《高性能船性能與設計》課程教學方法改革探討

朱信堯 陳淑玲 楊松林 高俊亮

摘要：《高性能船性能與設計》是船舶與海洋工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課，傳統(tǒng)的課程教學方法難以適應現(xiàn)代船舶與海洋科技對專業(yè)人才的需求。文章從課程建設方法、教學方法和考核方式三個方面對《高性能船性能與設計》教學方法改革進行了初步的探討，以期提升《高性能船性能與設計》的教學效果。

關鍵詞：高性能船;教學改革;創(chuàng)新能力;實踐能力;船舶與海洋工程

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）52-0188-02

21世紀是海洋的世紀，高性能船是開發(fā)和利用海洋資源的重要途徑，隨著海洋開發(fā)的逐漸深入，社會對具有船舶與海洋工程方面專業(yè)知識的應用型和創(chuàng)新型人才有著極大的需求。傳統(tǒng)人才培養(yǎng)大多注重掌握專業(yè)理論知識，而較少考慮學生的動手實踐能力、團結協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，導致學生畢業(yè)后社會適應能力較差，這與新時代的發(fā)展已經(jīng)不相適應，也不符合高等教育的本質要求。根據(jù)新時代的發(fā)展需求，江蘇科技大學船舶與海洋工程學院于2018年更新了船舶與海洋工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，將其中原《高性能船舶概論》課程更名為《高性能船性能與設計》，并將教學學時從24學時增加至48學時，可見對高性能船的重視?！陡咝阅艽阅芗霸O計》的教學目的是通過課程的學習，使學生對滑行艇、水翼艇、雙體船及多體船、小水線面船、氣墊船、地效翼船和典型復合高性能船型的幾何特性、性能和結構特點有較全面的了解，并能掌握高性能船的一般性設計方法?！陡咝阅艽阅芘c設計》課程的內(nèi)容繁雜、綜合性較強，所以需要對如何提高學生的學習興趣以及如何通過本課程的學習來培養(yǎng)學生的綜合分析能力、創(chuàng)新能力及動手實踐能力進行研究及實踐。

一、課程建設方法

1.精編課程教材，保證內(nèi)容的合理性。教材是學生學習課程的重要參考資料，選擇一本適合于《高性能船性能與設計》課程內(nèi)容的輔助教材是該課程建設的重要任務。當前國內(nèi)外關于高性能船舶的經(jīng)典書籍較少，國外主要有Odd M.Faltinsen于2005年主編的“Hydrodynamics of High-Speed Vehicles”，國內(nèi)有由哈爾濱工程大學趙連恩教授等于2007年及2009年主編的《高性能船舶水動力原理與設計》、《高性能船舶原理與設計》，以及由江蘇科技大學李百齊教授于2001年主編的《21世紀海洋高性能船》等，但是這些教材大多編寫較早，內(nèi)容較老舊，或是理論太深，不太適合直接當作本課程教學的教材。在此背景下，我們將編著出版《高性能船性能與設計》一書，重點講解高性能船舶的概念、分類、特點、性能及設計制作等知識，并補充最新的高性能船的研究情況及發(fā)展趨勢，以配套課程教學。

2.豐富課程教學內(nèi)容，保持內(nèi)容的前沿性。《高性能船性能與設計》課程內(nèi)容涉及新型船型，注定了內(nèi)容的前沿性，為了保持授課內(nèi)容的新穎性，應時刻關注高性能船舶的發(fā)展及研究情況，在平時多注重高性能船舶相關知識的積累;在上課前備課時應再次搜索高性能船舶的相關研究成果，補充新的授課內(nèi)容，保證授課內(nèi)容的新穎性及前沿性。

二、教學方法

由于學科的專業(yè)性及特殊性，各專業(yè)培養(yǎng)的學生特點也不盡相同，《高性能船性能與設計》著眼于培養(yǎng)具有扎實的理論知識、自主設計高性能船舶、獨立制作船舶模型、能夠團結協(xié)作的高素質人才。在此培養(yǎng)模式中，老師的耐心指導是基礎，學生以研究的方式來學習新知識，學會理論和實踐相結合來解決已有問題是關鍵。

1.采用視頻、PPT及軟件相結合的教學方式。針對不同船型，首先播放相關船型的設計及航行視頻，讓學生對所講船型有直觀清晰的了解，激發(fā)學生學習的興趣。其次，在播放視頻過程中粗略講解所講船型的特點，之后，利用圖文并茂的PPT，系統(tǒng)講解相關船型的知識。最后，利用AutoCAD及三維建模軟件等給學生演示船舶的建模過程及結果，同時可簡單講解軟件的使用方法，讓學生可以完成船舶的三維建模。

2.基于“培養(yǎng)船舶與海洋工程大學生綜合創(chuàng)新能力教輔平臺”的高性能船舶設計演示。傳統(tǒng)的船舶設計按照設計規(guī)范一步步進行，過程繁雜且較為枯燥，不利于學生學習。為了解決這一問題，課題組在楊松林教授、陳淑玲老師的帶領下，設計構建了基于學科交叉融合、信息綜合應用和突出大學生綜合實踐能力培養(yǎng)的教輔平臺，為進一步改善大學生動手能力偏低和創(chuàng)新精神不佳的狀況創(chuàng)造了條件，進一步提高了培養(yǎng)綜合素質好、創(chuàng)新能力和適應性強的船舶與海洋工程高素質專門人才的教學水平?；诖似脚_設計制作的高性能船舶在“全國海洋航行器設計與制作大賽”等國家級學科競賽中獲得了包括特等獎在內(nèi)的獎項共三十余項。此平臺可以直觀、清晰、快捷地對高性能船的線型、推進系統(tǒng)等進行初步設計，能夠為之后模型的制作打下基礎。

3.高性能船物理模型制作及試驗展示。在課堂上利用圖片、視頻及實物相結合的方式，給學生展示高性能船舶模型的制作及試驗過程，幫助學生們進一步深化理解所講的基礎理論及設計等內(nèi)容，讓學生更直觀地掌握實體模型的空間構造。

4.學生講解和小組討論相結合的方式能夠提高學生的參與性。將全班分成若干小組，每組學生針對某一高性能船相關課題開展研究，之后在課堂上安排學生對課題進行講解，講解后全班同學及教師對其進行交流討論，這樣有利于加強學生間的交流以及學生和老師之間的互動，提高學生的興趣。由于本課程具有前沿性、創(chuàng)新性和實踐性，每組課題并不局限于某一類，課題可以是高性能船舶研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的總結，也可以是新概念船舶的設計，同樣可以是高性能船舶的設計制作。

5.教學與科研相結合，將最新研究成果引入課堂教學。把課題組及教學團隊相關教師的最新科研成果展現(xiàn)給學生，開拓學生的視野，提高課程學習的積極性，并引導和培養(yǎng)他們從事科研工作的熱情。

三、考核方式

課程考核是引導學生自主學習的重要手段之一，采取靈活多樣的課程考核手段，有助于培養(yǎng)學生多方面的能力，本課程擬采用以下三種方式進行考核。

考核方式1：高性能船舶研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢總結分析。此方式為單人模式，要求一個學生對一種或幾種高性能船舶的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行總結分析，內(nèi)容要具有一定的新穎性。此考核方式可培養(yǎng)學生搜集資料的能力、總結分析能力及寫作能力等。

考核方式2：新型高性能船舶概念設計。此方式可采取分組方式完成，每組1—3人，要求每組學生設計出一種新型的高性能船并建立其三維模型，所建立的船舶模型要具有一定的新穎性。此考核方式可培養(yǎng)學生搜集資料的能力、創(chuàng)新能力、團結協(xié)作能力和寫作能力等。

考核方式3：高性能船舶設計制作。此方式可采取分組方式完成，每組2—5人，要求每組學生設計并制作出一種新型的高性能船并完成相關試驗，所建立的船舶模型要能夠正常航行，鼓勵學生用設計制作的模型參加創(chuàng)新項目及學科競賽。

四、結語

21世紀是海洋的世紀，具有船舶與海洋工程方面專業(yè)知識的應用型和創(chuàng)新型人才是開發(fā)和利用海洋資源的重要保障。本文從《高性能船性能與設計》課程建設方法、教學方法及考核方式三個方面進行了探討，以期培養(yǎng)具有總結分析能力、創(chuàng)新能力、團結協(xié)作能力、動手實踐能力及寫作能力的適應新時代國家戰(zhàn)略發(fā)展需求的復合型人才。

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