《海洋平臺設備與系統》課程模式改革探究

程勇　劉珍

摘要：為提高江蘇科技大學海洋工程與技術專業的教育教學水平，更好地為大型船廠、船級社及海洋重工企業輸送綜合應用型技術人才，結合《海洋平臺設備與系統》教學模式中存在的問題，本文將從教學內容，教學方法和教學實踐三個方面開展《海洋平臺設備與系統》課程改革與實踐，期望提高本課程的教學水平，為今后從事海上平臺作業的學生們做好基礎知識的鋪墊和專業技能的積累。

關鍵詞：海洋工程與技術專業；教學實踐；海洋工程裝備與系統

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）51-0083-02

隨著海洋開發的逐漸深入，社會對具有海洋工程方面專業知識的應用型和創新型人才需求出現了前所未有的高潮。我國各相關高校也展開了激烈的競爭，不斷提高對“海洋工程”專業方向的重視程度，紛紛增強海洋工程專業的建設力度。隨著“海洋工程與技術”新專業的申報成功和招生，培養該方向的高質量應用型和創新型卓越人才無疑是我校海洋工程校品牌專業最終的目標。傳統人才培養大多注重掌握專業理論知識，而較少考慮學生的實踐動手能力、創新意識和創新能力的培養，造成學生畢業后適應社會較為被動。這與社會的發展已經不相適應，且與高等教育的本質要求不相吻合。海洋工程與技術專業卓越工程師人才培養的特點就是要求學生既要具有一定的專業理論知識，又要有較強的動手實踐能力。僅僅注重專業理論知識的教育難以培養出優秀的人才。從我國目前普遍的海洋工程學科教學形勢來看，目前正從一個傳統的被動接受學習模式向主動實踐、興趣型過渡，新的海洋工程教育還處于經驗積累和新方法的探索階段，以探究式學習為本位，尊重每一個學生的現實生活，針對工科類學生的特點和未來的就業崗位，將理論課程與基層實踐融合，在教學計劃中合理地安排教學和工程技術實踐兩方面的課程，著眼培養學生基礎理論知識和現場施工的實踐能力。海洋工程專業應以工程需求為基本出發點，進一步明確細化培養方案，探索教學過程的開放性，參照海洋工程設計領域和職業崗位的要求，并緊密結合海洋工程專業發展現狀，采用創新的培養模式，建設共享型教學資源庫，形成從招生、人才培養到就業一體化成熟的教育思路。

由于目前海洋平臺設備與系統更新和發展非常快，目前國內還沒有一個系統的海洋平臺設備與系統課程相關的教材，傳統的授課內容主要包括：海洋平臺種類，海洋平臺環境載荷以及海洋平臺應用的材料以及平臺的強度分析等知識模塊。根據目前專業課程改革的要求，江蘇科技大學海洋工程與技術專業教師以強化基礎、突出重點的原則，對于海洋平臺相關的設備與系統進行了系統的描述。課程主要內容包括海洋平臺的種類及結構，并對海洋鉆井、完井采油中涉及到的裝備系統進行了全面的論述，包括鉆井系統與設備簡介；泥漿循環系統和設備；油氣水處理系統和設備；自升系統和設備；動力定位系統和設備以及水下油氣生產系統。我校給學生安排的課時量為36學時，其中包括了理論學習和實踐探索。那么如何在有限的課時內較好的完成教學任務就成為老師們必須重視的問題。本課程將結合作者四年的教學經驗，從教學內容、教學防范和教學實踐三個方面淺談《海洋工程設備與系統》的教學改革與實踐問題。

一、教學內容

《海洋平臺裝備與系統》是海洋工程專業主干課程，課程的主要任務是，強化學生的技術應用能力，加強實踐性教學環節，促進實踐教學動態體系的建立，使學生具備較強專業知識、動手能力、創新意識和創新能力，以適應和滿足現代海洋工程應用型和創新型卓越人才培養的需求。所以這門課程的一個重要的理論基礎就是海洋平臺主要設備：動力定位系統和設備、自升系統和設備、油氣處理系統和設備的工作原理和方式，這部分內容占用40%的課時量，是本課程的難點，通常的海洋平臺種類介紹和海洋環境介紹與海洋工程其他專業有多數重復，可簡單回顧和介紹一下，約占20%課時量，物理模型試驗和廠區實踐觀摩是本課程的一個重點，可與上面的理論介紹聯系起來，約占30%的課時量，剩余10%的課時量將留給學生和老師之間的互動，以及一些共同問題的探究。其中，主要設備介紹中動力定位系統和設備可適當增加，這里難點是對錨泊定位的分類：懸鏈線、張緊式、半張緊式以及復合系泊方式，計算包括懸鏈線理論計算、分段外推法計算以及有限元、有限差分和集中質量動力計算的介紹。這些分類和計算都是目前工程和研究中常采用的方法，但課時有限，結合大學生的前期基礎知識準備以及企業的需求，筆者選取了懸鏈式和張緊式錨鏈的簡單解析計算以及數值軟件使用來介紹，將提高學生對所學專業的綜合應用能力，同時也加強了學生對海洋平臺設備與系統工作方式的理解。

二、教學方法

每一個專業由于學科的特殊性孕育培養出來的學生特點也不一樣，海洋平臺設備與系統著眼培養學生具有基礎的理論知識、自主設計和制作海工模型、獨立進行模型試驗、勇于實踐的全方位人才。在這種教學模式中，老師的耐心指導是基礎，學生從一定的情境出發，以研究的方式來學習新知識，學會理論和實際雙方法解決已有問題。因此，針對海洋工程專業學生的思想特點，在教學方法中需采用以下手段。

1.提問和小組討論相結合方式提高學生的參與性。將全班分成若干小組，針對某一問題開展不同的解決方式，有利于學生間的交流、學生和老師之間的互動。

2.物理模型試驗驗證海洋平臺設備與系統工作原理。設計和制作海洋平臺設備與系統可以幫助學生們進一步深化理解老師課堂所將的內容，更直觀地掌握把握實體模型的空間構造，進一步在試驗室進行試驗訓練學生對造波機、浪高儀等設備的造作能力，幫助學生驗證一些有價值的工作理論，并從實驗中觀察一些奇特現象，以補充理論的不足。

3.采用理論教學和軟件使用相結合。針對簡單規則的結構，老師們運用學生們已經掌握的理論知識建立數學模型進行求解，讓學生學會用Fortran和Matlab編程軟件編寫相關程序求解實際問題；針對復雜結構物，現代多數企業運用AQWA和SEASAM等軟件進行計算，老師們可教會學生們這些軟件的使用過程，布置一個課程作業留給學生可下完成，通過實例完成提高了學生的自主學習能力。

三、教學實踐

如何讓學生從自己的知識角度來理解和觀察海洋平臺設備與系統的工作過程，加深對設備與系統工作原理的理解，激發對海洋工程學科的學習興趣？這就需要課程體系的設計注重培養學生的創新精神，采取理論與實踐相結合、自主與互動交融的授課方式。課堂上，除了授課基礎內容之外，還應準備一些行業資訊視頻，企業工作視頻，在上課的過程中依據相關內容給學生們加以展示，這樣一方面普及行業內的目前發展狀況，另一方面增加學生對專業知識的理解能力。另外，可與校企合作，帶領學生們去企業實習，提高學生們的實際操作技能，更進一步地了解企業文化和超大生產線。其中建立包括認識實習和生產實習的實習模塊。其中認識實習的時間大約為10天，由基礎課老師和專業課老師、校內教師和校外聘請指導教師相結合，采用講座、錄像與現場參觀等方式給學生指導；生產實習時間大約為半個月，主要由校外企業老師帶學生進行實地現場觀摩整個海洋平臺設備與系統的制作、安裝和作業等過程，并指導學生完成相關海洋平臺設計任務。

參考文獻：

[1]馬小劍，劉珍，嵇春艷，李良碧.基于“卓越工程師教育培養方案”的海洋工程與技術專業教師隊伍建設與企業實訓平臺構建[J].教育教學論壇，2015，（48）：19-20.

[2]劉珍，嵇春艷，李良碧.基于“卓越工程師教育培養方案”的教材改革研究[J].中國電力教育，2013，（266）：129-130.