中国船舶业转型对船舶工程专业教学的要求

2023-09-25 07:10杨心怡
中国教育技术装备 2023年8期
关键词:造船高性能船舶

杨心怡

江苏科技大学苏州理工学院 江苏苏州 215600

0 引言

近十年来,中国船舶制造业在世界造船市场所占的份额逐渐增大,中国船舶制造业在全球市场上所占的比重也明显上升,已经成为全球重要的造船中心之一[1]。当前,我国已经迈入世界造船大国的行列,基本形成了船舶现代科技创新体系,初步建立了现代高水平的船舶工业体系。面对现在的发展,中国船舶制造业亟待转型,适应新的市场需求,加快创新步伐,以进一步提高国际竞争力。根据“十四五”规划,船舶制造业的绿色和智能制造转型升级,将为一些小型和小众船型带来新的发展机会,中国整体造船市场也将呈现出三大主力船型以外的多样化发展。2021 年,中国为了顺应全球绿色低碳转型趋势,推出了多型符合最新国际海事规则要求的绿色船型。而面对新的发展方向,目前船舶与海洋工程专业的学生所学的知识仍为传统的造船技术,已不符合新的造船趋势,学生对先进的船舶制造技术及理念以及新型船舶了解甚少,企业对新型人才的需求未能得到满足。因此,船舶与海洋工程专业课程必须加以改进,需要增设相应教学内容和实践环节,让学生与时俱进,增强综合竞争力,为海洋强国战略的推进作出贡献。

1 船舶业现状分析

1.1 绿色低碳可持续发展

造船业作为制造业的重要组成部分,既是我国的支柱产业之一,也是消耗高和污染严重的行业。在国际船舶排放标准日趋严格,在国家环保政策及可持续发展战略的要求下,绿色造船势在必行。以高技术含量、低碳环保为特征的船舶制造技术,已成为我国船舶业的未来发展方向之一。

面对目前的发展形势,如果技术与经营手段不能及时跟上绿色低碳可持续发展的步伐,就会失去未来的生存空间。虽然我国在发展低消耗、节约型的造船技术方面取得了一些成果,在产出规模快速扩大的同时,资源的消耗水平有了一定程度的降低。但是,与日韩造船业相比,我国船舶工业在资源消耗方面仍存在一些不可忽视的问题,比如钢材利用率不高、企业缺乏有效的节能降耗管理体制、造船精度管理水平不高、部分生产设备严重老化、资源利用效率低等,这些问题导致船舶在生产过程中浪费了大量资源。所以,我国的造船水平与世界先进造船水平的差距还十分明显。

1.2 智能化转型迫在眉睫

虽然,目前中国造船业在数量、订单等方面远超日韩,但是在造船效率方面仅是日韩的三分之一,中国船舶业的制造水平较日韩仍然具有一定差距。随着船舶生产要素成本的增加,中国的优势逐渐减小,转型升级成为不可忽视的问题。多年来,我国船舶企业不断推进信息化、自动化、网络化以及数字化发展,逐渐进入智能时代,数字化、智能化造船是现代造船模式的主要方式。与此同时,全面部署国家“十四五”时期两化深度融合工作重点,加快数字化造船进程,为智能船舶制造打下了坚实的基础[2]。

从数字化造船开始,后期也将逐步建立船舶数字化运营平台、工业互联网平台等数字化平台,将形成数据驱动闭环和一个完整的船舶智能体系。制造业数字化转型的工作重点之一是将造船业进行数字化转型,我们要抓住时机,尽快实现全面数字化、智能化的船舶制造。

1.3 发展新技术 拓展新市场

由于社会需求日益增长,人们不再满足于生产常规船舶,且常规船舶市场饱和,国际竞争优势薄弱,无疑研发高性能船舶,成为我国开拓船舶新市场的重要途径之一。高性能船舶也凭借较大的优越性受到大家广泛关注。

我国对于高性能船舶的研发相对较晚,与发达国家仍然存在一定差距。但近两年来,高性能船舶在我国得到迅速发展,订单量明显增多,所以需要集中突破一些技术难点,增强创新和实践的能力,在国际市场占领一席之地[3]。

船舶业的数字化、智能化同时也为制造智能船舶、高性能船舶打下了坚实的基础。新一代信息技术虽然带来了新的应用场景和实践成果,但是航运企业的运营成本也在不断增长。在这种情况下,包括造船、船运等各界,不断加大对智能船舶和高性能船舶的投入[4]。目前,由于市场的升级变化,智能船舶和高性能船舶的研发和制造是国家政策明确支持的重点项目,尤其是豪华邮轮的制造,更是创新突破的一个重大方向。

2 教学中融入船舶市场发展新理念

为适应现代市场的发展,满足船舶业对新型人才的需求,为国家的海洋强国战略提供技术支持,高校在人才培养方面应与社会发展同步,与国际接轨。面对中国船舶业的转型升级,绿色造船、智能造船以及高性能船舶的研发成为新的发展方向,船舶与海洋工程专业在培养方案及教学内容上应作出相应的调整,增设配套课程,教学方式也应有所创新和改革。

目前船舶与海洋工程专业的大多数专业课程仍然以一些传统的船舶类型以及造船技术为主来进行教学活动,缺乏时代性和应用性。应从下面几门课程入手,融入船舶市场发展的新方向。

2.1 工程导论

工程导论课程作为船舶与海洋工程专业学生最先接触的学科基础课程,其设置的目的是使学生熟悉船舶与海洋工程学科的工程背景、研究内容与研究方法等基础知识,应当在学习初期就给学生留下深刻的印象,让学生形成船舶制造的新思想,积极贯彻落实“十四五”规划对于船舶制造绿色低碳、智能化、数字化的指导。教师应当就目前船舶业的发展形势,深入介绍绿色造船、智能造船对于船舶市场的积极影响,通过对新型船舶种类的介绍,激发学生的学习兴趣,为其后续专业课程的学习打下基础。

2.2 船舶与海洋结构物制造技术

船舶与海洋结构物制造技术课程旨在培养学生运用船舶建造工艺学原理和方法解决船舶建造相关问题的能力[5]。可以在讲解现代先进造船技术的同时,融入“绿色”“智能”理念,例如:提高钢材的利用率、高效焊接工艺、无余量制造、环保涂装等,结合计算机集成制造系统和现代集成制造系统,以电算软件为切入点,进行数字化转型。

对于高性能船舶的制造难点,开设专题讨论环节,例如:超大型分段精度建造技术、总组和船坞总装技术、船体焊接技术、新型动力装置安装及实验技术等。让学生在搜集资料与研讨的过程中,加深对高性能船舶的认识与了解。

2.3 船体结构

在以往的船体结构课程教学中,多以典型的散货船、油船以及集装箱船等船作为教学案例进行分析,对高性能船舶接触甚少,学生对于新型船舶的结构认识仍处于懵懂状态,且知识迁移能力较弱,无法灵活运用所学知识,不能举一反三。针对这一问题,可以在课程中增加高性能船舶结构的识图训练。在学习了典型结构的基础上,针对双体船、气垫船、小水线面船等船舶的图纸开展识读、绘制的练习,不仅可以培养学生对于船体各结构认知的能力,还可以与船舶业发展趋势保持一致,与企业接轨,丰富知识面[6]。

2.4 造船生产设计

造船生产设计课程旨在培养学生运用造船生产设计的基本原理和方法进行相关船舶的生产设计的能力。在以往的课程教学中,教师往往通过理论教学,展示船舶业的生产设计的相关工作内容,包括生产设计的管理、生产设计的标准、船体生产设计以及舾装生产设计等。内容过于理论化,比较抽象,且教师本身也缺乏一线经验,加上教材过于老套,早与企业实际运行的生产设计体系脱轨,所以内容的应用性较低,学生也难以理解。对于本门课程,可以邀请企业人员进课堂,为学生传授经验,可以根据目前船舶企业的运营模式新编教材,将企业如何改变自身造船模式和与新市场融合的内容体现在课本中。还可以增设实践环节,组织学生现场参观,亲身体验,这样印象更加深刻,理解也更加透彻,比单纯的理论教学效果更好。

3 结合实践教学提高课程实用性

3.1 多增加实习环节,加强校企合作,提高知识的应用性

对于船舶与海洋工程专业的学生来说,学校的学习,理论多于实践,尤其是制造方向的课程,仅凭书本上的理论、图片以及教师的讲解,难以真正理解造船流程以及先进造船技术,无法在脑海中形成体系[7]。且教学过程容易枯燥、无聊,学生的学习效率低下,更加难以理解重点内容。并且,以往的实习环节较少,多以走马观花式的参观为主,无法真正体验和学习真正的造船流程与技术。在今后的教学中,应改变这种状态,学校应积极与企业合作,形成校企联合培养模式,在企业设置基地,每学年进行不同程度的实习培养,由浅入深,由认知实习到生产实习,帮助学生深入了解船舶业最新技术与制造理念,将所学知识加以印证和运用。企业也可重点培养有潜力的学生,形成良性循环,为学生未来的就业打下基础。学生也可以提前熟悉企业环境,快速融入企业,减少企业的用工成本。

3.2 教师积极参与实践,增强自身实力

由于船舶业的转型升级,专业课教学中应融入新的造船理念以及先进的造船技术,这对高校教师的知识结构也提出了更高的要求。高校教师应及时更新自己的知识结构,并补充相关方面的理论。由于目前船舶与海洋工程专业的大多数教师从未在造船一线待过,缺乏实践经验,所以船舶与海洋工程专业的高校教师,可以根据自身的需要,去一线船舶企业参加实训、调研,征得企业同意,拍摄相关先进制造技术视频,也可与其他院校教授同类专业课的教师进行研讨、互相学习,提高自身水平。通过自身的经历以及相关的视频进行教学,可以更加生动、贴合实际地讲解与理论相关的知识,增加课堂的趣味性和实用性[8],加深学生的印象。

3.3 增加船模制作类课程

学校的学习往往以教师课堂讲授、学生理论学习为主,忽略了对学生动手能力的培养。学生往往也只是会纸上谈兵,动手能力不强。根据新的发展模式以及企业对于新型人才的需求,动手实践能力是一项非常重要的技术指标[9]。因此,在新的环境下,应增设船模制作类的课程,以培养学生的动手能力。此类课程不仅可以将以往所学的比如船体结构、结构设计、船体制图等课程知识加以验证和运用,还可以在做中学。教师可以以高性能船舶作为考点,学生进行船舶资料的搜集和自行发挥想象进行船型的设计,培这样可以养学生的自学能力以及创新能力,让学生不仅了解书面理论知识,更了解船舶本身[10]。

4 结束语

综合上述分析,中国船舶业的转型升级势不可当,这也是中国船舶制造行业的必经之路,绿色造船、智能造船以及高性能船舶的研发是行业发展的大势所趋。高校对于学生的培养 也应紧跟时代潮流,根据中国船舶业发展的新方向以及转型升级的新形势,及时调整培养方案与教学内容,对相关课程进行改进,增强各门课程的应用性与时效性。同时也要注重扩大实践教学面,加强校企合作,提高知识的应用性,增加船模制作类课程以提高学生的动手能力和创新能力,培养更适合企业发展需求的人才。高校教师也应及时更新自己的知识结构,提高自身水平,为培养国家需要的人才而努力。

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