《海洋平台》创新实践课程教学体会及探索

勾莹　郑艳娜　陈昌平

摘要：对于研究型大学工科专业的学生，创新能力和实践能力尤为重要，本文针对大连理工大学建设工程学部开设的《海洋平台》创新实践课程，结合笔者的教学体会，对课程的目标与特点、教学内容选择、教学步骤设计及考核方式等各个教学环节进行探讨。创新实践课使学生各方面的能力得到了提高，满足了社会对复合性应用型人才的需要，同时也对授课的专业教师提出了更高的要求。

关键词：创新实践；教学内容；教学步骤；考核方式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0152-02

加强工程实践与创新能力人才的培养是知识经济社会的需要。我国要实现工业现代化，就要求高等学校的工科教育必须加强对人才的工程实践能力与创新能力的培养，这已经成为工科大学培养人才的首要目的。

一、创新实践课程目标与特点

近年来，创新型人才的培养已经成为各大学人才培养的主要目标，但是如何将单一的知识型人才培养成具有创新性的复合型人才则是一个难题。大量教学实践表明：学生的创新意识、创新能力和创新精神并不是依赖授课老师“教会”的，而是学习者通过自己思考“学会”的，更是依靠学习者在亲身实践中“体会”的。大连理工大学开设的海洋工程创新实践课就提供了这样一个平台。创新实践课在本科生教学大纲之外，目的不在于给学生灌输更多的深奥的理论知识，而在于激发学生对海洋工程未知领域的好奇心，开阔视野，利用已经具备的相关知识为基础，有目的地自主学习研究，解决课程中引出的实际工程问题，充分锻炼培养学生的创新性思维。同时，我校建设工程学部在读的研究生人数已经超过本科生，因此，创新实践课程虽然是针对本科生开设的，而同时也兼顾了未来的研究生培养，在大学阶段就对本科生从事科学研究的兴趣开始培养，使他们具备初步的科学研究技能，具有良好的科研习惯，对待科学研究及工程问题具有一定的分析问题及解决问题的能力。创新实践课程就扮演了由本科生向研究生过渡的桥梁这一重要角色。但是由于本科生对专业知識的欠缺，实际的工程项目中涉及的科研问题内容往往较为繁杂，任务也较为艰巨，一旦在教学内容难度的选择、教学方法的设计等方面处理不合适，就有可能得到相反的结果，不仅不能对学生起到促进其主观能动性的作用，还会对学生从事科研的兴趣和信心造成沉重打击，得不偿失。这就要求任课教师对课程进行精心的准备和设计。

二、教学内容选择

大连理工大学紧紧围绕以社会需求为导向的办学思想，积极构建研究型大学本科培养新体系，设立了一系列理论与实践相结合的课程，分析选课学生已有的知识结构体系可见学生的实践环节还停留在重复和模仿简单的、成熟的实践结果上，专业基础课程也刚刚接触，因此在选择教学内容时既不能过多地涉及专业知识，又不能过于简单。如果课程中抛出的专业名词和术语过多，会使学生把精力集中到对专业词汇的理解上而忽视了提高能力的目标，若授课内容过于简单，学生会觉得毫无挑战，一个人便可完成，则达不到团队合作的效果。结合教师的工程经验和专业特点，选择开设了《海洋平台》这一课程，主要介绍深海油气资源开发过程中的海洋平台结构，即基于学生们所学到的基础知识，又是学生们所学学科之外的新知识，是运用这些基础知识的很好工程实例。首先对学生进行普及国内外应用的各类海洋平台，并通过典型的海洋平台建造、设计和投入使用过程的视频介绍，使学生对平时看似高深莫测的海洋平台的结构特点和适用环境有一个直观的认识，初步产生兴趣之后提出课程任务，例如设计一种比较简单的张力腿平台，使其能够在已有海域的风浪作用下保证一定的安全作业时间。要完成这个任务，需要学生运用张力腿平台结构特点及已有的力学平衡知识，对平台进行受力分析，对平台尺寸进行设计，并通过在实验室进行物理模型试验来检验设计的平台是否合理可行。当然，一个完整的海洋平台设计涉及很多方面，是一个及其复杂的过程，这里只提炼出最基本的结构选型问题，通过理论分析和实验验证，让学生了解其水动力特性。授课内容及任务的设置，一方面扩宽了学生的视野和知识面，另一方面也使学生体会到运用所掌握的力学理论知识便可以设计海洋平台这样高技术含量的实际工程，感受到知识的力量，激发学习的热情。通过设计任务，让学生进行大胆设计，可以充分发挥他们的创造力，而后期的模型制作及实验则培养了他们的动手实践的能力。对于设计中遇到的具体的问题，学生一方面可以在设计过程中运用已有的知识，查阅资料自行解决，另一方面可以和老师、同学进行讨论，通过沟通和团队协作来解决。学生能够在学习和设计过程中，了解实际生产过程所需面对的各种具体问题，并且在克服实际困难的过程中，体验“尝试—失败—再尝试—再失败”直到最终成功的整个过程，并在尝试过程中体验从事科研工作的乐趣，逐渐增强从事科研工作的信心，而且最终制作模型能够接受实验室模拟波浪的冲击，在很大程度上提升了学生学习课程后的成就感。课程的任务要求学生完成张力腿平台的设计、选材、模型制作和最终试验验证过程，时间要求在8周（32学时）之内完成，课程通过以小组为单位来进行，从而培养学生的团队合作精神。

三、教学步骤设计

根据课程性质及任务要求，将选课学生分为小组完成设计和试验任务，每组3—4人。为了充分体现学生自主学习和动手为主的原则，教学分为三大环节：集中讨论、设计制作及试验检验。集中讨论环节占6个学时（课程共32学时），讨论内容包括：（1）课程介绍：海洋平台的种类及特性，课程任务，教学步骤和考核方式；（2）总体设计方案汇报，以小组为单位汇报设计和试验的目标以及作品的结构分析、尺寸设计、材料的选取等，教师对方案提出建议并解答设计中遇到的问题；（3）工作进度汇报，相当于中期检查，一方面督促学生按时完成下发的任务，另一方面教师提出存在的不足以及需要改进的措施，及时纠正错误，使学生少走弯路；（4）最终成果汇报及答辩，学生依据课程任务撰写研究报告。在集中讨论环节，要求每次每组选派一名代表以PPT的形式进行汇报，轮流进行，使每位学生都有机会进行汇报发言。除集中讨论之外的课时为分组设计制作环节，教师对各组进行辅导和答疑。在创新实践课教学过程中，从设计方案的拟定、结构的受力稳定分析、模型材料的选择及购买、实验室设计波浪的模拟及造波试验操作，全部由学生分组完成，充分展现了以学生的主动学习和动手实践为主，教师的指导为辅的实践教学模式。同时教师在准备及授课过程中，将研究型教学方式、探索研究式、启发式教学方法相互融合，从而引导学生进行研究式、自主式学习，丰富课程教学形式，提高了实践教学效果。由于在实际设计和试验过程中，难免会出现各种实际问题，在解决的过程中学生将会收获意想不到的挑战，学生主动解决问题的能力得到培养和提高。

四、考核方式

由于创新实践课程的特点，其考核方式不同于以往的专业课，按照学生的实践表现和提交的作品为主要考核标准，考核内容分为三部分：方案设计及模型试验操作占60%，PPT汇报占20%，总结报告占20%。由此，通过课程的考核方式促进学生将重心放在解决实际工程问题所需的相关理论知识研究、模型设计和试验过程中，学生在资料收集、结构设计、模型制作、试验操作等环节中可以充分体验到主动学习、动手实践、创新设计等全过程，同时还训练了学生进行科研工作汇报、撰写研究报告等能力，为今后工作奠定基础。

五、结语

“建设创新型国家”的战略方针要求大学工科教育必须加强工程实践与创新能力人才的培养。与传统课程相比，创新实践课在各个环节增加了对学生的创新性和实践能力的培养，使学生能够进行研究式、自主式学习，能够善于发现问题，并通过查阅资料、探讨交流与同学合作解决问题，这无疑使学生各方面的能力得到了提高，满足了社会对复合性应用型人才的需要，同时也对授课的专业教师提出了更高的要求。

参考文献：

[1]马小进，闵照翠，赵欣.创新实践课程实施初探[J].河北建筑科技学院学报：社科版，2006，23（4）：110.

[2]汤云晖，王波，李耳.培养本科生创新能力的创新实践课教学[J].中国现代教育装备，2012，（5）：62-64.