淺析船舶制圖的教學(xué)法與體會

(廣東海洋大學(xué) 工程學(xué)院,廣東 湛江 524088)

船舶制圖是船舶與海洋工程專業(yè)的專業(yè)必修課，也是一門理論與實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科，其包含的通則、空間概念，并且有不少的專業(yè)術(shù)語，并不是每個(gè)學(xué)生能立刻聽懂。針對該問題，建議先講一些關(guān)于船體方面的知識，有初步的認(rèn)識后，延伸到船體具體的一個(gè)部件名稱，進(jìn)而可以讓學(xué)生更加清楚知道這個(gè)部件在船的哪個(gè)位置，形狀是怎樣的。其中理論教學(xué)中進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)法，以散貨船、集裝箱船等典型船體結(jié)構(gòu)及表達(dá)貫穿整門課的教學(xué)，實(shí)踐內(nèi)容是手工繪制多用途船的分段結(jié)構(gòu)圖，將實(shí)際任務(wù)融入教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)內(nèi)容的任務(wù)化和知識與技能訓(xùn)練的一體化，使學(xué)生學(xué)習(xí)貼近生產(chǎn)實(shí)際，加深對船體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，強(qiáng)化識讀和繪制船體圖樣的能力。

1 課程定位

由于船舶與海洋工程的專業(yè)特殊性，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程時(shí)缺少具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)過程中難免對船體所涉及的一些實(shí)際問題產(chǎn)生模糊的認(rèn)識，而船舶教育的目的是要運(yùn)用一切有效的教學(xué)手段和方法使學(xué)生在校期間最大的掌握船舶專業(yè)理論知識和專業(yè)技能[1]。而本課程涉及的主要內(nèi)容都是圍繞型線圖、總布置圖及總結(jié)構(gòu)圖講述，不僅要求教師具有一定的船舶專業(yè)方面的知識，而且是否運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，關(guān)于如何提高學(xué)生對于課程的興趣，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，并且如何引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題，提高他們處理實(shí)際問題，無疑是該課程的最大挑戰(zhàn)。

2 課程內(nèi)容選取與設(shè)計(jì)

船舶制圖中的3個(gè)最主要圖是：型線圖、總布置圖、總結(jié)構(gòu)圖[2]。安排這3個(gè)圖中先講哪個(gè)圖，關(guān)系到學(xué)生能否容易理解，前后思維能否貫通，從某種程度來講，會對教學(xué)效果產(chǎn)生重大影響，因此應(yīng)給予重視。為了幫助學(xué)生更快入門，打破專有名詞及術(shù)語的障礙，可能先講總結(jié)構(gòu)圖及結(jié)構(gòu)名稱較為有利。但是從制圖的程序來看，總結(jié)構(gòu)圖的縱、橫剖面圖的輪廓線是根據(jù)型線圖標(biāo)準(zhǔn)來決定的，基準(zhǔn)線及基準(zhǔn)面是以型線圖為基準(zhǔn)的；在實(shí)際施工中是以各肋骨型線為基礎(chǔ)的肋骨框架作為安裝基準(zhǔn)的。其次，總布置圖的總體輪廓也和總結(jié)構(gòu)圖相似，都是來自型線圖，并且總布置圖的內(nèi)容范圍很廣，延伸開來學(xué)生就不好把握，容易造成記憶混亂。最后，型線圖是最能反映船舶的特色，因?yàn)椴粌H建立點(diǎn)線面的3個(gè)視圖的立體投影關(guān)系，還是表現(xiàn)船舶性能的最集中代表，加上學(xué)生都有一定的立體幾何知識，建立空間投影觀念并不難。因此，首先講型線圖，從畫型線圖開始，對于學(xué)生來說會容易很多。同時(shí)，由于過去沒有上過船舶專業(yè)課，可以在船舶制圖課程講完型線圖和總布置圖后，安排學(xué)生到船體工地參觀實(shí)習(xí)，這樣不僅加深他們對船體的專業(yè)概念，對前面知識的鞏固，也可以為將來講解總結(jié)構(gòu)圖打下基礎(chǔ)。

3 課程研究計(jì)劃與實(shí)施

課程主要根據(jù)企業(yè)對學(xué)生職業(yè)能力的共性要求，針對船舶行業(yè)企業(yè)中船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)和船舶生產(chǎn)等工作任務(wù)，以船舶圖紙識讀和繪制的過程進(jìn)行課程建設(shè)。因此，課程內(nèi)容的選取圍繞如表1所示幾種典型工作任務(wù)來設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。

表1 幾種典型的學(xué)習(xí)任務(wù)

以57 000 t散貨船船體生產(chǎn)圖紙為載體，讓學(xué)生通過工廠實(shí)際生產(chǎn)船舶圖紙與模型的識讀與繪制，采用“工學(xué)”結(jié)合為特點(diǎn)的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生自主地去探尋如何識讀及繪制船體圖樣[3]。

3.1 型線圖

長期以來，傳統(tǒng)教學(xué)法的特點(diǎn)是采用“填鴨式”的教學(xué)方法。這種教學(xué)模式是以老師為主體，以教材為中心，學(xué)生是被動(dòng)的接受者，老師向?qū)W生傳遞知識信息，控制學(xué)生掌握知識信息的過程，因此對型線圖的教學(xué)是按部就班地畫出來，而關(guān)于型值表怎么樣得來的卻不怎么解釋清楚。更有甚者，設(shè)計(jì)水線長，垂線間長，總水線長之間區(qū)別都不太清楚。通常，關(guān)于船舶的艏柱、艉型、甲板以及舯剖面的外型是根據(jù)船舶設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來確定的。例如在繪制橫剖面的時(shí)候，必須按照橫剖面面積曲線進(jìn)行。設(shè)計(jì)者應(yīng)具備豐富的經(jīng)驗(yàn)，以便正確地選擇已知排水量和正常航行的船舶橫剖面面積曲線。橫剖面面積曲線表示設(shè)計(jì)水線面以下各橫剖面面積沿船長分布的曲線，因而提供了排水體積沿船長的分布情形。這樣，在沿船長完成一系列橫剖面線后，就可把各個(gè)橫剖面線繪制在橫剖面投影圖上，并借在半寬圖上繪制水線和側(cè)面圖上繪制縱剖面線的辦法相互符合。最后，船體水下部分兩端的型線要和預(yù)先提出的船舶排水量沿船長的分布要求相符合，然后在理論型線圖上繪出船體的全部型線。型線圖繪好后，做出船模，并進(jìn)行船模試驗(yàn)，如試驗(yàn)符合要求，方可定型。然后，把型線圖的數(shù)值量出來，最后統(tǒng)計(jì)成一個(gè)型值表。另外，也可參考母型船的型線圖進(jìn)行局部修改。

3.2 總布置圖

傳統(tǒng)的教學(xué)方法較為死板，教師習(xí)慣于教學(xué)參考書去框定學(xué)生的思維空間，無法促使學(xué)生主動(dòng)去思考、探索，不利于對學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)?？偛贾脠D是表示全船總體布置的圖樣，它比較集中的反映了船舶的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能，而且把各種設(shè)備、系統(tǒng)、艙室布置等情況盡可能地反映在一張圖上。對設(shè)計(jì)者來說，它是進(jìn)行其它設(shè)計(jì)和計(jì)算的依據(jù)；對施工者來說，熟悉該船艙室的劃分和布置，對看結(jié)構(gòu)圖和施工圖有很大的方便，特別是對船舶建造時(shí)的舾裝工作尤其有著重要意義?？偛贾脠D由主要量度欄和一組視圖組成，而船舶由于本身使用上的特點(diǎn)，配備有各種機(jī)械裝置、設(shè)備等，而總布置圖是表示全船總體布置的基本圖樣，內(nèi)容繁多且涉及面廣，圖紙幅面又不能過大。因此總布置圖一般都采用小比例來繪制；其次，為了圖面清晰而內(nèi)容詳盡，總布置圖中通常不標(biāo)注具體尺寸，需要時(shí)，可按照比例從圖中量取，機(jī)械、設(shè)備、用具的精確尺寸由設(shè)備明細(xì)表或其它專用圖樣提供，設(shè)備、用具等在船長方向的定位尺寸由肋位號確定，船寬方向的定位尺寸以中線面為基準(zhǔn)，用比例尺在圖中直接量取，船深方面的定位尺寸由其所在的甲板、平臺確定。最后總布置圖中還對機(jī)械、設(shè)備、用具、門、窗、扶梯等采用了形象化的圖形符號，以保證圖面清晰。圖形符號的尺寸沒有具體規(guī)定，畫圖時(shí)，需要根據(jù)想表達(dá)的設(shè)備、家具等的外形尺寸按比例繪制。圖形符號由《舶舶布置圖圖形符號》具體規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的基本圖形符號還可以與其它圖形符號組合使用。凡是國家標(biāo)準(zhǔn)中未提到的各種特殊設(shè)備等，可用與其實(shí)際形狀相似的圖形符號來表示。總布置圖內(nèi)容還包括：主要尺度、甲板層數(shù)、橫艙壁位置、分艙情況、水、燃料、船舶動(dòng)力系統(tǒng)布置、舵和推進(jìn)器布置、起重設(shè)備、救生設(shè)備、錨泊設(shè)備、通道布置等。在確保船舶性能前提下，合理又經(jīng)濟(jì)地完成總體布置，并妥善解決各種矛盾。

3.3 結(jié)構(gòu)圖

船舶結(jié)構(gòu)制圖是船體設(shè)計(jì)工作量最重要的步驟，需要處理圖紙數(shù)量最多的一項(xiàng)工作。船體結(jié)構(gòu)型式與船舶的類型有關(guān)，通常船體大致可分為主船體和上層建筑兩部分。主船體部分有船首、船中、船尾；上層建筑部分有首樓、橋樓、尾樓及甲板室。根據(jù)用途不同，船體結(jié)構(gòu)又可分為一般的船體結(jié)構(gòu)圖和船體結(jié)構(gòu)施工圖兩類。一般船體結(jié)構(gòu)圖主要用來表示船體某部分的結(jié)構(gòu)情況，包括各結(jié)構(gòu)的材料和主要尺寸、構(gòu)件之間的連接方法，在圖上一般不表示有關(guān)施工問題的內(nèi)容。船體結(jié)構(gòu)中除了首柱、尾柱及各種支柱等構(gòu)件以外，一般其結(jié)構(gòu)都是由板材和型材按一定的結(jié)構(gòu)要求連接而成。用于支撐外板、甲板板、艙壁板、內(nèi)底板及平臺板的一切型材統(tǒng)稱為船體骨架，通常有人認(rèn)為船體結(jié)構(gòu)是由板和骨架組成。由板和骨架組成的近似平面結(jié)構(gòu)稱為板架結(jié)構(gòu)，船體主要由船底板架結(jié)構(gòu)、舷側(cè)板架結(jié)構(gòu)、甲板板架結(jié)構(gòu)和艙壁板架結(jié)構(gòu)。在教學(xué)中要注意對來源情況不同的學(xué)員，采用不同的教學(xué)法，并通過大量資料及圖冊作為制圖參考。為了培養(yǎng)實(shí)干能力，鞏固投影觀念，安排了較多作業(yè)，鍛煉了學(xué)生的基本功。

4 結(jié)論

為了使學(xué)生盡快適應(yīng)社會需求，需要對傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行改革。傳統(tǒng)的課堂講授方式仍然是船舶管理課程教學(xué)的主導(dǎo)，為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們分析問題、解決問題的能力，還應(yīng)適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用案例教學(xué)方法來增強(qiáng)教學(xué)效果，這也需要做更多的研究與實(shí)踐。教師應(yīng)始終貫徹啟發(fā)式教學(xué)思想，針對不同的教學(xué)內(nèi)容選取恰當(dāng)?shù)陌咐?，采用多種多樣的教學(xué)形式來分析案例，要做到有計(jì)劃、有組織、穩(wěn)扎穩(wěn)打，有的放矢，切不可流于形式，否則，就不可能真正發(fā)揮案例教學(xué)的長處。必須在教學(xué)實(shí)踐中把傳統(tǒng)教學(xué)法與案例教學(xué)法相結(jié)合，不斷摸索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使得案例教學(xué)方法真正能夠?qū)Υ肮芾碚n程的教學(xué)起到有益的補(bǔ)充作用[4]。實(shí)踐沒有止境，創(chuàng)新也沒有止境，要突破前人，后人也必然會有新突破，這是社會前進(jìn)的必然規(guī)律。要使學(xué)生把基礎(chǔ)理論，基本技能掌握得更好，船體結(jié)構(gòu)與制圖課程的教學(xué)有待進(jìn)一步在實(shí)踐中探索。

[1] 劉憲珍.高職院校輪機(jī)工程技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)探討[J].船海工程，2011，40(4)：103-105.

[2] 馬夢麟.淺談船舶制圖的教學(xué)方法和體會[J].廣東造船,2000,(1-2):61-62.

[3] 劉興永.基于工作過程的船舶結(jié)構(gòu)與制圖課程開發(fā)研究[J].遼寧高職學(xué)報(bào),2012,14(7): 58-60.

[4] 馬振偉.船體結(jié)構(gòu)與制圖實(shí)訓(xùn)課程探討[J].南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,7(1):127-129.