淺析船舶制圖的教學法與體會

(廣東海洋大學 工程學院,廣東 湛江 524088)

船舶制圖是船舶與海洋工程專業的專業必修課，也是一門理論與實踐性都很強的學科，其包含的通則、空間概念，并且有不少的專業術語，并不是每個學生能立刻聽懂。針對該問題，建議先講一些關于船體方面的知識，有初步的認識后，延伸到船體具體的一個部件名稱，進而可以讓學生更加清楚知道這個部件在船的哪個位置，形狀是怎樣的。其中理論教學中進行項目教學法，以散貨船、集裝箱船等典型船體結構及表達貫穿整門課的教學，實踐內容是手工繪制多用途船的分段結構圖，將實際任務融入教學內容，突出教學內容的任務化和知識與技能訓練的一體化，使學生學習貼近生產實際，加深對船體結構的認識，強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特殊性，學生學習本課程時缺少具體的實踐經驗，在學習過程中難免對船體所涉及的一些實際問題產生模糊的認識，而船舶教育的目的是要運用一切有效的教學手段和方法使學生在校期間最大的掌握船舶專業理論知識和專業技能[1]。而本課程涉及的主要內容都是圍繞型線圖、總布置圖及總結構圖講述，不僅要求教師具有一定的船舶專業方面的知識，而且是否運用恰當的教學方法和手段，直接影響學生的學習效果。因此，關于如何提高學生對于課程的興趣，充分發揮學生學習的積極性與主動性，并且如何引導學生分析問題和解決問題，提高他們處理實際問題，無疑是該課程的最大挑戰。

2 課程內容選取與設計

船舶制圖中的3個最主要圖是：型線圖、總布置圖、總結構圖[2]。安排這3個圖中先講哪個圖，關系到學生能否容易理解，前后思維能否貫通，從某種程度來講，會對教學效果產生重大影響，因此應給予重視。為了幫助學生更快入門，打破專有名詞及術語的障礙，可能先講總結構圖及結構名稱較為有利。但是從制圖的程序來看，總結構圖的縱、橫剖面圖的輪廓線是根據型線圖標準來決定的，基準線及基準面是以型線圖為基準的；在實際施工中是以各肋骨型線為基礎的肋骨框架作為安裝基準的。其次，總布置圖的總體輪廓也和總結構圖相似，都是來自型線圖，并且總布置圖的內容范圍很廣，延伸開來學生就不好把握，容易造成記憶混亂。最后，型線圖是最能反映船舶的特色，因為不僅建立點線面的3個視圖的立體投影關系，還是表現船舶性能的最集中代表，加上學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，對于學生來說會容易很多。同時，由于過去沒有上過船舶專業課，可以在船舶制圖課程講完型線圖和總布置圖后，安排學生到船體工地參觀實習，這樣不僅加深他們對船體的專業概念，對前面知識的鞏固，也可以為將來講解總結構圖打下基礎。

3 課程研究計劃與實施

課程主要根據企業對學生職業能力的共性要求，針對船舶行業企業中船舶生產設計和船舶生產等工作任務，以船舶圖紙識讀和繪制的過程進行課程建設。因此，課程內容的選取圍繞如表1所示幾種典型工作任務來設計課程內容。

表1 幾種典型的學習任務

以57 000 t散貨船船體生產圖紙為載體，讓學生通過工廠實際生產船舶圖紙與模型的識讀與繪制，采用“工學”結合為特點的教學方法，充分調動學生的積極性和主動性，使學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，傳統教學法的特點是采用“填鴨式”的教學方法。這種教學模式是以老師為主體，以教材為中心，學生是被動的接受者，老師向學生傳遞知識信息，控制學生掌握知識信息的過程，因此對型線圖的教學是按部就班地畫出來，而關于型值表怎么樣得來的卻不怎么解釋清楚。更有甚者，設計水線長，垂線間長，總水線長之間區別都不太清楚。通常，關于船舶的艏柱、艉型、甲板以及舯剖面的外型是根據船舶設計經驗來確定的。例如在繪制橫剖面的時候，必須按照橫剖面面積曲線進行。設計者應具備豐富的經驗，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計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，并進行船模試驗，如試驗符合要求，方可定型。然后，把型線圖的數值量出來，最后統計成一個型值表。另外，也可參考母型船的型線圖進行局部修改。

3.2 總布置圖

傳統的教學方法較為死板，教師習慣于教學參考書去框定學生的思維空間，無法促使學生主動去思考、探索，不利于對學生創造性思維的培養。總布置圖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、經濟性能，而且把各種設備、系統、艙室布置等情況盡可能地反映在一張圖上。對設計者來說，它是進行其它設計和計算的依據；對施工者來說，熟悉該船艙室的劃分和布置，對看結構圖和施工圖有很大的方便，特別是對船舶建造時的舾裝工作尤其有著重要意義。總布置圖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，配備有各種機械裝置、設備等，而總布置圖是表示全船總體布置的基本圖樣，內容繁多且涉及面廣，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，為了圖面清晰而內容詳盡，總布置圖中通常不標注具體尺寸，需要時，可按照比例從圖中量取，機械、設備、用具的精確尺寸由設備明細表或其它專用圖樣提供，設備、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，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械、設備、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定，畫圖時，需要根據想表達的設備、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》具體規定，標準中規定的基本圖形符號還可以與其它圖形符號組合使用。凡是國家標準中未提到的各種特殊設備等，可用與其實際形狀相似的圖形符號來表示。總布置圖內容還包括：主要尺度、甲板層數、橫艙壁位置、分艙情況、水、燃料、船舶動力系統布置、舵和推進器布置、起重設備、救生設備、錨泊設備、通道布置等。在確保船舶性能前提下，合理又經濟地完成總體布置，并妥善解決各種矛盾。

3.3 結構圖

船舶結構制圖是船體設計工作量最重要的步驟，需要處理圖紙數量最多的一項工作。船體結構型式與船舶的類型有關，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。根據用途不同，船體結構又可分為一般的船體結構圖和船體結構施工圖兩類。一般船體結構圖主要用來表示船體某部分的結構情況，包括各結構的材料和主要尺寸、構件之間的連接方法，在圖上一般不表示有關施工問題的內容。船體結構中除了首柱、尾柱及各種支柱等構件以外，一般其結構都是由板材和型材按一定的結構要求連接而成。用于支撐外板、甲板板、艙壁板、內底板及平臺板的一切型材統稱為船體骨架，通常有人認為船體結構是由板和骨架組成。由板和骨架組成的近似平面結構稱為板架結構，船體主要由船底板架結構、舷側板架結構、甲板板架結構和艙壁板架結構。在教學中要注意對來源情況不同的學員，采用不同的教學法，并通過大量資料及圖冊作為制圖參考。為了培養實干能力，鞏固投影觀念，安排了較多作業，鍛煉了學生的基本功。

4 結論

為了使學生盡快適應社會需求，需要對傳統的教學方式進行改革。傳統的課堂講授方式仍然是船舶管理課程教學的主導，為了激發學生學習興趣，培養他們分析問題、解決問題的能力，還應適當地運用案例教學方法來增強教學效果，這也需要做更多的研究與實踐。教師應始終貫徹啟發式教學思想，針對不同的教學內容選取恰當的案例，采用多種多樣的教學形式來分析案例，要做到有計劃、有組織、穩扎穩打，有的放矢，切不可流于形式，否則，就不可能真正發揮案例教學的長處。必須在教學實踐中把傳統教學法與案例教學法相結合，不斷摸索，總結經驗，使得案例教學方法真正能夠對船舶管理課程的教學起到有益的補充作用[4]。實踐沒有止境，創新也沒有止境，要突破前人，后人也必然會有新突破，這是社會前進的必然規律。要使學生把基礎理論，基本技能掌握得更好，船體結構與制圖課程的教學有待進一步在實踐中探索。

[1] 劉憲珍.高職院校輪機工程技術專業實踐教學探討[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構與制圖課程開發研究[J].遼寧高職學報,2012,14(7): 58-60.

[4] 馬振偉.船體結構與制圖實訓課程探討[J].南通航運職業技術學院學報,2008,7(1):127-129.