針對研究生教學的“深水浮式結構設計基礎”課程教學探究

張大朋，嚴謹，侯玲

（船舶與海運學院，廣東海洋大學，廣東湛江 524088）

隨著國家向海圖強戰略的不斷深入以及當前國際在經濟、軍事各個方面在海洋領域的競爭白熱化，國內各個省市對于海洋開發的推進不斷深入，開發海洋、探索深海已經成為了不可阻擋的趨勢[1]。廣東海洋大學地處南海之濱，占盡地理優勢，理應在開發海洋的大潮中有所作為。2021年，廣東海洋大學獲批船舶與海洋工程專業一級碩士點和土木水利方向專碩點的培養資格，從此掀開了廣東海洋大學涉海高層次人才培養的新一頁[2]。有鑒于此，在新形勢下，學校必須對原有的船舶與海洋工程人才培養方案進行修正，添加新的內容，以適應當前形勢下對研究生教育與培養的要求。

因此，在新的人才培養方案中，通過參考借鑒兄弟船海院校的培養方案，添加了“深水浮式結構設計基礎”課程[3]。同時，該課程是船舶與海洋工程專業研究生培養的必修課程，并將于2022年下半年開始展開授課。廣東海洋大學此前主要面對的是船舶與海洋工程專業的本科生，對于船舶與海洋工程專業的研究生課程體系的創建和課程的授課方式等仍需探索。有鑒于此，對廣東海洋大學的“深水浮式結構設計基礎”課程教學方法提前展開探討。

一、當前“深水浮式結構設計基礎”教材的特點與教學現狀

不管是本科生教育還是研究生教育，任何專業課程的課堂教學離不開專業的教材，教材是教學的起點與基石[4]。因此，在選擇一門課程教材之前，必須對該課程當前的主流教材有一個大體上的認識，才能結合專業特點、學科與高校自身辦學定位選出適合本學校的教材。在確定好了教材之后，需要對本校當前的教學團隊實力有所了解，基于當前的教學實力現狀制定切實可行的教學規劃與教學方案。

（一）當前“深水浮式結構設計基礎”教材的特點

經過組織教研室相關教師深入調查后發現，當前國內關于深水海洋浮式結構物設計的書籍主要有兩本。一本是2011年由張大剛統稿、張大剛、鄧忠超和閆發鎖共同編寫的《深海浮式結構設計基礎》[5]，該書由哈爾濱工程大學出版社出版發行；另一本是由船舶設計大師趙耕賢于2014年主編的《船舶與海洋工程設計技術》[6]，該書由哈爾濱工程大學出版社出版發行。兩本教材均為我國涉海強校出版社出版的專業針對性較強的涉海類教材，從內容上來說各有千秋，但又各有側重。

張大剛版本的《深海浮式結構設計基礎》主要立足于介紹深海浮式結構的設計、分析以及建造、運輸、安裝過程中的基本方法和基本原理，并結合作者自己20多年的深海設計和管理經驗從工程建造技術和項目運維管理兩個方面介紹了從事深海結構設計與海工項目管理人員應具備的基礎知識，在理論與工程并備的基礎上對于工程管理進行了特色性介紹。

趙耕賢版本的《船舶與海洋工程結構設計技術》較為全面地論述了船舶與海洋工程專業中的兩個方向——“船舶”和“海洋工程”在結構設計方面所共同具有的共性技術，并結合作者50多年在國內外主持和參與的百余項船舶與海洋工程的設計與開發過程中遇到的相關技術難題，系統而實用地介紹了海上浮式儲油船FPSO以及大型、超大型船舶等船型結構設計技術，如船舶與海洋平臺的總強度與極限強度分析和海洋工程中生產采油模塊支墩、火炬塔架、內轉塔系統等特殊構件的結構分析等內容。

經過對比后發現，趙耕賢版本的更偏重于工程與理論，但對于工程管理方面有所不足。而工程管理能力也應該是船舶與海洋工程專業的研究生畢業后所必備的能力。而從研究生的培養定位來說，學碩和專碩的培養定位也有所不同。學碩主要是偏重于理論方面的深入研究，而專碩則更加側重于工程應用。

經過對比研究后，從培養技術和管理復合型人才的角度來考慮，可以結合兩本教材的優點來制定既包括專業知識又具有管理知識的船舶與海洋工程專業的研究生教學方案。同時，在教材的具體運用方面，擁有一定的靈活性，專碩方向的培養可運用張大剛版本的教材，學碩方向的培養可運用趙耕賢版本的教材。

（二）教學現狀

正如前文中提到的，廣東海洋大學剛剛于2021年獲批船舶與海洋工程專業一級碩士點和土木水利方向專碩點的培養資格，將于2022年下半年開始船舶與海洋工程專業的碩士研究生招生與培養。而該課程是船舶與海洋工程專業碩士研究生的專業課程，但廣東海洋大學此前并沒有開展過該課程的相關教學。因此，有必要對該課程的教學內容與教學方式展開探究。

但是，由于廣東海洋大學已經獲批海洋科學專業博士點多年，且在海洋科學學位點下設有海洋工程與技術方向的人才培養，且海洋科學領域高層次人才培養的一些教學方法和教學理念與船舶與海洋工程專業的培養理念是有共同之處的，也是有所交叉的。因此，是有一定的師資基礎的。

二、“深水浮式結構設計基礎”課程教研團隊的組建與課堂教學手段的豐富

（一）“深水浮式結構設計基礎”課程教研團隊的組建

根據實際需求，結合專業發展，在學科內部組建專業的“深水浮式結構設計基礎”教研團隊，挑選業務熟練、力學理論功底強又有學科交叉背景的青年教師，針對廣東海洋大學的生源特點，展開特色化教學，結合多媒體影像，要有化繁為簡的能力，把復雜的機理講簡單，把難理解的公式用學生能聽懂的語言講明白[7]。并進一步錘煉辦學特色和學科專業方向，結合廣東海洋大學“十四五”發展規劃，以“深水浮式結構設計基礎”為抓手，以點帶面，對船舶與海洋工程專業的所有課程進行詳細優化，進而逐步形成新的涉海人才教學培養體系[8]。

（二）課堂教學手段的豐富

隨著時代的飛速發展和信息技術的更新換代，多媒體技術得到了廣泛的應用，從而促使課堂教學的手段也變得日益多樣化。由于本課程與工程實際結合較為密切，因此，教師在課堂上要注意與工程實際緊密相連。教師要盡量多搜集實際海上施工作業的視頻、圖片，同時結合多媒體影像，將同學們帶入到實際工程背景中進行相關知識的學習。積極引入案例教學法，例如，在講到船體的設計時，可以結合一個已有的實際設計船舶的工程案例來講解，從這艘船船東下單訂船到敲定相關技術細節，從圖紙的設計到實際建造過程中遇到的生產、建造難題……這樣就將課本上枯燥的行業規范、技術要求糅進了實際專業工程案例中，用實際一艘船的誕生過程和它誕生過程中所遇到的各種力學問題及面對具體問題的相關解決方案來不斷推動課堂教學的深入。從而達到變抽象為具體、使課堂形式由靜到動的目的。這樣可以極大地提高學生的學習興趣和學習主動性，從而促使學生學習方式的轉變，養成獨立思考的學習習慣。

三、結論

從專業課的課堂教學來說，“深水浮式結構設計基礎”課程是船舶與海洋工程專業研究生教育的基礎課程，它與本科階段的“船舶原理”課程、“船舶設計原理”和“海洋工程基礎”課程一脈相承，既有相同之處又有其不同之處。同時，由于是研究生課程，在教學的深度和教學內容的廣度方面都比本科階段更深更廣，因此對學生和教師的要求也更高。對于地方新興的涉海高校來說，在進行船舶與海洋工程專業的研究生課程體系的設置時，要充分考慮自身辦學定位與條件，合理選擇適合本校生源的研究生教材，同時科學組建專業課教學團隊，以多種手段和方法進行課堂教學，達到工程應用和學術理論的相互融合，使學生在趣味中得到工程和理論兩方面的提高[9-46]。同時，針對專業碩士和學碩在培養定位上的差別，在培養方式上要有所區別，在教材的選取和應用上也要在注重共性的同時注重其差異性。

從大的專業發展趨勢來說，由于船舶與海洋工程的涉及面非常之廣，與其相關的專業與學科也很多，同時由于各種功能不同的海工裝備的結構不同導致其結構形式、受力特點和動力學響應特性也不盡相同，故而解決不同的海洋工程問題涉及到的專業和知識也會有所不同。在進行船舶與海洋工程專業的研究生培養過程中要注意到這一點，要在培養過程中向學生灌輸交叉學科背景與知識在專業發展過程中的重要性，注意培養學生綜合能力的提高。

從專業技術和理論的發展進程來說，雖然限于現階段的認知手段和技術方法對于實際船舶與海洋工程實踐中出現的各種各樣的海洋工程類問題還很難形成一攬子式的解決方式，但是從相關基礎學科和計算機技術目前的發展程度來看，目前船舶與海洋工程的發展前景呈現出高程度、多層次、多維度、多學科深度交叉融合的趨勢。與其有關的從基本理論、數值模擬技術到動力學響應特性等方面的各種理論方法也必將不斷涌現，對各種海洋工程裝備特性的認識也將不斷深化。隨著相關理論和認識的不斷加深，對具體工程實踐和科研理論探索更有指導意義的涉海科研成果必將不斷涌現，從而形成一個“實際工程需要不斷促進學科理論發展、學科理論發展反過來指導工程實踐”的良性循環。作為高校該專業的授課教師，要留意這種趨勢，在不斷對自己的專業知識進行更新和補充的同時，要自發性地對專業知識進行深度的凝練、總結，學會用交叉學科的觀點看問題和解決問題，養成多學科交叉融合的思維模式，并在授課過程中將這種思維模式循序漸進地教給學生，讓學生也掌握多角度、多方向處理問題和解決問題的方法。

可以預期的是，隨著經濟持續高速發展的過程中對能源需求的日益加劇和我國政府從中央到各個省市相關涉海政策的陸續落地與大力持續地實施以及國內外資本市場對海洋工程技術領域的持續關注，我們在未來可以預測的幾年內海洋及海工領域必將涌現不少新的經濟增長點，從而使得我國各個海域內的各類海洋資源（包括化石能源、海洋魚類資源、海洋波浪能、潮流能、溫差能和風能等海洋清潔能源）將得到更大規模的開發與利用；而對海洋工程實際中已經或是即將出現并得到大規模使用的各種海洋浮體和浮式多體系統以及各式各樣的海洋工程裝備的研究（傳統海洋油氣、深海海洋牧場與深水養殖、智能港口、海上橋隧、海上軍事防務等）也將會更加系統、深入地進行下去。由于海洋工程的涉及面非常之廣，與其相關的專業與學科也很多，同時由于各種功能不同的海工裝備的結構不同導致其結構形式、受力特點和動力學響應特性也不盡相同，故而解決不同的海洋工程問題涉及到的專業和知識也會有所不同。因此，對于“深水浮式結構基礎”課程的教學也會不斷提出新的要求，作為專業課授課教師，要不斷充實自身，緊跟時代潮流與步伐，不斷調整與完善相關的授課內容與方法，從而能更好地勝任專業課程的教學任務。