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课程介绍

一、《船体结构》课程发展的历史沿革简述

江苏科技大学是一所以工为主、理工结合、多学科协调发展、特色鲜明的普通高等学校,为江苏省和国防科工委重点建设高校。学校建校70多年来始终保持船舶特色,坚持为船舶工业和海军建设服务。目前是江苏省唯一、也是国内船舶工程类专业设置最为齐全的高等院校之一,船舶与海洋工程专业为国家特色专业建设点、江苏省品牌专业、国防科工委重点建设专业。

本学科是江苏省唯一面向船舶与海洋工程的重点学科,其中船舶与海洋结构物设计制造是国家重点学科培育建设点,拥有船舶工程实验教学中心江苏省高等学校基础课实验教学示范中心、船舶先进设计制造技术江苏省重点实验室,设有江苏省船舶数字化设计制造技术中心科技公共服务平台和江苏省船舶先进制造技术中心行业公共技术服务平台。

《船体结构》课程是船舶与海洋工程专业本科学生的必修课,自从我校开设船舶与海洋工程专业以来,《船体结构》就是我校船舶与海洋工程专业特色十分明显的经典专业基础课程。它讲述船体结构的受力特点及强度概念,船体的结构形式和连接方式,具体探讨船体各部分结构的组成,结构的特点等,使学生掌握船体结构的必要知识,熟悉船体总体与各局部的结构形式、受力特点及对结构的具体要求等,为船舶与海洋工程专业后续专业课程的学习打下基础。

“船体结构”课程是我校特色专业中最具特色的课程。长期以来,我院积极开展“船体结构”课程建设,经过了几代教师多年的共同努力,我院“船体结构”课程建设已取得了许多成果,在师资队伍建设、教学内容、教学条件、教学手段等方面具备了一定的水平。《船体结构》教材一直由我院教师编写,该教材曾获全国船舶类优秀教材一等奖(省部级),2005年《船体结构》教材被列为江苏省精品建设教材,由我院尹群、杨永祥老师编写,2008年由国防工业出版社出版,2009年《船舶与海洋平台结构》被评为学校精品教材、江苏省高等学校精品教材。本课程是全国同类高校中较具特色的专业基础课程,在船舶与海洋工程整个专业教学体系中处在基础核心的地位。

二十世纪70年代

我校从1978年本科教育开始,就十分注重学生实践能力的培养,注重“船体结构”课程的建设,完成了满足本科专业教学要求的船体结构课程体系和课堂教学基本要求的建设工作。

二十世纪8090年代

经过了吴仁元、李平、谢祚水、王广戈、胡毛字、尹群、王自力、杨永祥等众多教师多年的共同努力,课程建设已取得了一定的成果。1980年由吴仁元等老师编写出版了普通高等教育船舶类规划教材《船体结构》,当时国内凡设置船舶工程专业的高校都使用该教材。1986年经过修订出版,由于该教材的用量大以及船舶结构设计规范的变化,19943月由吴仁元、谢祚水等老师第三次修订出版,该教材文字表达精练,图文并茂,适用性强,19965月获得全国高等学校船舶类专业优秀教材一等奖(省部级)。

进入新世纪以来

学校加大了对《船体结构》课程建设的投入,加大了对《船体结构》课程的建设力度,2004年船体结构课程群被列为学校重点建设课程群。2004年《船体结构》课程建成10余套试卷库,实现了考教分离,流水批卷,并开始试行考试改革;修订了课程教学大纲,完善了教学文件;制作和整理了一批船体结构模型,加强了实践性教学。

200404年首次采用多媒体课件教学,授课讲义、习题、课后习题解答等资料整理成电子文件,并初步成稿;课程负责人主持的船舶与海洋工程专业应用型人才创新精神与实践能力培养教育研究课题, 获江苏省教学优秀成果奖一等奖。

2005

200507年由尹群主持,《船舶与海洋平台结构》教材被列为江苏省高等学校精品建设教材。我院的船舶与海洋结构物设计制造被遴选为国家重点学科培育建设点,投入经费600万元用于中心建设。

2006

20069月重点课程群“船舶结构课程群建设”通过学校评估验收,并达到优秀标准,得到评审专家的一致好评。

2007

2007年由我院杨永祥、管义锋老师编写的《船体制图》教材,被评为学校精品教材、江苏省高等学校精品教材,同年底又被列为国家级“11.5规划教材。对“船体结构”课程的建设又起到了一定的推动作用。

2008

2008年“船体结构”教材由杨永祥、尹群、谢祚水三位老师编著出版,因教材内容的变更,将书名更改为《船舶与海洋平台结构》。修订了“船体结构”课程的教学大纲。

2008年船舶与海洋工程被确定为江苏省一级学科重点学科,支撑的专业被确定为国家特色专业建设点。并建成国内唯一的船舶制造技术实验室

2009

2009年《船舶与海洋平台结构》教材被评为学校精品教材和江苏省高等学校精品教材。并完善和加强了本课程建设,所在专业实验室船舶工程实验教学中心获江苏省高等学校基础课实验教学示范中心, 2009船舶设计课程群教学团队获江苏省高等学校优秀教学团队(课程负责人尹群排名第二,杨永祥排名第六)。

2010

2010年我们对《船舶与海洋平台结构》教材又作了进一步修订,国防工业出版社正在排版印刷,修订后的教材不久将与读者见面。2010年我们又制作了一批船体结构模型,有效加强了实践教学的需要。

船舶工业为我国十大调整振兴行业之一,为江苏省支柱产业,江苏科技大学一直坚持为船舶工业和国防建设培养创新型应用人才的宗旨,积极探索船舶工程类创新型实用人才培养模式,我校船体结构在教学理念、教学内容、理论与实践教学体系等方面取得长足进步,为船舶行业人才培养发挥了积极的作用。

二、课程教学的目标定位

1.结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

1)本校的办学定位

① 学校发展目标定位

2015年,将学校建成一所特色鲜明、在船舶工业及相关行业内知名、在国内外有影响的多科性大学。至2020年,把学校建成为高水平、有特色的多科性大学,并争取跻身教学研究型大学行列。

② 培养目标定位

培养德智体美全面发展、基础扎实、专业面宽、具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。

③ 服务面向定位

保持为船舶工业产业链服务的特色,立足江苏,面向全国;面向民用,国防与民用结合。

2)人才培养目标

培养培养德智体美全面发展、基础扎实、专业面宽、具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。

3)生源情况

我校船舶与海洋工程专业招生属一本招生,录取考生中超过所在省份重点分数线考生数量逐年提高;专业志愿录取率近三年平均超过90%,学校普通本科批次录取线在江苏招生的全国305所高校中排列第33位,在省内的40余所高校中排列第9位。学生报考踊跃,生源充足,生源整体质量良好。

4)《船体结构》课程在专业培养目标中的定位与课程目标

《船体结构》是船舶与海洋工程专业的重要的专业必修课,是承前启后的专业基础课,实践性较强。本课程在《船舶概论》、《船体制图》等课程的基础上,讲述船体结构的受力特点和强度概念,了解船舶抵抗各种外力应采用的结构形式和各部分的结构组成和特点,初步掌握船体结构的分析能力,为后续专业课的学习、结构设计及从事船舶与海洋工程专业工作打下良好的基础。

三、教学内容、学时分配及基本要求

  本课程的教学时数按教学大纲的规定为32学时,各章的讲授内容、基本要求和时数分配如下:

第一章  绪论(4学时,讲授)

(一)教学内容

1.船舶与海洋平台分类和典型船舶的特点;

2.作用在船体上的力及强度概念:总纵强度、横向强度与局部强度;

3.船体三种类型的板架的结构形式、优缺点以及典型横剖面的结构特点。

 (二)基本要求

1.了解各类船舶与海洋平台的类型。

2.了解典型横剖面的结构特点。

3.掌握作用在船体上的力及强度概念。

4.掌握船体三种类型的板架的结构形式及其优缺点

第二章  外板与甲板板(4学时,讲授,含讲授第一、第二章习题1学时)

  (一)教学内容

   1.外板与甲板板的组成、作用以及受力情况。

2.外板与甲板板的厚度分布及排列方法。

3.外板与甲板板的局部加强

4.舷顶列板与甲板边板连接的三种形式及其优缺点

5.讲解第一、二章习题

(二)基本要求

 1.了解外板与甲板板的组成及作用。

 2.理解外板与甲板板的受力特点。

3.掌握外板与甲板板的厚度分布规律与局部加强。

4.掌握舷顶列板与甲板边板连接的三种形式及其优缺点

第三章  船底结构(4学时,讲授,2学时双语)

(一)教学内容

1.作用在船底上的力。

2.单层底结构、双层底结构。

3.双层底内底边板的形式。

4.油船和散货船船底结构特点。

(二)基本要求

  1.了解单层底横骨架式结构特点,各构件的名称、组成及相互连接方式等;单层底纵骨架式结构的特点等,以及它们的适用范围。

2.了解双层底纵骨架式结构的特点,各构件的名称、组成及相互连接方式等;双层底横骨架式结构的特点等,以及它们的适用范围。

3.理解各构件的作用。

4.掌握中内龙骨与横舱壁连接的三种形式及其优缺点

5.掌握油船、散货船、集装箱船底部结构特点。

第四章  舷侧结构(4学时,讲授,含讲授第三、第四章习题1学时)

(一)教学内容

   1.舷侧受力情况及舷侧结构的作用。

   2.横骨架式舷侧结构,纵骨架式舷侧结构。

3.油船、散货船和集装箱船舷侧结构特点。

4.讲授第三、第四章的有关习题

(二)基本要求

     1.了解舷侧受力情况及舷侧结构的类型和各构件的名称。

     2.理解舷侧结构的作用。

 3.掌握横骨架式、纵骨架舷侧结构特点,组成及连接方式等。

4.掌握油船、散货船、集装箱船舷侧结构特点。

第五章  甲板结构(4学时,讲授)

 (一)教学内容

     1.甲板的作用以及甲板的受力情况。

   2.横骨架式甲板结构,纵骨架式甲板结构。

3.舱口结构和舱口悬臂梁结构。

4.支柱结构。

5.油船、散货船甲板结构的特点。

(二)基本要求

1.了解甲板的作用和甲板的受力情况。

2.理解横骨架式甲板结构、纵骨架式甲板结构特点、组成、构件的名称、连接方式等。

3.掌握甲板开口加强、货舱口结构、舱口悬臂梁及支柱结构。

4.掌握油船、散货船、集装箱船甲板结构特点。

第六章  舱壁结构(3学时,讲授,含讲授第五、第六章习题1学时)

(一)教学内容

   1.舱壁的受力情况,舱壁的用途及分类。

2.平面舱壁结构,槽形舱壁结构,轻舱壁结构以及舱壁构件名称。

3.舱壁的设置要求。

4.讲授第五、第六章的有关习题

(二)基本要求

1.了解舱壁的受力情况。

2.理解舱壁的用途及分类。

3.掌握平面舱壁结构特点以及平面舱壁扶强材的布置特点。

4.掌握槽形舱壁槽形布置特点及适用范围。

第七章  首尾端结构(2学时,讲授)

   (一)教学内容

1.首尾端形状,首尾部的受力特点。

2.首尾端加强。

3.首端结构,尾端结构。

(二)基本要求

 1.了解首、尾端形状及其优缺点。

2.了解首、尾端结构受力的特点。

3.掌握首端加强区域、首尖舱内以及尾端加强的要求。

第八章  上层建筑和机舱棚结构(2学时,讲授)

  (一)教学内容

   1.上层建筑的受力和作用。

2.船楼结构、甲板室结构以及机舱棚结构。

(二)基本要求

1.了解船楼,甲板室概念。

2.掌握船楼结构、甲板室结构、机舱棚结构及其加强。

第九章  船体上的其他结构(3学时,讲授,含讲授第七~第九章习题1学时)

  (一)教学内容

1.基座结构;

2.舷墙结构、护舷材结构;

3.舭龙骨结构等。

4.讲授第七~第九章的有关习题

(二)基本要求

1.掌握主机基座的受力与结构特点。

2.理解舷墙的作用与结构特点。

3.理解舭龙骨的作用与结构特点。

四、教学方法及手段

由于本课程是专业课中的先修课,实践性较强,有众多的专业名词术语和结构名称,所以除课堂讲授外,还需参观船厂,参观实船,船舶模型馆、船舶制造仿真实验室等,加强实践性教学,加快学生对船体结构名称的认识和对船体结构形式的了解,从而加深对课程内容的理解。课堂教学过程中需采用电教手段以及船体结构模型示范教学,以利更加直观,使学生能较快的掌握船体结构的知识。

本课程的部分章节,如第三章采用双语教学。

五、课程的重点、难点及解决办法

《船体结构》主要讲述船体结构的受力特点以及结构的形式和连接方式、典型船舶的结构特点,是船舶工程专业的重要学科基础科,是后续众多专业课程的专业基础课程,是与前期《船体制图》、《船舶概论》等课程结合最紧密的一门课程。高深的数学、力学基础理论在本课程中使用虽然不多,但众多的专业名词、结构的名称以及各种构件的作用,足以使初接触船舶专业者感到不知所措,针对本课程重点难点内容,主要解决办法如下:

1)调动学生学习兴趣:课堂引入较多的工程实例,精美的多媒体课件,船体的结构模型,增加学生学习兴趣及求知欲望。

2)重点、难点的内容加强讲解与强调,学习与巩固贯穿整个教学环节

课堂讲授环节:提前告知本章节、本堂课的重点、难点内容,便于同学抓住学习重点;通过简单的实例介绍需要重点掌握的知识点,针对要点,利用课堂讲授时间对其精讲细讲,并通过结构模型加深对结构形式和连接方式的理解与掌握。

课后习题:课后的练习题是《船体结构》课程教学过程中非常重要的环节,也是《船体结构》课程考试改革过程中重要的环节。通过课后的练习题使学生对所学知识进行逐步的、分层次的理解、掌握。教师对作业中反映的问题再进行集中进一步讲解。

3)多媒体教学与板书有机结合

基于多媒体课件与板书结合的课堂讲授手段进行精心设计,制作高水平的多媒体课件,利用图片、动画等形象准确地描绘船体结构形状、连接形式,重点难点内容板书进行讲解,再用多媒体课件进行总结、详细分析,既使同学能掌握重要知识点,又通过生动、形象的内容激发学生学习兴趣,提高课堂教学质量。

六、各章主要内容及考试要求

第一章  船舶类型与结构的一般知识

1、课程内容

船舶分类及典型船舶的特点;船体受力及强度概念;船体结构型式;典型船舶中横剖面结构特点。

2、考核要点

1).船舶的分类方法

2).船体受力特点,总纵强度,横向强度,局部强度概念。

3).船体三种结构型式及其特点。

第二章  外板与甲板板

1、课程内容

外板的作用与受力,外板厚度分布,外板排列等;甲板板的受力,板厚分布,甲板开口与局部加强等。

2、考核要点

1).外板与甲板板的受力特点。

2).外板与甲板板的厚度分布规律与局部加强。

第三章  船底结构

1、课程内容

1).单底横骨架式结构特点,结构组成及相互连接方式等;单底纵骨架式结构的特点等,以及它们的适用范围。

2).双层底纵骨架式结构的特点,结构组成及相互连接方式等;双层底横骨架式结构的特点等,以及它们的适用范围。

3).典型船舶的底部结构特点。

2、考核要点

1).单底两种结构型式的适用范围,结构组成,相互连接方式。

2).双层底两种结构型式的适用范围,结构组成,相互连接方式。

3).油船、散货船、集装箱船底部结构特点。

第四章  舷侧结构

1、课程内容

1).横骨架式舷侧结构(单壳、双壳)的组成,连接方式等。

2).纵骨架式舷侧结构(单壳、双壳)的组成,连接方式等。

3).典型船舶的舷侧结构特点。

2、考核要点

1).横骨架式、纵骨架舷侧结构特点,组成及连接方式等。

2).油船、散货船、集装箱船舷侧结构特点。

第五章  甲板结构

1、课程内容

1).横骨架式、纵骨架式甲板结构特点、组成、连接方式等,甲板开口加强。

2).货舱口结构、舱口悬臂梁及支柱结构。

3).典型船舶甲板结构特点。

2、考核要点

1).横骨架式、纵骨架式甲板结构特点。

2).货舱口结构。

3).油船、散货船甲板结构特点。

第六章  舱壁结构

1、课程内容

1).平面舱壁结构特点。

2).槽形舱壁结构特点及适用范围。

2、考核要点

1).舱壁的分类方法

2).平面舱壁扶强材的布置特点。

3).槽形舱壁槽形布置特点及适用范围。

第七章  首、尾端结构

1、课程内容

1).首尾形状、首端加强,首尖舱内加强及首部结构。

2).尾端结构特点、尾端加强。

2、考核要点

1).首尾形状、首部结构特点、首端加强区域、首尖舱内加强要求。

2).尾端结构特点、尾端加强。

第八章  船体其他结构

1、课程内容

1).主机基座结构。

2).舷墙结构、舭龙骨结构。

2、考核要点

1).主机基座的受力情况、作用与结构特点。

2).舷墙、舭龙骨的作用与结构特点。

  七、教学扩充性资料

丰富多彩的课外教学材料,我院自05年以来先后建设了“船舶模型陈列馆”和“船舶制造仿真实验室”。“船模馆”中配备了各种类型的船舶模型以及有关船舶的结构模型,可以供学生参观学习,这对船舶工程专业的学生来说是非常有益的。通过参观“船模馆”学生可以清楚的看到船体结构的形式及结构的连接方式,在与对书本的知识进行归纳总结的基础上,进而掌握这些内容。“船舶制造仿真实验室”主要介绍的是船舶生产流程的模拟,通过参观可以使学生对船舶结构制造有一个非常清晰的理解和掌握。

完善的教学文件及资料,包括本课程的教学方案、教学大纲、考试大纲、授课计划;其他有关船体结构教材,船舶入级与建造规范,船舶结构设计手册;课后习题练习等。

完善的课后习题制度为学生的复习提供了良好的条件,极大激发了学生的思维积极性,促进了学生自主学习能力、工程实践能力提高和对课程知识的深入理解和掌握。

八、网络教学环境

本课程的网络教学已经起步,争取通过网络建设把《船体结构》课程网络教学建设成自主学习型课程网站,在网络上提供师资队伍、教学文件、教学参考资料、实践教学资料、第二课堂教学资料等,学习交流平台、网络资源共享、参考文献等网络资源。并能实现所有资源的动态更新与共享,做到传统课堂教学、网络教学平台、实验教学三者紧密结合,提供优质资源、实现优质教学、起到示范辐射作用。

九、考核模式改革

考试改革是教学方法改革的重要内容,过去我们在考试中:重理论、轻实践重记忆、轻能力重期末、轻平时重闭卷,轻其它重分数、轻素质。为了解决以上问题,近些年我们一直在潜心开展考试模式方面的探索与改革,通过探索逐步形成了一套较为完善的考试模式,采取多种考核方式并存的方式,如课程考试(开卷考与闭卷考、不同难度试卷)、平时成绩、课外作业等形式。

1. 总成绩由平时成绩、期末考试成绩和课后作业成绩组成,其中平时成绩占20%,期末考试成绩占70%,课后作业成绩占10%

2. 平时成绩由平时提问和考勤组成,对于平时提问较多的同学,可以实行加分。

3. 课后作业成绩由每次课后作业的成绩组合而成。

4. 在期末考试中,我们尽量采用能考核学生综合能力、素质、反映学生个性的题目。

5. 期末考试采用试卷笔试与面试的方式进行。为避免学生人数多,期末面试难开展的实际情况,面试工作可提前进行。

期末考试主要抓好基础理论知识、基本能力的考核,我们已建立了较为完善的试卷库,精心设计钻研每份试卷难易、课程重点难点涉及面、题量等,尽可能在考试中反映出学生掌握本课程基本知识、基本理论的程度。

十、教学效果

1.校内教学督导组评价

《船体结构》课程教学内容的选择以培养基础理论扎实、工程实践能力强、适应性广、具有创新能力人才为目标,以体现船舶结构的系统性、实用性、通用性为原则,涵盖了船舶结构的受力特点、强度概念、结构形式和船体各部分结构的组成以及船体构件与构件的连接方式、典型船舶的结构特点,课程的内容新颖,吸收了现代船舶结构的最新技术与研究成果,并将科研及教研成果有机融合于教学,拓展课堂教学范畴。

教学内容丰富,体系完整,与工程背景紧密结合。教学过程中,注重培养学生的创新思维能力以及分析问题和解决问题的能力,要求学生掌握船舶结构的理论分析方法,讲授时重点突出,又随时补充实际工程实例来丰富教学内容,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习主动性。同时在第二课堂的实践中,每个实践项目都是以实际船体结构以及结构的连接问题为背景,要求学生运用船体结构课堂上学习的基本理论并结合船舶专业基础知识,分析问题、解决问题。通过第二课堂的课程实践培养了学生的创新思维能力,提高了学生分析问题和解决问题的能力。本课程采用板书与多媒体相结合的授课方式,将船体结构模型带进课堂,更符合学生的认知规律,更容易使学生理解接受课程的内容;基本理论的工程应用采用多媒体方式,将实际的工程问题与分析过程以图片、动画的方式展现出来,加深学生对理论的理解和应用非常有效。