)采集方法和判斷數(shù)據(jù)是否正確的依據(jù)，進(jìn)一步掌握海洋結(jié)構(gòu)響應(yīng)測(cè)試方法，完成整個(gè)海洋工程的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。建立包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)模塊。其中認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的時(shí)間大約為10天，由基礎(chǔ)課老師和專業(yè)課老師、校內(nèi)教師和校外聘請(qǐng)指導(dǎo)教師相結(jié)合，采用講座、錄像與現(xiàn)場(chǎng)參觀等方式給學(xué)生指導(dǎo)；生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間大約為半個(gè)月，主要由校外企業(yè)老師帶學(xué)生進(jìn)行實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)觀摩整個(gè)海洋平臺(tái)托航、布置和安裝等過(guò)程，并指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬小劍，劉珍，嵇春艷，李良碧.基于“卓越工程師教育培養(yǎng)方案”的海洋工程與技術(shù)專業(yè)教師隊(duì)伍建設(shè)與企業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建[J].教育教學(xué)論壇，2015，（48）：19-20.

[2]劉珍，嵇春艷，李良碧.基于“卓越工程師教育培養(yǎng)方案”的教材改革研究[J].中國(guó)電力教育，2013，（266）：129-130.

Abstract：Equipment and system of ocean platforms is an important specialized course in major of ocean engineering technology and the knowlege accumulation for supervision work after students' graduation. Traditional teaching methods can not meet the demands that the modern society ask for the supervisors. Based on the construction of course systems，enrichment of case and scenes teaching and engineering practice ability，This paper describes the teaching method reform of equipment and system courses of ocean platforms，and looking forward to enhance the teaching effects of this specialized course.

Key words：ocean engineering technology；teaching reformation；engineering practice ability；equipment and system of ocean platforms