李永正 楊永祥
(江蘇科技大學,江蘇 鎮江 212100)
船體結構課程是船舶與海洋工程專業重要的專業基礎課,在學生學習過程中起著重要作用。這門課程教學的主要任務是培養學生具備識讀任何類型船舶船體結構的能力。學生通過這門專業課程的學習了解船體各個結構和布置特點的主要內容,包括甲板結構、船底結構、舷側結構、艙壁結構和首尾結構等結構的名稱和布置特點,為后續專業課程、工作和研究生學習打下堅實的基礎。該課程的教學質量,將直接影響到學生專業課程學習能力的培養、工作能力的適應性以及后續研究生學習的創造性。但在教學過程中,作者發現很多學生在學習過程中參差不齊、空間想象能力弱,由于學時數的限制,對很多船體結構知識點較難接受,那就更談不上很好地理解和應用了,在后期的學習過程中普遍存在厭學的情緒。因此,為使船體結構課程達到滿意的教學效果,探索新的教學方法和教學模式就十分重要。
學生的學習興趣和學習效果之間是密切相關的。學習興趣很大程度上決定了學生所學學科的學習效果。由于學習興趣對學生學習效果的影響很大,所以應該注重在教學過程中尤其是起一次授課過程中培養學生的學習興趣,以此作為提高學習效果的主要途徑之一。在第一節課時,必須清楚給出學習目的和學習要求,結合教學內容,講明該課程在今后的專業課學習過程中、研究生學習過程中和工作過程中的重要性和具體的意義,激發學生的學習興趣。并且要把枯燥的專業知識分解化、簡單化,讓學生覺得自己絕對有能力完成這門專業課的學習,并一定要學好船體結構課這門專業基礎課。
船體結構課程僅有32學時,在學時較少的前提下還要圍繞各種類型船體結構各個構件識讀與空間連接系統進行教學,這就要求在教學大綱和教學計劃上突出重點,合理安排教學內容。具體來講,所有類型的船體結構主要分成船底結構、甲板結構、舷側結構、艙部結構和首尾結構等部分,在內容安排上首先要給學生介紹各類船舶各個結構,給學生一個整體的概念,不要讓學生一開始就云里霧里,讓學生明白無論什么船型都是分成這幾大結構。然后在分別講述這些結構的特點和布置特性,并結合實際工程各大船型的例子,讓學生掌握講授內容。在課程內容講授過程中,要結合今后學習、工作實際,注重學習過程和學習成果相結合,重點和難點內容通過課后作業和分小組討論的形式加強學習效果。
現代教學手段中PPT課件起到了很大的輔助作用,PPT課件具有知識重點突出、教學內容豐富、教學形式多樣化等特點。但在實際應用過程中,應增加相應工程實際的結構圖片,甚至可以添加視頻,讓學生更加直觀地了解和掌握教學內容,讓三維空間思維能力差的學生容易接受;在PPT準備過程中注意內容和圖片搭配協調,突出講課重點,并結合各種船體結構各個構件的工程實際CAD圖紙,讓學生提前接觸工程實際,為后續的學習和工作打下基礎。
船舶是大型的水上封閉建筑物,內部結構復雜,如果僅僅是采用圖片的形式來教學,一些三維空間想象能力差的同學學起來就會比較困難,這時可以采用3D打印船體結構模型來輔助教學。3D打印船體結構模型最大特點是方便拆卸和組裝,可以方便地給學生展示每個結構的布置方式和連接方式,像搭積木一樣使學生快速、簡單、熟練地掌握各種船型結構特點,提高學生的學習興趣和教學質量,為學生后續專業課的學習、研究生的研究和工作打下堅實的基礎。
在船舶與海洋工程中各大公司開發了很多商業軟件,如SESAM、MNastran、ANSYS、ABSQUS和TRIBON等商業軟件,這些軟件用于不同船舶工程結構設計的不同階段,但是所有階段都要有三維船舶結構模型,可以充分利用這些商業軟件的直觀性和可視性,給學生講授各種類型船舶結構名稱、布置特性、受力特性和結構應力分布情況,不但能讓學生迅速掌握相應的專業知識,調動學生學習的積極性和目標性,明確今后的工作內容和工作特點,讓學生有目標地去完成后續專業課程的學習,為今后的畢業設計選擇、研究生學習方向和工作打下堅實的基礎。
目前,為了方便學生的自主學習和課上內容的補充、拓展,各個學生都在積極開展“微課”開發和利用,“微課”可以指導學生自主學習,通過精心設計圍繞各大重點知識點或教學過程開展的簡短、完整的教學活動。因此,教師可以從學生的角度去制作和完善微課,是的“微課”內容更容易使學生吸收和消化,如果不能理解的可以反復觀看,為學生提供了方便的教學新體驗。針對目前“船體結構”課程學時少的棘手問題,可以通過“微課”加強知識點的學習,拓展課上內容,使學生能夠完全吸收和消化課上內容,為學生提高學習質量和效果提供了有力幫助,在期末復習階段、畢業設計階段、研究生學習階段和工作期間為學生提供了大量資源,為學生知識體系的鞏固和提高提供基礎。
隨著社會的快速進步、科技的迅猛發展,船舶與海洋工程也正以前所未有的速度迅猛發展,各領域、各學科和各專業相互滲透的趨勢日漸增加,大學生學習能力、視野和心理狀態都產生了巨大的變化,如果教師一直采用陳舊教學方式,教學效果將不會有明顯提高。作為一名船體結構教師,必須時刻關注和了解本學科、相關學科領域最新研究動態、新科技、新方法和新問題,防止知識老化,不斷提高自身教學業務能力、學術能力和專業技術水平。除此之外,教師還要具備一定的心理學知識,重視教學過程中各個因素的作用,科學地運用教學方法、教學手段和教學技巧,將學生注意力牢牢吸引在課堂教學內容上,并激發和培養學生學習興趣、信心,以積極多變的課堂教學方式,讓每個學生都積極參與到課堂教學中來,從而提高教學效果和教學質量。
通過船體結構課程教學方法的改革與探討可以發現,該課程在船舶與海洋工程專業學生專業課學習過程中起到舉足輕重的作用,該課程教學方法和技巧具有重要研究意義。本文從培養學生興趣、合理安排教學內容、利用現代化手段提高學生學習效果和教師的教學能力和水平等方面給出了改革方案。詳細探討了如何利用高質量ppt、3D模型、船體結構數字模型資源和網絡課程促進船體結構課程教學效果、提高學生學習興趣,并將各個資源整合到整個教學過程中,使得船體結構課程在教學過程中產生良好的教學效果,培養出船舶與海洋工程專業高素質綜合型人才,為我國的海洋工程領域騰飛添磚加瓦。