摘要 本文針對海洋工程環境課程教學存在的問題和不足,對海洋工程環境課程教學改革進行了探索。分析了目前存在的問題,提出教學改革的措施,包括組織教學內容,豐富教學手段,加強實踐教學,提高教師水平等。
關鍵詞 海洋工程環境 課程 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
0 引言
海洋工程環境這門課重點介紹風、浪、流、冰對海上建筑物的作用以及工程上計算環境作用荷載的方法,最后還介紹了泥沙顆粒的基本性質及波浪潮流作用下海岸岸灘的變形淤漲規律,是船舶與海洋工程專業學生重要的專業基礎課,為后續船舶設計和平臺設計專業課提供基本知識儲備。
1 目前存在的問題
按照中國石油大學(華東)現行船舶與海洋工程專業本科人才培養方案,海洋工程環境課程教學安排在第六學期,理論教學 46 學時,實驗教學兩學時。其相關課程有流體力學、船舶工程、海洋鉆井工程、海洋平臺工程等。通過對教學環節各方面的分析總結,發現問題主要存在以下幾個方面:
(1)課時不足。海洋工程環境課程的內容很多,囊括了所有海洋工程環境的作用力。有限的學時分配顯然很難做到將教材中的內容講授完全,勢必有些內容只能泛泛帶過。因為課時緊張,授課方式以教師講授為主,無法發揮學生學習的主動性,也沒有足夠的時間與學生進行思維互動,進行啟發、提問和討論,教師毫無余地開展創新教育實驗。
(2)缺乏實踐。由于實驗室建設還未完備,僅開設了一門實驗課,即立波的波壓力測定實驗,實驗設備僅有一套,限制了學生實驗的積極性和主動性。而且實驗也是讓學生按照規定程序完成實驗,不能很好調動學生的主觀能動性,積極參與進來,沒有達到實驗的真正目的。
(3)教師工程經驗不足。海洋環境課程內容多、涉及面廣,要求教師除了有較高的理論水平和教學經驗之外,還必須具有一定的實踐經驗。高校教師缺乏必要的實際工程經驗,加上個人知識結構的局限性,要在課堂上除傳授課本理論知識外,同時調動學生學習的主動性,就成了一項困難的任務。
2 教學改革方法
2.1 調整教學內容
(1)學習專業基礎課的目的是深化相關專業課程的學習,為其提供知識儲備。首先根據本校學生的學科發展需要合理安排海洋工程環境這門專業基礎課的內容,并在提升教師的教育理念,加強教材建設,優化教法,重視實踐教學環節的基礎上建立海洋工程環境課程的教學團隊。團隊教師有計劃地組織課外答疑活動,引導專業資料的閱讀,提高學生對專業知識的理解和應用能力。
(2)重點講述海浪及波浪作用力部分。這部分共包括三章的內容:海浪、海浪觀測與海浪譜以及波浪作用力,除了基礎的波浪理論之外,這部分還包括現實的波浪觀測和記錄方法,隨機波的統計意義表達和海浪譜,最后波浪作用力的計算,將理論知識在實踐中應用。首次講課還可以多準備一些材料,介紹本課程的發展沿革,前輩專家學者的創見軼事等等,起到拋磚引玉的效果,有效激發學生的學習興趣和熱情。
(3)重點講述潮位預報和海流以及冰的作用力部分。講授時要注意與相關課程的銜接,如潮汐部分可結合海洋學內容講解;冰的作用力可結合海洋平臺穩性計算講解。講授時尤其要注意增強授課內容的系統性、條理性。
(4)內容較簡單的風和泥沙運動,可適當減少授課時間。講授時要多列舉工程實例,激發學生興趣,避免枯燥;一些易懂的部分可以適當方式引導學生自學,以教師提問的方式強調重點。教師要注重培養學生自主觀察、積極思考的能力。
(5)在教學中應及時補充新標準、新規范、新觀念和新的政策法規,最好能結合最新的工程實例,介紹本學科的最新研究成果,幫助學生了解本學科新技術新理論的發展概況。
2.2 多種教學手段的應用
(1)采用多媒體教學。圖片、視頻、Flash 動畫等,能形象表述風、波浪、潮流、海冰、泥沙等海洋動態的物理運動過程,以及外界因素對其產生的影響。對于必要的公式理論推導,可配以板書方式講授,使教學內容更加豐富生動,簡單明了,吸引學生的注意力。
(2)多介紹工程實例。海洋工程環境是一門實踐性很強的課程,工程案例是一項不可缺少的教學材料。尤其引入工程事故案例,通過這些工程事故使學生深感海洋環境中設計和校核工況這一關決不能放松,喚起學生的工程責任意識,不僅有助于學生更快理解理論知識,又能培養學生的專業興趣和對具體問題的分析能力。
(3)引入課堂分析討論。對于帶有啟發性或爭論性的論題,教師可不直接講授,而是留給學生自己思考提出結論的余地。在具體操作上有兩種方法實現,一是課前布置議題,然后上課時組織學生討論并發言;二是鼓勵學生在課堂上提出問題,對于有爭議的問題,由學生隨機分組進行小組討論。
2.3 改革實踐教學環節
傳統的實驗教學主要是驗證性實驗,學生學習積極性不高,除實驗課程外還應加入實習環節。組織學生到唐島灣,相對于實驗室的波浪水槽,通過實際海洋環境的直觀感受增加對波浪測定,潮余流測定等觀測方法和觀測結果在時空上變化的理解。到中海油海工基地參觀,可通過技術人員的現場講解加深對理論知識的掌握和應用。
2.4 強化教師教學能力
海洋工程環境專業的教師必須具備合理的知識結構,除了必備的海工專業基礎、流體理論基礎外,作為工程類課程的教師,實踐經驗也非常重要。學校應積極為教師創造實踐機會,安排教師深入相關企業和施工現場。同時為教師提供繼續深造提高的條件和機會,比如國內外同類大學的短期進修培訓,還可以探索團隊式教學模式,由老教師一對一指導年輕教師,或全體教師通過定期的教案交流、參與指導學生申報大學生創新實驗項目等,逐步提高年輕教師業務能力和綜合素質。
3 結語
海洋工程環境是船舶與海洋工程專業一門非常重要的專業基礎課程,目前的教學環節和教學方法還不夠完善,教學效果未達到預期目標,本文提出的一些教改措施,還需要創造條件進行實踐,從而驗證其可行性和有效性。
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