模型制作在船舶專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用探討

宋倩

【摘 要】船舶專業(yè)課是一門以實踐為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實踐才是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。模型制作實踐課對于學(xué)生認(rèn)識自然、理解船舶專業(yè)課思想以及形成縝密的科學(xué)思維方法有著非常重要的作用。本文說明了模型制作對船舶專業(yè)課的深遠(yuǎn)影響，闡述了模型制作在船舶專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】模型制作；船舶專業(yè)課；教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號： G642；U675-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）25-0196-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.091

【Abstract】Ship specialized course is a natural science based on practice，and practice is the only criterion to test truth.The model-making practice course plays an important role in the students ' understanding of nature，understanding the thought of ship specialty and forming a rigorous scientific thinking method.This paper explains the far-reaching influence of model making on ship specialized courses，and expounds the application of model making in ship specialty teaching.

【Key words】Model making；Ship courses；Teaching；Application

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)模型中建期發(fā)展規(guī)劃勢頭迅猛，到2020年力爭成為世界最主要的造船大模國家。目前我國船舶信息化制造技術(shù)和發(fā)達(dá)的日、韓造船企業(yè)相比還具有很大的差距。因此教育者需將船體結(jié)構(gòu)與制圖、船體修造工藝、船舶生產(chǎn)等模型的制作應(yīng)用到專業(yè)課程中，這不僅要讓學(xué)生領(lǐng)會船舶的系統(tǒng)生成的生產(chǎn)設(shè)計方法，還要推進(jìn)制造模塊化等技術(shù)的智能化。

1 模型制作對船舶專業(yè)課的重要作用

1.1 模型制作能增加教學(xué)的直觀性

船舶專業(yè)課知識比較抽象，比如說力學(xué)這一部分，學(xué)生對力學(xué)的認(rèn)識本來就很模糊，學(xué)習(xí)力學(xué)的性質(zhì)更是困難，如果我們借助模型，并讓學(xué)生親手去體驗，觀察到原先只能靠想象得到的實驗現(xiàn)象和靠推理得到的實驗結(jié)果。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生的主動參與意識，又能增強(qiáng)學(xué)生主動探究事實真像的能力、合作精神以及良好的習(xí)慣。如此的直觀性教學(xué)，勢必增強(qiáng)船舶專業(yè)課的教學(xué)效果。

1.2 模型制作能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)船舶專業(yè)課的動力

大學(xué)生愿意接觸新事物，但他們的學(xué)習(xí)動機(jī)大都是以滿足自己的好奇心和自己的專業(yè)過關(guān)為主的，自主意識不強(qiáng)。要讓他們自動的參與船舶專業(yè)課當(dāng)中來，必須利用他們的好奇心，恰恰模型制作中千變?nèi)f化的模型正是船舶專業(yè)課的魅力所在。因此，我們教師可以充分利用模型制作來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)船舶專業(yè)課的動力。諸多的模型不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣，在學(xué)習(xí)過程中，還能讓學(xué)生更直觀、更生動、更具體地觀察到自然科學(xué)的神奇，理解船舶專業(yè)課的實質(zhì)問題，對激發(fā)學(xué)好船舶專業(yè)課、用好模型的動力非常有好處。

1.3 模型制作有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實踐精神和創(chuàng)新意識

模型制作時學(xué)生會提出一些有意義和價值的問題，能自主的根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計合理的船舶專業(yè)實驗方案，制定計劃，進(jìn)行簡單的驗證性實驗，能對實驗中出現(xiàn)的正?，F(xiàn)象及異常現(xiàn)象做出合理的解釋，并完善設(shè)計方案，培養(yǎng)他們有科學(xué)的探索意識，能尊重事實，勇于對權(quán)威發(fā)出質(zhì)疑，有自己的主張和建議。樹立終身學(xué)習(xí)的意識和尊重科學(xué)的思維意識，能正確的認(rèn)識物質(zhì)世界，崇尚真理，實事求是，能關(guān)心、關(guān)注與模型設(shè)計有關(guān)的各種社會問題，有強(qiáng)烈的環(huán)保意識和終身發(fā)展意識，樹立長期發(fā)展意識，能堅持真理，敢于向一切偽科學(xué)做斗爭，勇于參與對社會發(fā)展起重大貢獻(xiàn)的活動中來，能用科學(xué)的眼光參與有關(guān)傳播船舶設(shè)計的社會決策，能深刻理解航海事業(yè)在社會發(fā)展中所起到的作用，正視社會的發(fā)展，積極參與社會建設(shè)中來。

2 模型制作在船舶專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 結(jié)構(gòu)模型

首先要進(jìn)行宏觀辨識與微觀探析，即能從不同角度認(rèn)知模型世界，可以從宏觀和微觀兩個角度感知，知道組成與構(gòu)成的關(guān)系，能用所學(xué)的知識解釋船舶專業(yè)課的原理，能用力學(xué)的觀點看物質(zhì)世界。

其次是還原抽象結(jié)構(gòu)概念。船舶模型是在建成后會被內(nèi)外功能組件和裝飾面層或多或少地遮擋起來，學(xué)生理解充分理解抽象的解釋，最佳的教學(xué)途徑通過模型才能全面直觀地進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的分析。傳統(tǒng)教學(xué)概念和原理都以語言文字的形式傳授給學(xué)生。然而再精確的語言也缺乏統(tǒng)一的想象依據(jù)，模型教學(xué)是理解抽象概念和原理的最佳途徑。

2.2 仿真模型

首先是船舶專業(yè)的證據(jù)推理與模型認(rèn)知，其有助于學(xué)生能初步學(xué)會學(xué)習(xí)船舶知識的方法，能有效的根據(jù)現(xiàn)有的知識進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí)，知道收集證據(jù)的方法和注意事項，根據(jù)仿真模型提出自己的猜想與假設(shè)；能用正確的方法尋找證據(jù)，做出相應(yīng)的結(jié)論，并能加以解釋，要根據(jù)現(xiàn)有信息對航行現(xiàn)象進(jìn)行合理的推理等。

2.3 虛擬模型

虛擬模型的制作完全依賴于計算機(jī)，這樣也可以鼓勵學(xué)生在課堂上動起來。

“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”。雖是反復(fù)強(qiáng)調(diào)的教育理念，但是要想導(dǎo)好一堂船舶專業(yè)課，讓學(xué)生真正成為課堂的主人絕非易事。讓他們真正動起來不易，動而不亂更不易，這就要求教師創(chuàng)設(shè)能引導(dǎo)學(xué)生主體參與的動手環(huán)境，逼真的三維顯示功能，人性化的操作界面能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生掌握和運用知識態(tài)度和能力，讓每個學(xué)生都能得到充分的發(fā)展”。在學(xué)生的制作過程中老師再加以適時適當(dāng)?shù)目隙ㄅc鼓勵，調(diào)動起其他學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們也迫切的進(jìn)入到虛擬圖形的制作情境中來，也充分展示了船舶特殊的結(jié)構(gòu)空間實體內(nèi)涵。當(dāng)然，在這個過程中，教師一定要讓學(xué)生的個性得到淋漓盡致的展現(xiàn)。這時，教師也絕不要拘泥于所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案，而應(yīng)持欣賞的態(tài)度，去看那些思想的火花盡情綻放。如果再適時加以引導(dǎo)，在配合上教師真誠的鼓勵和贊美，學(xué)生的自尊心就會得到極大的滿足，他們的主體地位就會充分顯現(xiàn)出來。

2.4 利用仿真實驗平臺

船舶專業(yè)課是一門藝術(shù)科學(xué)，科學(xué)的設(shè)計要求具有很強(qiáng)的規(guī)范性。學(xué)生在模型設(shè)計的過程中需要先掌握其規(guī)范之后才能進(jìn)行基本的實驗操作，以確保模型制作的準(zhǔn)確性和安全性，在一次次的操作中能逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)認(rèn)知習(xí)慣、特別是科學(xué)的認(rèn)知態(tài)度。教師在學(xué)生平時做設(shè)計時，就應(yīng)該對學(xué)生這方面的培養(yǎng)，加強(qiáng)督促并及時糾正出現(xiàn)的錯誤。因此每次模型制作課我都是以身作則，在做示范性實驗的時候要嚴(yán)格遵守其規(guī)范要求，因為學(xué)生會以教師為模版進(jìn)行效仿。尤其是教師在演示實驗中就要對各個環(huán)節(jié)中的操作進(jìn)行規(guī)范，千萬不能為了方便而使操作不規(guī)范，因為不符合規(guī)范的操作會給學(xué)生造成不良的影響，這種影響往往是非常大的，非常難以改正，特別要注意的是在學(xué)生做模型時也無法要求學(xué)生嚴(yán)格按照鎮(zhèn)圖形規(guī)范操作。

2.5 創(chuàng)造力的檢驗

結(jié)構(gòu)選型的最終目的是“正確地制造”。模型制造的過程中會經(jīng)歷多次的失敗和調(diào)整。創(chuàng)新的同時意味著可供參照的結(jié)構(gòu)體系乏善可陳。因此模型制作是船舶實踐過程中最有效的設(shè)計方法。模型制作實際上對船舶航行可行性的檢驗。即便是模型也會提出一些異想天開的制作方案。探究能力和創(chuàng)新能力來源于對模型的不斷探索和摸索，在探索和摸索中學(xué)生積累大量的知識和感受，在對新知的探索中，不斷增長能力，事實說明，敢于探索的學(xué)生，無不是一個勇于實踐、勇于奮斗的人。學(xué)生在實驗開始時就會猜測這個實驗會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象和生成什么樣的物質(zhì)，在教師的鼓勵下，學(xué)生敢于突破課本的束縛，證實自己的想是否成立，這些行為對于幫助學(xué)生形成化學(xué)概念，理解和掌握設(shè)計學(xué)知識，特別是對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力有著重要的作用。如：船體分段三維模型，船體是由具有層次關(guān)系的不同零部件組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，首先在部件環(huán)境中利用SPD三維建模工具，幾何模型庫需通過零部件間設(shè)計的邏輯依附關(guān)系來確定層次，最后在計算機(jī)上生成圖形，從而為船體修造工藝和船舶生產(chǎn)設(shè)計等專業(yè)知識的實踐打下堅實基礎(chǔ)。在實驗過程中要求學(xué)生動用自己的各種方法，調(diào)動自己的觸覺、感覺、味覺、視覺和聽覺等感官認(rèn)清物質(zhì)的本質(zhì)，并能夠利用現(xiàn)有的化學(xué)知識對實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋與分析，辨別個性和共性，以便學(xué)生形成正確認(rèn)識事物的方法和意識，進(jìn)而把現(xiàn)有知識不斷的升華和豐富，對事物有了新的認(rèn)識，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。這樣，學(xué)生在認(rèn)識---創(chuàng)新----再認(rèn)識------再創(chuàng)新中科學(xué)素養(yǎng)得到不斷的發(fā)展。這些方案可以進(jìn)一步加深學(xué)生對于船舶結(jié)構(gòu)體系的理解，并能激發(fā)學(xué)選取與設(shè)計構(gòu)件力學(xué)性質(zhì)較為接近的材料制作模型。尤其是在經(jīng)費允許的情況下可以制作相近全尺寸模型進(jìn)行驗證，這也是船舶在實際航行中常采用的手段。

總之，模型制作在船舶專業(yè)課中的應(yīng)用，有助于現(xiàn)代造船模式的推進(jìn)和數(shù)字化造船人才的培養(yǎng)。船舶專業(yè)教學(xué)中的分段施工的工藝步驟實現(xiàn)了教學(xué)手段多樣化，為船舶生產(chǎn)設(shè)計等專業(yè)知識的實踐打下堅實基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張曉飛.提高“船體制圖”教學(xué)效果的實踐探討[J]；航海教育研究，2012（03）：256-257.

[2]鐘民軍，李光華，黃平.關(guān)于改進(jìn)《艦船輔機(jī)》教學(xué)的幾點體會[J].中國水運（學(xué)術(shù)版）；2012（09）112-113.

[3]劉旭，崔風(fēng)波.關(guān)于高職船舶電工工藝課程教學(xué)的思考[J].遼寧高職學(xué)報；2012（12）312-313

[4]劉伯運，邱金水，王京齊.理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法探討——以《艦艇安全監(jiān)控系統(tǒng)》課程為例[J]；軟件導(dǎo)刊（教育技術(shù)）；2013（08）：1567-1568.

[5]丁振國，張一鳴.從實操教學(xué)看網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對高職航海教學(xué)的收效[J]；文教資料；2014（12）113-114.

[6]施亮泉，等.Inventor軟件在《船體結(jié)構(gòu)與制圖55教學(xué)中的應(yīng)用入教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)內(nèi)容的“任務(wù)化”和知識與技能[J].廣東造船，2015（3）78-79.

[7]蘇文榮.船舶產(chǎn)品設(shè)計（SPD）系統(tǒng)[J]，計算機(jī)輔助工程，2015（2）：115-116.