《海洋平台设备与系统》课程模式改革探究

程勇　刘珍

摘要：為提高江苏科技大学海洋工程与技术专业的教育教学水平，更好地为大型船厂、船级社及海洋重工企业输送综合应用型技术人才，结合《海洋平台设备与系统》教学模式中存在的问题，本文将从教学内容，教学方法和教学实践三个方面开展《海洋平台设备与系统》课程改革与实践，期望提高本课程的教学水平，为今后从事海上平台作业的学生们做好基础知识的铺垫和专业技能的积累。

关键词：海洋工程与技术专业；教学实践；海洋工程装备与系统

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）51-0083-02

随着海洋开发的逐渐深入，社会对具有海洋工程方面专业知识的应用型和创新型人才需求出现了前所未有的高潮。我国各相关高校也展开了激烈的竞争，不断提高对“海洋工程”专业方向的重视程度，纷纷增强海洋工程专业的建设力度。随着“海洋工程与技术”新专业的申报成功和招生，培养该方向的高质量应用型和创新型卓越人才无疑是我校海洋工程校品牌专业最终的目标。传统人才培养大多注重掌握专业理论知识，而较少考虑学生的实践动手能力、创新意识和创新能力的培养，造成学生毕业后适应社会较为被动。这与社会的发展已经不相适应，且与高等教育的本质要求不相吻合。海洋工程与技术专业卓越工程师人才培养的特点就是要求学生既要具有一定的专业理论知识，又要有较强的动手实践能力。仅仅注重专业理论知识的教育难以培养出优秀的人才。从我国目前普遍的海洋工程学科教学形势来看，目前正从一个传统的被动接受学习模式向主动实践、兴趣型过渡，新的海洋工程教育还处于经验积累和新方法的探索阶段，以探究式学习为本位，尊重每一个学生的现实生活，针对工科类学生的特点和未来的就业岗位，将理论课程与基层实践融合，在教学计划中合理地安排教学和工程技术实践两方面的课程，着眼培养学生基础理论知识和现场施工的实践能力。海洋工程专业应以工程需求为基本出发点，进一步明确细化培养方案，探索教学过程的开放性，参照海洋工程设计领域和职业岗位的要求，并紧密结合海洋工程专业发展现状，采用创新的培养模式，建设共享型教学资源库，形成从招生、人才培养到就业一体化成熟的教育思路。

由于目前海洋平台设备与系统更新和发展非常快，目前国内还没有一个系统的海洋平台设备与系统课程相关的教材，传统的授课内容主要包括：海洋平台种类，海洋平台环境载荷以及海洋平台应用的材料以及平台的强度分析等知识模块。根据目前专业课程改革的要求，江苏科技大学海洋工程与技术专业教师以强化基础、突出重点的原则，对于海洋平台相关的设备与系统进行了系统的描述。课程主要内容包括海洋平台的种类及结构，并对海洋钻井、完井采油中涉及到的装备系统进行了全面的论述，包括钻井系统与设备简介；泥浆循环系统和设备；油气水处理系统和设备；自升系统和设备；动力定位系统和设备以及水下油气生产系统。我校给学生安排的课时量为36学时，其中包括了理论学习和实践探索。那么如何在有限的课时内较好的完成教学任务就成为老师们必须重视的问题。本课程将结合作者四年的教学经验，从教学内容、教学防范和教学实践三个方面浅谈《海洋工程设备与系统》的教学改革与实践问题。

一、教学内容

《海洋平台装备与系统》是海洋工程专业主干课程，课程的主要任务是，强化学生的技术应用能力，加强实践性教学环节，促进实践教学动态体系的建立，使学生具备较强专业知识、动手能力、创新意识和创新能力，以适应和满足现代海洋工程应用型和创新型卓越人才培养的需求。所以这门课程的一个重要的理论基础就是海洋平台主要设备：动力定位系统和设备、自升系统和设备、油气处理系统和设备的工作原理和方式，这部分内容占用40%的课时量，是本课程的难点，通常的海洋平台种类介绍和海洋环境介绍与海洋工程其他专业有多数重复，可简单回顾和介绍一下，约占20%课时量，物理模型试验和厂区实践观摩是本课程的一个重点，可与上面的理论介绍联系起来，约占30%的课时量，剩余10%的课时量将留给学生和老师之间的互动，以及一些共同问题的探究。其中，主要设备介绍中动力定位系统和设备可适当增加，这里难点是对锚泊定位的分类：悬链线、张紧式、半张紧式以及复合系泊方式，计算包括悬链线理论计算、分段外推法计算以及有限元、有限差分和集中质量动力计算的介绍。这些分类和计算都是目前工程和研究中常采用的方法，但课时有限，结合大学生的前期基础知识准备以及企业的需求，笔者选取了悬链式和张紧式锚链的简单解析计算以及数值软件使用来介绍，将提高学生对所学专业的综合应用能力，同时也加强了学生对海洋平台设备与系统工作方式的理解。

二、教学方法

每一个专业由于学科的特殊性孕育培养出来的学生特点也不一样，海洋平台设备与系统着眼培养学生具有基础的理论知识、自主设计和制作海工模型、独立进行模型试验、勇于实践的全方位人才。在这种教学模式中，老师的耐心指导是基础，学生从一定的情境出发，以研究的方式来学习新知识，学会理论和实际双方法解决已有问题。因此，针对海洋工程专业学生的思想特点，在教学方法中需采用以下手段。

1.提问和小组讨论相结合方式提高学生的参与性。将全班分成若干小组，针对某一问题开展不同的解决方式，有利于学生间的交流、学生和老师之间的互动。

2.物理模型试验验证海洋平台设备与系统工作原理。设计和制作海洋平台设备与系统可以帮助学生们进一步深化理解老师课堂所将的内容，更直观地掌握把握实体模型的空间构造，进一步在试验室进行试验训练学生对造波机、浪高仪等设备的造作能力，帮助学生验证一些有价值的工作理论，并从实验中观察一些奇特现象，以补充理论的不足。

3.采用理论教学和软件使用相结合。针对简单规则的结构，老师们运用学生们已经掌握的理论知识建立数学模型进行求解，让学生学会用Fortran和Matlab编程软件编写相关程序求解实际问题；针对复杂结构物，现代多数企业运用AQWA和SEASAM等软件进行计算，老师们可教会学生们这些软件的使用过程，布置一个课程作业留给学生可下完成，通过实例完成提高了学生的自主学习能力。

三、教学实践

如何让学生从自己的知识角度来理解和观察海洋平台设备与系统的工作过程，加深对设备与系统工作原理的理解，激发对海洋工程学科的学习兴趣？这就需要课程体系的设计注重培养学生的创新精神，采取理论与实践相结合、自主与互动交融的授课方式。课堂上，除了授课基础内容之外，还应准备一些行业资讯视频，企业工作视频，在上课的过程中依据相关内容给学生们加以展示，这样一方面普及行业内的目前发展状况，另一方面增加学生对专业知识的理解能力。另外，可与校企合作，带领学生们去企业实习，提高学生们的实际操作技能，更进一步地了解企业文化和超大生产线。其中建立包括认识实习和生产实习的实习模块。其中认识实习的时间大约为10天，由基础课老师和专业课老师、校内教师和校外聘请指导教师相结合，采用讲座、录像与现场参观等方式给学生指导；生产实习时间大约为半个月，主要由校外企业老师带学生进行实地现场观摩整个海洋平台设备与系统的制作、安装和作业等过程，并指导学生完成相关海洋平台设计任务。

参考文献：

[1]马小剑，刘珍，嵇春艳，李良碧.基于“卓越工程师教育培养方案”的海洋工程与技术专业教师队伍建设与企业实训平台构建[J].教育教学论坛，2015，（48）：19-20.

[2]刘珍，嵇春艳，李良碧.基于“卓越工程师教育培养方案”的教材改革研究[J].中国电力教育，2013，（266）：129-130.