船舶与海洋工程专业课特点分析与教学探讨

赵炳雄 严 谨 陈志明

（广东海洋大学 广东·湛江 524005）

1 船舶与海洋工程专业概况

海洋工程大类专业包括船舶工程、海洋工程、海洋技术和海洋资源四个主要学科，主要服务于海洋开发与利用，属于综合性工程技术专业。船舶与海洋工程是其中形成最早和体系最为成熟的主干学科，涉及海洋、河流、湖泊等水域的交通运输和工程服务，为我国水面和水下的民用和军事工程培养了大批的人才。如30 万吨的超大油轮、万箱的集装箱船、“雪龙号”科考船、“天鲲号”挖泥船、航空母舰、核潜艇等都属于船舶工程领域。船舶工程为这些装备提供设计、分析、建造、运营和维护等技术支撑，是发展国家海洋经济、促进海洋开发和利用、维护海洋经济和加强军事国防的重要基础。海洋工程是一门开发和利用海洋的新兴综合专业学科，为大陆架到深远海区域的海底油气资源、矿物资源、生物资源和空间资源等提供开发和利用的装备和技术支持。如开发油气的各类海洋平台和水下采油装置，油气海上存储和运输的管道或特殊船舶，水下探测和作业的机器人，海上城市和海上机场，深海养殖平台，海上风电场等都属于海洋工程领域。海洋工程是现代海洋资源开发和利用的尖兵利器，是建设海洋强国的关键基础。

船舶与海洋工程专业在上世纪50 年代作为国家经济重要支撑的学科在上海交通大学、哈尔滨工程大学、华南理工大学等高校开设，并对我国船舶工业提供了重要的技术支持。随着水上运输及海上工程技术的发展，船舶与海洋工程技术人才需求量也不断增加。我校（广东海洋大学）在上世纪末开设船舶与海洋工程专业，以培养德、智、体等诸方面全面发展的，掌握现代船舶与海洋工程设计、制造的基础理论知识与专业基本技能，能在船舶与海洋结构物设计、制造、检验、使用和管理等部门从事技术和管理方面工作的船舶与海洋工程学科高级工程技术人才，尤其侧重为国内各大造船企业和地方船厂培养基础扎实、专业知识面广、动手能力强、具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才为目标。

船舶与海洋工程的主干学科包括数学、力学和海洋工程。专业核心课程有材料力学、理论力学、流体力学、船舶结构力学、船舶静力学、船舶阻力与推进、船舶材料与焊接、船舶结构与制图、船舶设计原理、船舶建造工艺等。

2 船舶与海洋工程专业课特点分析

船舶与海洋工程是一门工程类专业，主要以工程应用为目标。船舶与海洋工程专业课具有综合性、应用性、实践性、专业性等特点，如图1 所示。课程内容以数学、力学课程为基础，综合运用相关理论知识通过一定的模型应用于实际的工程中，通过设计、分析、校核、实验等实践环节，掌握船舶与海洋工程结构物设计、建造等技术及生产管理过程的相关知识。

图1 船舶与海洋工程专业课特点

船舶与海洋工程专业课是在求解实际工程问题过程中归纳总结出来的方法论，综合了多学科的知识。课程涉及数学、物理、力学、电子和信息等基础学科，解决一个实际的工程问题往往需要综合运用各门基础学科的知识。“船舶原理”“波浪理论”“流体力学”“船舶结构力学”“海洋工程基础”等课程涉及大量的高等数学微积分知识，物理学的波形理论和基本概念。“船舶设备”“船舶电气”等课程需要以电子、信息、控制等理论为基础。学习和讲授这些专业课程时往往需要多学科交叉运用相关的知识点。

船舶与海洋工程专业课的设置是传授解决实际的工程问题，具有明确的应用目的。“流体力学”“波浪理论”“海洋工程基础”等课程是讨论船舶与海洋结构物所在的水域环境的状态以及结构物与水域环境的相互作用，分析结构物受到的环境载荷以及在受到载荷用下的响应问题。“船舶结构力学”“钢结构”“船舶材料与焊接”等课程是针对于船舶与海洋工程特殊结构材料和形式的专业课程，应用于船舶与海洋结构物的结构设计、建造、分析、校核等环节，确保结构物的科学性和安全性。“船舶阻力与推进”是针对船舶动力推进的专业课程，讨论船舶与海洋结构物在水域环境下前进的阻力和动力问题，实现结构物的推进功能。船舶与海洋工程专业课涉及环境条件与环境载荷、结构物响应与安全、结构物设计与建造、船舶阻力与动力、船舶运营与维护等内容，每一门课都是为了解决船舶与海洋工程结构物的功能性和安全性问题，具有明显的应用性。

船舶与海洋工程专业是为工程问题服务的，主要是培养专业技术人才。专业课内容是工程师的方法论总结和科研工作者的钻研成果，终究是为了指导船舶与海洋工程的生产实践。为加深对专业知识的理解，锻炼理论联系实际的思维模式，培养工程实践的技能，船舶与海洋工程专业课设置较多的实践课程。“船舶结构力学”“船舶静力学”“船舶阻力与推进”“钢结构”等课程都开设有课程设计，通过综合性的理论学习，结合某一具体的工程问题开展课程设计，使得理论和实践实现很好的连接，真正达到理论指导实践的目的。同时专业课中还包括“认识实习”“生产实习”和“毕业实习”课程，通过工艺实践和现场实践，学生更好地认识和理解专业的技术工作并应用综合性理论知识指导实践。

船舶与海洋工程结构物所在的水域环境以及独特的结构形式，决定了船舶与海洋工程专业具有自身的特殊性。为适应长期漂浮或固定在水域环境中，船舶与海洋工程结构物的形式与陆地建筑不同。因此，船舶与海洋工程专业也形成独特的专业课程，如与水域环境相关的有“流体力学”和“波浪理论”，与结构相关的“船舶结构与制图”和“海洋平台强度”。同时，“船舶原理”“船舶设备”“船舶设计原理”“船舶结构力学”“船舶贸易与经营”和“专业英语”等课程里的很多内容和术语都只针对船舶与海洋工程领域，是专门为船舶与海洋工程开设并为相关结构物的设计、建造、运营、管理和维护等服务的，具有极强的专业性。

3 教学内容探讨

船舶与海洋工程专业课教学内容应该以培养专业技术人才为目标，结合专业课的综合性、应用性、实践性和专业性的特点，在有限的课时里择优编排。

结合专业课自身特点进行课程教学的设计很有必要。专业课教学内容应该合理平衡课程的综合性和专业性，把相关学科的知识点串联起来，围绕船舶与海洋工程专业问题展开教学探讨，突出专业知识的自身特点。如“船舶结构力学”的教学内容应该结合高等数学、线性代数和材料力学等知识体系，围绕船舶与海洋结构物的船体梁、杆件和板架等特殊结构开展理论教学。在理论教学的基础上充分利用课程设计、车间工程训练和现场实习的机会，合理安排教学内容先后顺序，加强理论和实践的结合。在理论和实践教学过程中，始终坚持以解决实际问题为目标，教学内容应该充分考虑理论模型与实际工程问题的结合，案例教学重点突出应用理论知识解决工程问题的环节，培养学生学以致用的能力。

平衡每门专业课的教学时间和优化专业课教学内容是提高专业课教学效率的关键。专业课的建设是一个课程体系的规划，最终是服务于培养目标，因此课专业课的设置需要综合考虑。培养方案和教学大纲的制定应该充分考虑每门专业课的重要程度，有所侧重、有所取舍地平衡每门专业课课时的安排。每一门船舶与海洋工程专业课程课时有限，无法面面俱到地把所有专业知识都涵盖在授课内容当中。专业老师需要全面深入地了解所授课程的内容和知识难易点，做到有所取舍，有所突出。在教师熟识的理论基础上，从学生学习的角度出发，剔除不必要的学习环节，突出关键的知识点，重点设计起承转合的关键点。作为专业老师，应该把任教的专业课与相关的其它专业课做简单的关联介绍，让学生在学习过程中不忘课程的重要性，学会系统学习，加深对专业课的综合理解。专业课的教学内容是庞大复杂的，需要综合考虑整个体系的均衡和自身的特点，同时需要在不断的教学实践中总结经验，进行改革，通过不断迭代以实现专业课教学内容的优化。通过不断优化和精细设计的专业课内容不但能提高学生对专业知识的理解和运用，同时能提升学生的学习能力和思维模式。

4 教学方法探讨

船舶与海洋工程专业课程涉及数学、力学、物理、电子、信息等基础学科，不管对于学生还是老师，都是很大的挑战。同时，这庞大复杂的知识体系对学生来说不只是困难，往往也是枯燥的。如何激起学生的学习兴趣，引导学生正确学习，和深入浅出地传授专业知识，对任课老师来说是任重道远的。每位专业老师都应该思考高效的教学方法，以达到教有所用的目的。

针对船舶与海洋工程专业课的特点，课堂教学虽然不能涉及多学科知识的传授，但必须引导学生去运用相关的数学、力学、物理等基础知识，培养综合运用知识的能力，授之以鱼不如授之以渔。在讲授经典案例的时候，应该重点讲授理论如何与实际工程进行结合，要让学生学会如何用书本的理论知识解决实际的工程问题，达到培养高级技术人才的目的。在实践环节中，要抓住实体模型、现场工艺和具体问题的现场教学机会，积极引导学生对理论知识和实践内容结合的思考。教学内容不能面面俱到，教学手段必须掌握以点带面和举一反三的方法。通过经典案例的深入讲解，任课老师引导学生积极思考，串联相关的知识体系，然后推广到普遍的问题上。在讲授知识的时候，适当采用多媒体和实验的方法，能够使专业知识更加直观易懂，能更加有效地达到教学的目的。近年来以校企合作培养的教学模式得到广泛的认可和实践，通过实际项目的现场教学和聘请企业专家授课结合的模式，提升专业课的教学的宽度和深度。以赛促教的模式是我校船舶与海洋工程专业教学的一大特色，通过学院支持和专业老师辅导，培养学生参加各类专业比赛，学生在参加比赛过程中加深对专业知识的综合理解和运用。积极参加学科竞赛的同学学习成绩普遍较好，就业方面具有一定的优势，这一方面是竞赛成绩的作用，另一方面是通过参加学科竞赛学生各方面的能力得到了提升。

大学生的培养及局限于灌输基本理论，而应该突破知识教学的框架，引导学生锻炼创新的思维模式，培养独立的逻辑分析能力，提高工科大学生卓越工程师的素养和自我学习的意识。教学方法的探讨有很多，具体的每一门专业课都有独特的适用的方法。任课老师应该积极探讨，与学生换位思考，传递专业知识的过程授予学生主动思考和解决问题的方法，优化专业课的教学方法。

5 总结

专业课的教学是船舶与海洋工程专业培养方案的核心内容，应当引起专业任课老师的足够重视。教学大纲的编制、教学内容的设计和教学方法的运用都应该结合船舶与海洋工程专业课综合性、应用性、实践性和专业性的特点。专业老师应对船舶与海洋工程专业有系统性的认识，综合规划专业课程体系，合理优化教学内容和课时。任课老师应该对专业课程进行深入的剖析，对课程内容了然于胸，以学生为本设计教学内容。同时要运用先进有效的教学手段，不断优化高效的教学方法，提升课堂教学效率。专业课程的教学任重道远，只有自上而下，从课程体系到每一门专业课，通过不断的优化教学内容和教学方法，才能更好地培养船舶与海洋工程领域的高级技术人才。