外训“船舶结构”随堂DIY模型教学实践

［摘 要］ 以外训船舶与海洋工程专业基础通识课程“船舶结构”为研究对象，从学员成长及体系化教学的角度分析了课程教学目标。结合外训“船舶结构”课堂教学的特点与难点、外训学员教学实践的特点，提出基于构建主义的随堂DIY模型教学实践。参考BOPPPS教学法，提出在“船舶结构”DIY教学实践中采用OBPCA教学方法。选取典型的知识点，给出了可供参考的教学设计案例，以期为我国高校开展“船舶结构”教学改革提供参考。

［关键词］ 船舶结构；DIY模型；教学实践

［基金项目］ 2019年度海军工程大学教学改革项目“‘舰船结构与强度基础’外训课程随堂DIY舰船结构模型教学研究与实践”（2021079）

［作者简介］ 张 二（1988—），男，河北保定人，海军工程大学舰船与海洋学院讲师，主要从事船舶结构力学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）16-0105-04 ［收稿日期］ 2023-04-03

“船舶结构”是船舶与海洋工程专业的第一门专业基础通识课程，海军工程大学于1951年便开设了该门课程［1］。该课程先后被评为校级优秀课程、省部级重点课程等。作为传统优质课程，“船舶结构”入选了海军工程大学外训船舶与海洋工程（船舶总体方向）专业的课程体系，成为该专业的任职专业课程。

本文结合“船舶结构”课程内容及外训教学的特点，介绍了课程设置的教学目标，分析了教学特点与难点，提出基于构建主义的DIY建模具象化教学设计，并形成了可用于该教学设计的知识点清单。参考BOPPPS教学法，提出在“船舶结构”DIY教学实践中采用OBPCA教学方法，并给出了可供参考的教学实践案例。本文提出的教学方法，可为我国高校开展“船舶结构”教学改革提供参考。

一、“船舶结构”课程教学目标

“船舶结构”是船舶与海洋工程专业的专业基础通识课程，课程设置的主要目标为教授学员“船舶结构”方向的基本概念，如船舶结构的构件组成与强度概念、船舶结构的基本要求与评价体系，以及水面船舶或潜艇基本结构与专用结构的基本特征规律等。

课程主要围绕船舶结构的基本构件展开教学。在教学过程中，通过三维图片具象化基本构件结构形式；融入船舶结构力学计算模型的概念，针对船舶结构抽象出力学模型；结合力学的基本知识，传授船体板、骨架的组成、布置规律等内容。

“船舶结构”课程作为船舶与海洋工程专业的专业基础通识课程，为船舶结构方向的教学奠定了概念基础。同时，通过课程中结构力学计算模型、船舶强度等知识的初步介绍，为后续专业课程学习奠定了知识基础。

二、“船舶结构”教学问题及解决方案

（一）“船舶结构”教学特点与难点

外训教学的“船舶结构”课程具有如下特点［2］。

1.专业词汇多。该课程为基础专业课程，涉及大量的船舶与海洋工程专业船体方向的专业词汇，如基本结构、专门结构、板架等，与船体结构相关的大部分专业词汇均会出现在本课程中。

2.基本概念丰富。该课程主要涉及与船体结构有关的基本概念，如强度的基本概念、应力、应变、位移等，专业性较强。

3.内容联系紧密。本课程内容编排联系性强，前面主要介绍船体结构的基本知识，随后讲解船体的基本构件板与骨架，最后介绍典型的结构，如首尾端结构、上层建筑结构等，环环相扣。

外训学员教学实践具有如下特点。

1.没有专业语言基础。“船舶结构”课程是外训学员接触的第一门船舶与海洋工程专业结构方向的专业基础课，其中涉及的专业词汇大多为外训学员第一次接触，需要外训学员花费一定的时间去消化吸收。

2.学员上课氛围活跃。与内训学员相比，外训学员上课更加积极主动，遇到一些问题时会随时提出并与教员讨论。如前面提到的专业词汇问题，如果某个学员没有理解，大多会及时向教员提出并要求讲解。

3.强调课堂学习效率。根据近几年的上课实践经验，外训学员大多希望在课堂上解决所有的问题，很少有学员会在课下进行复习。

对比外训“船舶结构”课程特点以及外训学员的教学特点可知，一方面，知识内容受限于语言基础，难以快速掌握；另一方面，学员渴望当堂课解决知识传输问题，这对课堂教学效果要求极高。传统的课堂讲授已很难解决二者之间的矛盾，选用何种模式进行高效有序的教学活动以提高学员课堂吸收知识的效率，这一问题的解决依赖于课堂教学改革。

（二）基于构建主义的DIY模型具象化

“船舶结构”教学内容大多与船舶的基本构件直接相关。可以采用构建主义教学法，即通过将抽象的理论知识转化为具象化的内容，如通过图片、模型等将船舶结构展示出来［3］。常用的具象化方法有绘画、建模、类比等方式［4］。

为了更好地提高课堂教学效果，增加学员的参与度以及对知识的运用，开展“船舶结构”教学模式改革。采用DIY模型的方式，学员通过自己动手建模的方式，将船舶结构中的知识点具象地展示出来。如图1所示，不同高度的骨架腹板同一平面同一方向对接。学员可根据自己的理解，制作不同高度的T型材对接模型。教员须提醒学员，对接时采用削斜过渡。削斜段长度不得小于二者高度差的5倍。

（三）知识点脉络梳理

根据“船舶结构”授课内容特点，把知识点划分为结构总体知识点及典型结构知识点。如图2所示。

由于结构总体方面的知识点综合性较强，且大多是讲述整体上的特点、规律、注意事项等，因而不太适宜建模。而典型结构的知识点，由于内容相对集中，主要就某种典型结构的结构特点、布置规律等进行讲解，比较适宜开展模型DIY教学。

课程组重点针对“船舶结构”课程中的典型结构部分，细化知识点，明确适宜开展模型DIY教学的知识点，如表1所示。

三、“船舶结构”随堂DIY模型教学实践

参考BOPPPS教学法，“船舶结构”DIY教学实践采用OBPCA教学方法，如图3所示。

课前通过雨课堂，介绍当堂课的教学目标、重点及难点等，并通过力学原理微课引入教学内容。课中强调学员的主体地位，教员对结构特点、布置规律等内容进行简要介绍，强调建模要求，学员分组进行DIY建模后，教员对每组作品进行讲评，结合授课内容，指出各自的优缺点。课后开展教学评价，由教员和学员分别对当堂课的教学实践进行评价，指出不足及提高建议。

为了更具可操作性和复制性，选取“甲板骨架”，详细介绍DIY模型教学实践过程，如图4所示。具体教学实施过程如下。

（一）学员分组

在授课前，根据授课内容将学员分为2～4组。各组组员的组成，则根据截至目前的所有学员的平时成绩确定，如10名学员分3组，则可按照如下原则划分：第1组由排名分别为1、6、10的学员组成，第2组由排名2、5、9的学员组成，第3组由排名3、4、7、8的学员组成。各组组长、主讲人等均由组员自行商议确定。

（二）课前预习

课前，教员通过雨课堂发布知识点，强调重点与难点。发放力学理论知识教学视频，主要包含梁端边界条件、弯曲要素、单跨梁的弯曲问题分析等。

课前预习视频，主要为了使学员了解结构布置的基本原理，引出授课内容。对于学生对该部分内容的掌握程度，不做硬性要求。

（三）课中开展参与式教学

由教员对骨架形式、甲板骨架基本结构等内容进行课堂讲授。讲授期间，通过雨课堂发布习题，调动学员参与课堂教学的积极性。其中骨架形式教授6分钟，甲板骨架基本构件讲授30分钟。

针对横骨架式甲板骨架、纵骨架式甲板骨架结构的特点，分别有针对性地强调各结构的特点及建模过程中的注意事项。此部分内容讲解3～4分钟。

根据分组情况，结合教员讲解，组织学员开展横骨架式、纵骨架式甲板骨架DIY建模。通过动手实践，熟悉甲板骨架结构特点及注意事项。本环节用时20分钟。

学员完成模型之后，分组介绍模型制作时的所思所考，并阐述结构特点。本环节用时20分钟。

待所有小组答辩完毕后，教员首先对甲板结构进行点评，指出各组的优势及存在的问题。结合舰艇实际结构，指出常遇到的甲板结构类型以及需要关注的地方。本环节用时10分钟。

（四）教学评价

课后开展评教评学。教员和学员分别对本次课的教学实践开展评价，提出不足及下一步的改进建议，为下一次的实践教学提供参考。

结语

外训“船舶结构”课程是船舶与海洋工程专业的第一门专业基础通识课程，课堂教学质量的好坏直接关系到人才培养的质量。本文结合课程内容及外训学员的教学特点，针对课程教学中的难点，提出基于具象化教学理念的DIY模型教学实践，并给出了具体的教学案例以供参考。

“船舶结构”课程DIY模型教学实践，是以学员为中心的具体实践，是从学员角度出发开展课程知识的具象化建设，寓教于乐，教学相长。

参考文献

［1］郭日修.亲历与回忆：郭日修文辑［M］.武汉：海军工程大学出版社，2015：109-116.

［2］张二，邓波，张振华，等.Teaching materials of warship structure and strength basis［M］.武汉：海军工程大学出版社，2019：3-18.

［3］仲旦彦，陈玉荣.知识结构具象化的《会计学》教学创新实践研究：基于KM教学法［J］.教育现代化，2019，6（48）：59-62.

［4］魏宣宣.当代具象绘画中的“陌生化”方式：以我的创作实践为例［D］.曲阜：曲阜师范大学，2019.

DIY Model Teaching Practice in Class for Ship Structure of Foreign Training

ZHANG Er， MIN Shao-song， HUA Lin， LIU Cong

（College of Naval Architecture and Ocean Engineering， Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei 430033， China）

Abstract： Ship Structure， the basic general course of ship and ocean engineering， is taken as the research object. The teaching objectives of this course are analyzed from the perspectives of student growth and systematic teaching. Combined with the characteristics and difficulties of ship structure and the characteristics of the teaching practice of the students， it is processed to carry out DIY model teaching practice in class based on the constructivism. Referring to BOPPPS teaching method， OBPCA teaching method is proposed in DIY teaching practice. The reference teaching case of typical knowledge points is provided. The research result can provide reference for Chinese universities to carry out teaching reform of Ship Structure.

Key words： Ship Structure; DIY model; teaching practice