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基于数字化造船的船体生产设计课程改革

2019-06-01斌,马

船舶职业教育 2019年2期
关键词:造船船体岗位

魏 斌,马 娟

(江苏联合职业技术学院无锡交通分院,江苏无锡214151)

1 课程改革的背景和意义

1.1 课程改革背景

在“绿色技术”的旗帜下,世界造船工业正经历着一场技术变革,以数字化为特征的信息技术无疑是这场技术变革的重要推动力。西方造船技术强国和韩国正在加快数字化和其他高科技应用相结合的造船产业转型,以占据新的技术制高点。因此,无论是从装备制造业的角度还是从造船业自身的发展趋势来看,在工业技术领域中,充分利用数字化技术,将是造船业未来的发展方向,将引领造船业的技术改革。船舶设计是数字化造船的关键组成部分,船舶设计的先进性和合理性直接决定造船企业的生产效率。[1]船舶在制造之前的设计过程,通常可以划分为以下3个步骤:初步设计、详细设计和生产设计。其中,生产设计是造船前的重要阶段之一,计算机软件是数字化造船的工具和技术支持。通过对船舶产品设计、制造和管理的深入分析和研究,已开发了相应的造船辅助软件,为信息集成提供了工具,形成了数字化的船舶制造应用信息集成系统。同时,目前教育部在全面提高高职教育教学质量的几点意见中指出:作为职业院校,在教学过程中,需要经常与企业进行校企合作,深化产教融合,从而可以根据企业中所对应技术领域的不同职业岗位的不同要求,并通过对职业岗位要求的分析,对目前课程中的教学标准、教学内容等进行合理的改革,促进学生实践操作能力培养,从而使培养的毕业生能充分体现岗位技能的要求,迅速适应用人单位的要求。[2]因此,需要将传统的教学方式进行改革,加强学生的实践能力,以职业岗位标准为目标,引入企业真实项目,将项目模块化、任务化,从而改变传统的课堂教学模式,形成以任务驱动型、行动导向型的新型教学模式。对于课程的评价,需要改变传统的期末评价模式,建立以职业标准为评价要求,重视学生的实践能力、团队合作和创新精神的评价体系。而为了适合新课程体系、学习模式,教师需要加强教学理论和相关专业实践学习,只有提高了教师的教学能力,才能充分把握课堂,对课程的教学模式进行改革。[3]

1.2 课程现状分析

船体生产设计课程作为船舶工程类专业的核心技能课程之一,在国内船舶类高职院校基本都有开设。本课程主要依据区域、阶段和类型对产品作业任务的设计、分解和组合进行转换,并结合造船厂施工条件进行“如何造船”的讲解。以往传统的船舶设计与建造模式,通常是由设计部门进行生产设计,而该过程所提供的图纸均为二维图纸,因此把这部分图纸转送至现场制造车间后,制造部门必须要组织专业技术人员对这部分内容进行理解后指导工人对构件进行加工。但是,船舶是一个非常复杂的空间结构,仅仅利用二维图纸对结构进行描述通常会不够完善,同时在技术人员将二维图纸进行理解的过程中,通常会产生或多或少的误差,因此,常会出现制造部门与生产设计部门之间不断对图纸进行修改,从而增加了整个造船的制造周期,增加了制造成本。而目前,大部分大型企业都引入了三维设计软件,如tribon、沪东中华造船集团开发的东欣产品设计系统等,可以在计算机中进行一次虚拟建造。而目前船体生产设计课程教学上部分院校仍以理论教学为主,这一现状与企业数字化造船发展趋势相脱节,有必要将数字化造船的理念引入到该课程的教学当中。

1.3 课程改革意义

目前国内开设船舶专业的高职院校数量不少,而能将船体生产设计概念与相应实船生产设计项目引入船体生产设计课程教学中的不多,传统的教学模式和教学内容无法适应企业造船的发展和职业岗位的要求。本研究着眼于生产设计工作岗位的要求,与造船企业及设计公司合作,利用企业实际使用的生产设计软件——东欣船舶产品设计系统,引入实船设计项目,使学生在课堂上就能亲身参与实船的生产设计,在强化实践的基础上使得学生能够对理论性知识有更好的理解和掌握,这样不仅培养了学生专用软件的操作能力,同时也培养了学生的综合职业能力;既培养了学生的技术应用能力,又培养了学生的创新能力。

2 课程改革的总体思路和方案

2.1 课程改革的总体思路

本课程改革以数字化造船发展趋势为背景,从生产设计工作的主要任务和核心竞争力要求出发,将实船工程设计项目引入船体生产设计课程,并结合东欣船舶产品设计软件进行项目化教学改革,从而可以改变目前单一的理论知识教学现状。该研究的成功将会使船体生产设计课程教学方式、手段发生极大的改变,使学生以实船工程为学习背景,熟悉船体生产设计的基本知识和生产设计的流程,掌握船体生产设计的基本技能,加深对船体生产设计的理解,让学生在学习的同时就有亲临职场的感觉,这就提高了学生的专业实践能力以及团队协作能力。[4]

2.2 课程改革的方案

2.2.1 重新定位课程

船舶工程类专业的职业院校毕业生,就业单位通常是造船企业和部分设计公司,其中的一个岗位是“船体生产设计”技术员,职业院校毕业的学生是目前这个岗位的主力军。船体生产设计主要是为了解决“如何造船”和“如何合理组织造船生产”等问题,是推出新的造船工艺方法、改进企业管理的重要手段,其包括船体生产设计的准备工作、船体生产设计编码及建造工艺符号的应用、船体型线放样、船体结构建模与出图等方面。船体生产设计课程作为船舶工程技术专业的重要核心技能课程之一,通过将生产设计理论与生产设计软件相结合,培养学生能够进行生产设计编码及建造工艺符号的应用、船体型线放样、船体结构建模与出图等岗位技能,从而满足企业对船体生产设计人员的岗位要求。

2.2.2 课程体系改革

通过对造船企业和船舶设计单位的调查,充分采纳企业中生产设计岗位人员和近5年毕业生的意见与建议。根据目前企业对该岗位的技能要求,同时结合职业院校对学生的培养目标、专业人才培养方案,将传统的以理论教学为主的教学模式进行改革。引入企业真实工程项目,将课程划分为4个学习项目,共15个模块(工作任务),将传统的理论知识融入实际的船体生产设计工作中,如表1所示。

表1 课程学习任务划分

3 实施课程改革

3.1 资源建设

3.1.1 重新确立课程标准

课程标准是课程教学的依据,包括基本信息、学习目标、学习情景设计与描述、教学实施建议等。本课程是根据企业“船体生产设计”岗位中对工作任务和专业能力要求而开设的。通过课程标准的重新确立,突出目前船体生产设计岗位的要求,选用合理的教学方法,选取合适的教学项目,确定最终的教学目的,培养能够适应岗位需求的学生。

3.1.2 制作配套讲义和电子资源

根据目前数字化造船理念,工学结合,配合目前使用的教材,开发以项目为导向的讲义,将教材内容根据任务点,划分不同的模块。根据真实的工作任务流程,制作配套的电子资源,通过“蓝墨云班课”等辅助教学APP在线发布,从而供学生能够在课前预习、课后复习以及在线自测。

3.1.3 教学场地建设

依托校企合作和数字化造船实训室,引进上海东欣软件工程有限公司开发的船舶产品设计与建造软件:HDSHM和SPD,为学生提供良好的实景教学和实训环境,确保学生学习该课程的同时,掌握企业所需的计算机辅助软件的操作。同时,利用实训室资源可以在校内实现“工学结合”的目的,使学生在学习的时候即选用企业真实的工程项目,从而在结束该课程后,能充分达到“船体生产设计”岗位的能力要求。

3.2 教学方法与手段改革

本课程在“项目导向”教学模式下,引导学生自主学习,选取实船资源和任务驱动教学法,加以“蓝墨云班课”等辅助教学APP,完成知识点的准备教学过程。同时,对实际项目进行分解,将学生分组,采用“小组讨论”分项目来解决问题,最后教师进行总结与评价。在整个教学过程中,始终将学生作为主体,以实际的工程项目为载体,教师辅以启发,从而使学生能够快速掌握职业岗位的要求,提高教学效果。

3.3 教学考核方式改革

项目化教学的绩效评价不仅要反映学生对理论知识的理解和掌握程度,也要反映学生掌握岗位技能的能力。因此,课程终结性评价应兼顾期末理论考试和学生在项目实施过程中的个人表现,采取多元化的评价方法,重视实践性评价,并注重实践过程的评价,体现高等职业教育的特点。[5]考核方法突出多样性、针对性和生动性,将期末考试结果与平时的实践过程相结合,作为评价最终结果的基础。

通过以上教学改革的手段,对该课程进行合理改革,目前该课程教学模式通过该专业学生一年的教学实践,学生的学习效果与改革前相比,有了显著提高,主要表现为:第一,学生能够快速认识本节课的工作任务,提前预习好课本理论知识;第二,在团队中,能够快速对任务进行分解、分配,通过团队成员之间的互相配合,快速准确地完成工作任务;第三,课程评价中,以整个教学过程、任务完成情况、团队合作为评价重点,提高了评价的合理性。对船体生产设计课程进行教学改革,不仅提高了学生对课程的学习兴趣,同时增加了教师的岗位能力,促进了教师队伍的建设,增强了教师的教学使命感和激情,这也是课程改革的初衷。

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