針對(duì)研究生教學(xué)的“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)探究

張大朋，嚴(yán)謹(jǐn)，侯玲

（船舶與海運(yùn)學(xué)院，廣東海洋大學(xué)，廣東湛江 524088）

隨著國(guó)家向海圖強(qiáng)戰(zhàn)略的不斷深入以及當(dāng)前國(guó)際在經(jīng)濟(jì)、軍事各個(gè)方面在海洋領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)白熱化，國(guó)內(nèi)各個(gè)省市對(duì)于海洋開發(fā)的推進(jìn)不斷深入，開發(fā)海洋、探索深海已經(jīng)成為了不可阻擋的趨勢(shì)[1]。廣東海洋大學(xué)地處南海之濱，占盡地理優(yōu)勢(shì)，理應(yīng)在開發(fā)海洋的大潮中有所作為。2021年，廣東海洋大學(xué)獲批船舶與海洋工程專業(yè)一級(jí)碩士點(diǎn)和土木水利方向?qū)４T點(diǎn)的培養(yǎng)資格，從此掀開了廣東海洋大學(xué)涉海高層次人才培養(yǎng)的新一頁[2]。有鑒于此，在新形勢(shì)下，學(xué)校必須對(duì)原有的船舶與海洋工程人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修正，添加新的內(nèi)容，以適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)下對(duì)研究生教育與培養(yǎng)的要求。

因此，在新的人才培養(yǎng)方案中，通過參考借鑒兄弟船海院校的培養(yǎng)方案，添加了“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程[3]。同時(shí)，該課程是船舶與海洋工程專業(yè)研究生培養(yǎng)的必修課程，并將于2022年下半年開始展開授課。廣東海洋大學(xué)此前主要面對(duì)的是船舶與海洋工程專業(yè)的本科生，對(duì)于船舶與海洋工程專業(yè)的研究生課程體系的創(chuàng)建和課程的授課方式等仍需探索。有鑒于此，對(duì)廣東海洋大學(xué)的“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法提前展開探討。

一、當(dāng)前“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”教材的特點(diǎn)與教學(xué)現(xiàn)狀

不管是本科生教育還是研究生教育，任何專業(yè)課程的課堂教學(xué)離不開專業(yè)的教材，教材是教學(xué)的起點(diǎn)與基石[4]。因此，在選擇一門課程教材之前，必須對(duì)該課程當(dāng)前的主流教材有一個(gè)大體上的認(rèn)識(shí)，才能結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)、學(xué)科與高校自身辦學(xué)定位選出適合本學(xué)校的教材。在確定好了教材之后，需要對(duì)本校當(dāng)前的教學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)力有所了解，基于當(dāng)前的教學(xué)實(shí)力現(xiàn)狀制定切實(shí)可行的教學(xué)規(guī)劃與教學(xué)方案。

（一）當(dāng)前“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”教材的特點(diǎn)

經(jīng)過組織教研室相關(guān)教師深入調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)關(guān)于深水海洋浮式結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)的書籍主要有兩本。一本是2011年由張大剛統(tǒng)稿、張大剛、鄧忠超和閆發(fā)鎖共同編寫的《深海浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》[5]，該書由哈爾濱工程大學(xué)出版社出版發(fā)行；另一本是由船舶設(shè)計(jì)大師趙耕賢于2014年主編的《船舶與海洋工程設(shè)計(jì)技術(shù)》[6]，該書由哈爾濱工程大學(xué)出版社出版發(fā)行。兩本教材均為我國(guó)涉海強(qiáng)校出版社出版的專業(yè)針對(duì)性較強(qiáng)的涉海類教材，從內(nèi)容上來說各有千秋，但又各有側(cè)重。

張大剛版本的《深海浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》主要立足于介紹深海浮式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、分析以及建造、運(yùn)輸、安裝過程中的基本方法和基本原理，并結(jié)合作者自己20多年的深海設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)從工程建造技術(shù)和項(xiàng)目運(yùn)維管理兩個(gè)方面介紹了從事深海結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與海工項(xiàng)目管理人員應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識(shí)，在理論與工程并備的基礎(chǔ)上對(duì)于工程管理進(jìn)行了特色性介紹。

趙耕賢版本的《船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)》較為全面地論述了船舶與海洋工程專業(yè)中的兩個(gè)方向——“船舶”和“海洋工程”在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面所共同具有的共性技術(shù)，并結(jié)合作者50多年在國(guó)內(nèi)外主持和參與的百余項(xiàng)船舶與海洋工程的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中遇到的相關(guān)技術(shù)難題，系統(tǒng)而實(shí)用地介紹了海上浮式儲(chǔ)油船F(xiàn)PSO以及大型、超大型船舶等船型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，如船舶與海洋平臺(tái)的總強(qiáng)度與極限強(qiáng)度分析和海洋工程中生產(chǎn)采油模塊支墩、火炬塔架、內(nèi)轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)等特殊構(gòu)件的結(jié)構(gòu)分析等內(nèi)容。

經(jīng)過對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，趙耕賢版本的更偏重于工程與理論，但對(duì)于工程管理方面有所不足。而工程管理能力也應(yīng)該是船舶與海洋工程專業(yè)的研究生畢業(yè)后所必備的能力。而從研究生的培養(yǎng)定位來說，學(xué)碩和專碩的培養(yǎng)定位也有所不同。學(xué)碩主要是偏重于理論方面的深入研究，而專碩則更加側(cè)重于工程應(yīng)用。

經(jīng)過對(duì)比研究后，從培養(yǎng)技術(shù)和管理復(fù)合型人才的角度來考慮，可以結(jié)合兩本教材的優(yōu)點(diǎn)來制定既包括專業(yè)知識(shí)又具有管理知識(shí)的船舶與海洋工程專業(yè)的研究生教學(xué)方案。同時(shí)，在教材的具體運(yùn)用方面，擁有一定的靈活性，專碩方向的培養(yǎng)可運(yùn)用張大剛版本的教材，學(xué)碩方向的培養(yǎng)可運(yùn)用趙耕賢版本的教材。

（二）教學(xué)現(xiàn)狀

正如前文中提到的，廣東海洋大學(xué)剛剛于2021年獲批船舶與海洋工程專業(yè)一級(jí)碩士點(diǎn)和土木水利方向?qū)４T點(diǎn)的培養(yǎng)資格，將于2022年下半年開始船舶與海洋工程專業(yè)的碩士研究生招生與培養(yǎng)。而該課程是船舶與海洋工程專業(yè)碩士研究生的專業(yè)課程，但廣東海洋大學(xué)此前并沒有開展過該課程的相關(guān)教學(xué)。因此，有必要對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式展開探究。

但是，由于廣東海洋大學(xué)已經(jīng)獲批海洋科學(xué)專業(yè)博士點(diǎn)多年，且在海洋科學(xué)學(xué)位點(diǎn)下設(shè)有海洋工程與技術(shù)方向的人才培養(yǎng)，且海洋科學(xué)領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)的一些教學(xué)方法和教學(xué)理念與船舶與海洋工程專業(yè)的培養(yǎng)理念是有共同之處的，也是有所交叉的。因此，是有一定的師資基礎(chǔ)的。

二、“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教研團(tuán)隊(duì)的組建與課堂教學(xué)手段的豐富

（一）“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程教研團(tuán)隊(duì)的組建

根據(jù)實(shí)際需求，結(jié)合專業(yè)發(fā)展，在學(xué)科內(nèi)部組建專業(yè)的“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”教研團(tuán)隊(duì)，挑選業(yè)務(wù)熟練、力學(xué)理論功底強(qiáng)又有學(xué)科交叉背景的青年教師，針對(duì)廣東海洋大學(xué)的生源特點(diǎn)，展開特色化教學(xué)，結(jié)合多媒體影像，要有化繁為簡(jiǎn)的能力，把復(fù)雜的機(jī)理講簡(jiǎn)單，把難理解的公式用學(xué)生能聽懂的語言講明白[7]。并進(jìn)一步錘煉辦學(xué)特色和學(xué)科專業(yè)方向，結(jié)合廣東海洋大學(xué)“十四五”發(fā)展規(guī)劃，以“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”為抓手，以點(diǎn)帶面，對(duì)船舶與海洋工程專業(yè)的所有課程進(jìn)行詳細(xì)優(yōu)化，進(jìn)而逐步形成新的涉海人才教學(xué)培養(yǎng)體系[8]。

（二）課堂教學(xué)手段的豐富

隨著時(shí)代的飛速發(fā)展和信息技術(shù)的更新?lián)Q代，多媒體技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，從而促使課堂教學(xué)的手段也變得日益多樣化。由于本課程與工程實(shí)際結(jié)合較為密切，因此，教師在課堂上要注意與工程實(shí)際緊密相連。教師要盡量多搜集實(shí)際海上施工作業(yè)的視頻、圖片，同時(shí)結(jié)合多媒體影像，將同學(xué)們帶入到實(shí)際工程背景中進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。積極引入案例教學(xué)法，例如，在講到船體的設(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合一個(gè)已有的實(shí)際設(shè)計(jì)船舶的工程案例來講解，從這艘船船東下單訂船到敲定相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，從圖紙的設(shè)計(jì)到實(shí)際建造過程中遇到的生產(chǎn)、建造難題……這樣就將課本上枯燥的行業(yè)規(guī)范、技術(shù)要求糅進(jìn)了實(shí)際專業(yè)工程案例中，用實(shí)際一艘船的誕生過程和它誕生過程中所遇到的各種力學(xué)問題及面對(duì)具體問題的相關(guān)解決方案來不斷推動(dòng)課堂教學(xué)的深入。從而達(dá)到變抽象為具體、使課堂形式由靜到動(dòng)的目的。這樣可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，從而促使學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，養(yǎng)成獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

三、結(jié)論

從專業(yè)課的課堂教學(xué)來說，“深水浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程是船舶與海洋工程專業(yè)研究生教育的基礎(chǔ)課程，它與本科階段的“船舶原理”課程、“船舶設(shè)計(jì)原理”和“海洋工程基礎(chǔ)”課程一脈相承，既有相同之處又有其不同之處。同時(shí)，由于是研究生課程，在教學(xué)的深度和教學(xué)內(nèi)容的廣度方面都比本科階段更深更廣，因此對(duì)學(xué)生和教師的要求也更高。對(duì)于地方新興的涉海高校來說，在進(jìn)行船舶與海洋工程專業(yè)的研究生課程體系的設(shè)置時(shí)，要充分考慮自身辦學(xué)定位與條件，合理選擇適合本校生源的研究生教材，同時(shí)科學(xué)組建專業(yè)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以多種手段和方法進(jìn)行課堂教學(xué)，達(dá)到工程應(yīng)用和學(xué)術(shù)理論的相互融合，使學(xué)生在趣味中得到工程和理論兩方面的提高[9-46]。同時(shí)，針對(duì)專業(yè)碩士和學(xué)碩在培養(yǎng)定位上的差別，在培養(yǎng)方式上要有所區(qū)別，在教材的選取和應(yīng)用上也要在注重共性的同時(shí)注重其差異性。

從大的專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來說，由于船舶與海洋工程的涉及面非常之廣，與其相關(guān)的專業(yè)與學(xué)科也很多，同時(shí)由于各種功能不同的海工裝備的結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)形式、受力特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性也不盡相同，故而解決不同的海洋工程問題涉及到的專業(yè)和知識(shí)也會(huì)有所不同。在進(jìn)行船舶與海洋工程專業(yè)的研究生培養(yǎng)過程中要注意到這一點(diǎn)，要在培養(yǎng)過程中向?qū)W生灌輸交叉學(xué)科背景與知識(shí)在專業(yè)發(fā)展過程中的重要性，注意培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的提高。

從專業(yè)技術(shù)和理論的發(fā)展進(jìn)程來說，雖然限于現(xiàn)階段的認(rèn)知手段和技術(shù)方法對(duì)于實(shí)際船舶與海洋工程實(shí)踐中出現(xiàn)的各種各樣的海洋工程類問題還很難形成一攬子式的解決方式，但是從相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科和計(jì)算機(jī)技術(shù)目前的發(fā)展程度來看，目前船舶與海洋工程的發(fā)展前景呈現(xiàn)出高程度、多層次、多維度、多學(xué)科深度交叉融合的趨勢(shì)。與其有關(guān)的從基本理論、數(shù)值模擬技術(shù)到動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性等方面的各種理論方法也必將不斷涌現(xiàn)，對(duì)各種海洋工程裝備特性的認(rèn)識(shí)也將不斷深化。隨著相關(guān)理論和認(rèn)識(shí)的不斷加深，對(duì)具體工程實(shí)踐和科研理論探索更有指導(dǎo)意義的涉?？蒲谐晒貙⒉粩嘤楷F(xiàn)，從而形成一個(gè)“實(shí)際工程需要不斷促進(jìn)學(xué)科理論發(fā)展、學(xué)科理論發(fā)展反過來指導(dǎo)工程實(shí)踐”的良性循環(huán)。作為高校該專業(yè)的授課教師，要留意這種趨勢(shì)，在不斷對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行更新和補(bǔ)充的同時(shí)，要自發(fā)性地對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行深度的凝練、總結(jié)，學(xué)會(huì)用交叉學(xué)科的觀點(diǎn)看問題和解決問題，養(yǎng)成多學(xué)科交叉融合的思維模式，并在授課過程中將這種思維模式循序漸進(jìn)地教給學(xué)生，讓學(xué)生也掌握多角度、多方向處理問題和解決問題的方法。

可以預(yù)期的是，隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展的過程中對(duì)能源需求的日益加劇和我國(guó)政府從中央到各個(gè)省市相關(guān)涉海政策的陸續(xù)落地與大力持續(xù)地實(shí)施以及國(guó)內(nèi)外資本市場(chǎng)對(duì)海洋工程技術(shù)領(lǐng)域的持續(xù)關(guān)注，我們?cè)谖磥砜梢灶A(yù)測(cè)的幾年內(nèi)海洋及海工領(lǐng)域必將涌現(xiàn)不少新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，從而使得我國(guó)各個(gè)海域內(nèi)的各類海洋資源（包括化石能源、海洋魚類資源、海洋波浪能、潮流能、溫差能和風(fēng)能等海洋清潔能源）將得到更大規(guī)模的開發(fā)與利用；而對(duì)海洋工程實(shí)際中已經(jīng)或是即將出現(xiàn)并得到大規(guī)模使用的各種海洋浮體和浮式多體系統(tǒng)以及各式各樣的海洋工程裝備的研究（傳統(tǒng)海洋油氣、深海海洋牧場(chǎng)與深水養(yǎng)殖、智能港口、海上橋隧、海上軍事防務(wù)等）也將會(huì)更加系統(tǒng)、深入地進(jìn)行下去。由于海洋工程的涉及面非常之廣，與其相關(guān)的專業(yè)與學(xué)科也很多，同時(shí)由于各種功能不同的海工裝備的結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)形式、受力特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性也不盡相同，故而解決不同的海洋工程問題涉及到的專業(yè)和知識(shí)也會(huì)有所不同。因此，對(duì)于“深水浮式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)也會(huì)不斷提出新的要求，作為專業(yè)課授課教師，要不斷充實(shí)自身，緊跟時(shí)代潮流與步伐，不斷調(diào)整與完善相關(guān)的授課內(nèi)容與方法，從而能更好地勝任專業(yè)課程的教學(xué)任務(wù)。