卓越工程師培養(yǎng)計劃的“船舶阻力與推進”課程的教學改革與實踐

張寶吉，周 暉

(上海海事大學 海洋科學與工程學院，上海 201306)

卓越工程師培養(yǎng)計劃的“船舶阻力與推進”課程的教學改革與實踐

張寶吉，周 暉

(上海海事大學 海洋科學與工程學院，上海 201306)

為培養(yǎng)具有專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實、實踐能力強的專業(yè)型復合人才，結(jié)合船舶與海洋工程專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方案和教學大綱要求，針對核心課程“船舶阻力與推進”的教學模式和教學方法，以拓寬知識領(lǐng)域為前提，提倡學生自主學習，強化實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，開展“教師講授”“自主學習”“實踐創(chuàng)新”教學模式的改革與實踐。

卓越工程師教育；船舶阻力與推進；教學模式；改革與實踐

“船舶阻力與推進”是船舶與海洋工程專業(yè)必修課，是系統(tǒng)掌握船舶原理關(guān)鍵一環(huán)，也是以后學習船舶設(shè)計、船舶建造等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學方法以教師講授為主，存在缺陷，特別是在當今信息化時代教改勢在必行[1-3]。

1 課程特點與目標定位

船舶與海洋工程專業(yè)實行卓越工程師培養(yǎng)計劃，即培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識扎實，實踐能力強的工程技術(shù)人才[4]。所以在課程講授的過程中注重理論聯(lián)系實際，突出實踐性教學環(huán)節(jié)，要與培養(yǎng)目標相一致。本課程總學時54學時，其中課堂教學36學時；實踐環(huán)節(jié)9學時；課堂討論9學時。采用模塊化教學，共分為6個教學模塊，見圖1。具體的知識模塊和對應的教學內(nèi)容見表1。

圖1 課程體系結(jié)構(gòu)

2 教學模式改革與實踐

“船舶阻力與推進”是集理論、實踐于一體綜合性的一門課程。在實踐環(huán)節(jié)的教授過程中，采取多種多樣的、靈活多變的教學手段和教學方法，合理地利用有效的教學手段和教學方法[5]，主要有常規(guī)的課堂教學、信息化多媒體教學、企業(yè)實踐教學、課后自學等多種手段有效結(jié)合。以主要教材為主體，課程大綱為指導，注重教學質(zhì)量和學生能力的培養(yǎng)，最大程度地調(diào)動學生的學習興趣，變被動學習為主動聽講，增強學生對知識的掌握和運用能力。

2.1 教學方法

在課程的理論講授過程中，科學、合理的引入信息化的教育技術(shù)，制作圖文并茂、精美的多媒體CAE課件，將傳統(tǒng)教學方式和CAE課件的有效結(jié)合，提高教學效果和學生的學習興趣。目前在船舶與海洋工程專業(yè)每學年有2個班，約70人開設(shè)“船舶阻力與推進”課程。

1)啟發(fā)式教學。講授船舶阻力與推進內(nèi)容時，為了激發(fā)學生學習的興趣，理論聯(lián)系實際，和目前比較流行節(jié)能、減排聯(lián)系起來，在船舶阻力計算和螺旋槳設(shè)計過程中如何實現(xiàn)節(jié)能減排。也就是最小阻力船舶設(shè)計問題，即設(shè)計一個低阻、高推進效率的節(jié)能船型。這樣可促使學生積極思考，拓展思路，增強學生對實際問題把握能力。

表1 知識模塊及對應的教學內(nèi)容

2)討論式教學。針對一些答案不惟一的題目，鼓勵學生大膽設(shè)想，并展開激烈的討論，這樣可激發(fā)學生靈感和對課程的興趣[6-7]。例如，在講到船舶阻力時，關(guān)于“減小摩擦阻力的方法”學習中，讓學生們課后自己取查閱相關(guān)資料，列舉目前一些常用的減小摩擦阻力的方法，然后課堂上進行討論，效果非常好。既培養(yǎng)了學生獨立思考的能力，也訓練了學生查閱資料的能力。

3)研究式教育。對于一些理想化的假設(shè)問題，例如，勢流理論、船模拖曳實驗、螺旋槳敞水實驗、螺旋槳空泡實驗、理想推進器模型和理想螺旋槳模型等都做了大量的假設(shè)，這就會造成最終結(jié)果與工程實際的差異，計算結(jié)果如何應用于工程，請同學們提出自己的見解，并闡述其合理性和可行性，可進一步增強學生對課程的理解。

4)工程實踐能力教育。本課程特別重視實踐性教學，充分利用現(xiàn)有的“國家級工程實踐教育中心”實踐條件，讓學生深入船廠，在工人師傅的指導下，親自編寫船舶設(shè)計指導書，進一步鞏固學生對基礎(chǔ)知識的理解，提高知識的綜合運用能力。

2.2 教學手段

1)利用多媒體技術(shù)，在緒論課及各章講解之前安排對相關(guān)工程背景的形象化介紹，課件中多收集一些相關(guān)的圖片和錄像等，增加對工程的感性認識。在具體講解某些重要概念或工程實際處理時，也可利用多媒體的直觀性和形象性，強化概念理解和解決實際工程問題能力的培養(yǎng)[8]。

信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用。采用信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得最新的教育教育資源、更加全面、系統(tǒng)地掌握相關(guān)知識，方便平時學習和解疑，提供給學生網(wǎng)上預習、復習及疑難解答。

多媒體技術(shù)確實是現(xiàn)代教學手段的改革與創(chuàng)新，但還不能完成取代板書，多媒體技術(shù)對于一些工程案例，可以提供直觀的圖片、影像等，但對于理論知識的講解卻沒有板書的優(yōu)勢，所以在教學過程中，注意合理有效地利用多媒體技術(shù)。

2)課堂教學與課后自學相結(jié)合。學生要求教師在傳授知識時是越細越好，但這樣做，一方面不能調(diào)動學生學習的主動性和提高學生的自學能力，一方面也受學時限制。因此，通過課堂教學有效的時間，詳細介紹基本原理；然后通過布置課外作業(yè)及答疑、輔導、課外討論等方式擴大學生知識面，提高學習興趣，培養(yǎng)動手能力及理論聯(lián)系實際的能力。

3)理論與實踐相結(jié)合。實踐教學(課程設(shè)計)要求學生必須完成2部分內(nèi)容，船舶阻力估算和螺旋槳的圖譜設(shè)計。學生通過自己設(shè)計課程設(shè)計說明書加深對課程理論的理解和掌握。

在課程考核過程中，應該注意對學生知識點的掌握程度和運用已有的知識分析問題、解決問題能力的考查，試卷內(nèi)容上應體現(xiàn)具有一定的區(qū)分度。此外，平時成績的比重也可適當加大，不再是憑期末一張試卷完成學生課程的最終的考核。

3 結(jié)論

“船舶阻力與推進”作為船舶與海洋工程專業(yè)學生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,如何讓學生更好地掌握這門課的理論知識，并將其有效地利用到實際的船舶設(shè)計和建造中，達到應用型人才的培養(yǎng)目標，是船舶與海洋工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的主要任務。以“船舶阻力與推進”課程的建設(shè)為例，通過三位一體化的教學模式的改革與實踐，讓學生熱愛船舶專業(yè)，增強學習興趣，培養(yǎng)獨立處理問題、解決問題的能力。同時也能增強了教師教學的使命感和激情，促進了教師梯隊建設(shè)。當然，教學方法需要不斷的改革與創(chuàng)新，只有這樣，“船舶阻力與推進”課程才能變得不枯燥，課堂教學才能變得精彩。在這一教學模型的改革與實踐中，關(guān)鍵是國家級工程實踐中心的建設(shè)和運行，特別是企業(yè)導師的聘任和遴選，以及企業(yè)導師的積極性等問題，是實現(xiàn)這一教學模式的關(guān)鍵，所以需要學校和企業(yè)的相關(guān)領(lǐng)導加強溝通，保證實踐環(huán)節(jié)的順利開展。

[1] 應業(yè)炬，龐君.“船舶快速性”課程教學模式的探索與實踐[J].長春理工大學學報，2012(10)：219-222.

[2] 周宏，蔣志勇，姚震球，等.船舶原理精品課程建設(shè)與研究[J].江蘇教育學院學報，2010,26(4)：4-7.

[3] 劉英學，劉文白，張寶吉.船舶與海洋工程專業(yè)培養(yǎng)模式研究[J].船海工程，2012,41(6)：134-137.

[4] 張安富,劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考[J].高等工程教育研究,2010(4):56-59.

[5] 李冬琴.“船舶原理”課程教學研究與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2009,29:195-195.

[6] 韓翔希.“船舶原理”任務化模式教學改革與探索[J].欽州學院學報，2015,30 (11):6-8.

[7] 馬娟.以項目課程為導向的“船舶原理”課程改革探索[J].江蘇科技信息,2016(8):38-40.

[8] 韓鑫，藍尉冰，焦自權(quán).實踐化教學模式在“船舶原理”課程教學中的應用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015,14(15)：188-189.

Teaching Reform and Practice of the Course of Ship Resistance and Propulsion in the Background of Excellent Engineer Education

ZHANG Bao-ji, ZHOU Hui

(College of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

In order to cultivate talents with a solid foundation of professional knowledge and practice ability, based on the excellent engineer cultivating mode of Shanghai Maritime University in shipbuilding and marine engineering, combined with the training objectives, training programs and curriculum requirements, the teaching mode and methods for the core courses named Ship Resistance and Propulsion were discussed about, so as to broaden the knowledge, promote students' autonomous learning, strengthen the cultivation of practice ability and innovation consciousness, carry out the teaching mode reform and practice in teaching, learning and practical innovation.

excellent engineer education; ship resistance and propulsion; teaching mode; reform and practice

10.3963/j.issn.1671-7953.2016.06.038

2016-06-25

上海市重點課程建設(shè)項目

張寶吉(1979—)，男，博士，副教授

U661.3;G642.42

A

1671-7953(2016)06-0158-03

修回日期：2016-08-11

研究方向:船體線型優(yōu)化設(shè)計方法和完整穩(wěn)性

E-mail:zbj1979@163.com