邹丽 裴玉国 孙哲 孙铁志

【摘要】我国经济发展进入高质量发展阶段，高层次应用型人才的培养尤其重要。近十年来，国家高度重视培养高层次应用人才的新型教育模式，越来越多的高等院校扩大对高层次应用人才培养力度，目前，教育模式向应用型教育转变已成为主要趋势。随着高层次应用型人才培养规模不断增大及其质量的提高，应用型教育的优势和价值已经进一步显现，但是高端应用型人才的培养还没有达到预期的目标，仍然存在课程与实际工程问题不能有效结合的问题。《海洋工程环境学》课程是船舶与海洋工程专业学生的专业必修课程之一，是海洋工程装备及高技术船舶设计的基础资料。本文以《海洋工程环境学》课程为例，分析探究培养高层次应用型人才教学模式的改革方向，旨在为我国的高层次应用型人才培养模式改进提供借鉴。

【关键词】高层次  应用型人才  海洋工程环境学  教学模式

【基金项目】本论文由大连理工大学教学改革基金项目（YB2019093）资助完成。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）45-0084-02

一、引言

随着科技的进步，我国产业链的不断升级以及中国制造2025国际战略的实施，海洋工程环境探索、海洋工程装备及高技术船舶作为新兴领域越来越受到重视。新型装备的研发核心竞争力是人才，特别是高层次应用型人才，本科院校是高层次应用型人才的摇篮。在国家高度重视应用型人才培养的背景下，为了更好地适应国家战略需求和国民经济的发展，因此对传统工科专业的人才培养模式提出了新的要求。船舶与海洋工程专业是培养从事船舶、水下运载器及各类海洋结构物设计、研究、生产制造、检验及海洋开发技术经济分析的高级工程技术人才的学科。《海洋工程环境学》课程作为船舶与海洋工程专业重要的一门专业课程，需要紧靠国家发展战略需求，探索以培养高层次应用型人才为目标的《海洋工程环境学》课程教学模式，为国家培养更多优秀的具有专业水准、专业训练和创造才能的高层次应用型人才。

二、高层次应用型人才背景下《海洋工程环境学》课程的新要求

新世纪以来，我国的经济迅速发展，工业化进程明显加快，社会对高等教育人才的需求大量增加，尤其是迫切需要高层次的应用型人才，这就要求高等院校要培养一批既有一定的理论功底，又能将理论与实际相结合的高层次应用型人才。完善学历教育与培训并重的现代职业教育体系，畅通技术技能型人才成长渠道。发展以职业需求为导向、以培养实践能力为重点、以产学研用结合为途径的专业学位研究生培养模式，加强专业学位硕士研究生培养。推动具备条件的普通本科高校向应用型转变，鼓励有条件的普通高校开办应用技术类型专业或课程。应用型人才的培养，要强调将理论运用于实际应用的能力，让学生动手操作接触实际案例，从而拥有解决实际问题的能力，使得应用型教育与行业经济发展联系更为紧密。

党在十八大报告提出了建设海洋强国的国家战略目标，报告提出：要提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国。党在十九大再次强调了建设海洋强国的重要性，十九大报告指出：“要坚持陆海统筹，加快建设海洋强国;要以‘一带一路建设为重点，形成陆海内外联动、东西双向互济的开放格局”，深化了海洋强国战略目标的原则、重点和方向。

随着国家“海洋强国”战略持续推进，对海洋工程装备需求不断增加，特别是高性能水下机器人，海底开采装备，破冰船，深海浮式钻井平台，高附加值及高性能船舶等，这些先进的新型海洋装备都要以海洋工程环境为依托进行相应的设计制造。这就要求在开展《海洋工程环境学》课程教学中，要针对实际工程问题，更好地培养学生的动手操作能力与解决实际问题的能力，引导激发学生的自主创新能力。

三、高层次应用型人才培养教育模式在《海洋工程环境学》的应用

我国高层次应用型教育的发展还不够成熟，在国家政策大力支持下，各大高校积极探索，取得了可喜的成果，但是在应用型人才培养的过程中，还存在着各种各样未曾解决的问题，课程内容体系与实践教学环节还存在许多问题，如何保障在教授学生知识的过程中不打折扣的同时，又能让学生把所学知识应用到实际问题中，解决实际问题，是高层次应用教育的难点和重点。笔者将从课程内容、课堂教学方法等方面，分析《海洋工程环境学》课程在高层次应用型人才培养模式下的教学模式革新方法。

1.将科研项目引入课程内容

《海洋工程环境学》是海洋工程的新兴分支，它主要是研究与海洋工程有关的环境现象，确定海洋建筑物自然条件设计标准。其主要研究内容为海洋工程物理环境，如风、浪、潮汐、海流、风暴潮、冰、温度、海啸、内波等;海洋工程地质地貌环境，如泥沙输移、海岸演变、地震、水下塌落与滑坡等;海洋工程化学环境，如水成分;海洋工程生物环境，如海洋生物等。大连理工大学船舶工程学院的老师们在讲授本门课程时，重点讲述的内容为海洋工程物理环境和地质地貌环境。多年来学院在船舶与海洋工程水动力研究领域积累了丰富的经验，承担了许多国家级科研项目，授课教师可结合学院及自身科研工作，将研究的实际科研项目引入课堂内容。

例如，在授课时结合近十年的科研项目深入研究，以岛礁环境为载体，讨论分析了波浪折射、绕射、反射、干涉、浅水变形、破碎等波浪演化现象;风生浪（如台风浪）、波-波非线性作用、波生流、海底摩擦阻力等复杂海洋工程环境问题，由浅到深，将多种海洋工程环境问题整合到一个体系中，在讲授知识的同时，又将课堂知识运用到了实际问题中。通过提高学生的兴趣，进一步增强学生应用知识的能力。有关海洋结构物的设计建造规范明确规定了極端事件的概率，如百年一遇波浪，为了从现有实测资料中推算出今后若干年可能出现的极值，目前应用较为广泛的方法为极限波浪推算方法，将此方法引入本课程，让学生了解学术领域内相关的广泛认可的科研成果，在实际工程中的应用。引入数值模拟技术，一方面能将理论知识中的偏微分方程等大量抽象的问题形象化，使得专业中的相关基础理论能够得以应用，另一方面能够解决实验室的限制，从而使学生能够对复杂的海洋环境产生更为全面、直观且深刻的认识与掌握。形成立足于工程实践，培养高层次应用型人才为目标的特色课程体系。

为更好地实现展示效果，提升学生了解学习的兴趣，科研成果多以视频化的方式呈现，在授课的同时使学生感受到科研的魅力。制作相关科研成果的教学演示课件，在原有的基本教学内容上，又扩展增加了与课程相关的科研成果，包括更本质的基础理论和更前沿的工程应用，展示了如南海岛礁波浪演化实验、内孤立波与结构物相互作用、高端半潜式深水平台受波浪载荷运动响应等内容。

2.注重以工程为依托的交叉学科的培养

跨学科交叉研究已成为世界科技发展的主流方向，成為取得重大科学发现和产生引领性、原创性、颠覆性重大成果的重要途径之一，也是提升创新能力、培养高端拔尖人才的重要方式。结合已做过的科研项目，比如高端深水半潜平台海洋环境预报等，以实际工程问题为引导，不仅可以激发学生的想象力、创造力，提高学生的积极性，还可以使学生巩固所学专业知识，做到课堂与工程实践相结合、学科与学科相交叉，对提升创新能力、培养高端人才具有重要意义。同时，为激发学生的学习兴趣，促进学生自主学习，建设与本课程、本专业相关的多学科融合的专业资料库，如《流体力学》、《随机波浪及其工程应用》、《Environmental Ocean？鄄ography》、《Oceanography》、《Essentials of Oceanography》、《Wind turbines》等，供学生查阅学习，以此向学生推荐了一些与本课程相关的多个专业参考书目、国内外期刊，有利于学生在学习专业基础知识的同时，加深了解本专业的国际前沿发展动态，解决科研项目成果的多学科化及其与教学内容的统一化的关键问题。

3.自然现象与理论结合教学

随着经济的迅速发展，许多新问题亟待解决，但是研发新产品需要很强的实践能力和创新能力。高层次应用型教育模式就是要培养具有创新性思维和解决实际工程问题的应用型人才。《海洋工程环境学》课程所涉及到的知识都是基于自然现象分析总结而得到的，这个过程饱含着数代人的创新积累。因此，以自然现象为导向，回归知识的本源，引发学生的兴趣和思考，将繁琐的公式生动形象化。通过这种方式，可以培养学生的创新能力和解决实际问题的能力，符合当前社会发展阶段对人才的新要求。

4.增设实验教学环节与开放性试验

大连理工大学现行的船舶与海洋工程专业培养方案中，《海洋工程环境学》安排在第四学期，课程共32学时，采用多媒体授课的方式，没有相应的实验教学课时。学生只是在课上通过灌输式的方式接受知识，容易导致学生在学习理论课程的积极性和主动性不够。实验教学的加入会使学生对课程理论有一个更为直观的印象，同时增强了学生的动手能力，积累实践经验，为以后的工作打下基础。

大连理工大学船模拖曳水池，内波水槽及海洋环境水槽等试验条件可以作为本课程的实验教学基地，这是对《海洋工程环境学》课程的强力支撑。在实验室中可以通过设计特定的试验工况再现波、浪、流及内波等多种海洋环境现象，相应的课程教学内容可以转移到实验室进行现场教学。对于课程的考核方式，采用两种方式，一是运用所学内容，对实际工程进行优化设计和相关计算;二是增设开放性实验，引导学生自主选择课程相关问题，设计实验、实施实验并分析实验结果，加深对《海洋工程环境学》课程知识的理解，提升学生应用所学知识的能力。

四、总结

《海洋工程环境》是船舶与海洋工程专业一门非常重要的专业基础课程，通过本文高层次应用型人才需求的分析和提出的一些教改措施，能使学生将课堂知识与实际问题有机的结合。通过科研项目的引入，自然现象的启发式教学方法及实验课程的增设，提高学生的学习兴趣，激发学生的创新能力，同时也锻炼了学生的动手能力，而且学生运用所学知识解决实际问题的能力也得到了提高，符合高层次应用型教育人才培养模式的要求。随着大连理工大学《海洋工程环境学》课程教学模式的革新，将以社会人才需求为导向，形成立足于工程实践，培养高层次应用型人才为目标的特色课程体系。

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