实验教学体系与内容:
一、实验教学体系建设
为了强化学生实践能力的培养,提高实验教学的效果,中心在整合教学资源的同时,更重视实验教学内容重组,转变实验教学观念,将实验教学提升到与理论教学同等的高度,全面改革实验教学内容,改进实验教学的方法,积极探索人才培养模式多样化的实验教学体系。
实验教学体系建设从人才培养体系整体出发,建立与理论教学有机结合,以能力培养为核心,分层次多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系。实验中心每年承担的本科学生人数接近万人次,此外本中心还承担着研究生等研究型实验教学任务,每年承担 “载运工具运用工程”、“交通信息工程及控制”、“轮机工程”3个硕士点,“载运工具运用工程”、“交通信息工程及控制”和“轮机工程”3个博士点的课程和课题实验任务。
实验教学体系如下图所示。
图 1 实验教学体系的五个层次
通过基础训练、专业训练、综合训练、实船实习训练、设计创新训练,培养学生实践操作能力和设计创新能力。
基础训练: 包括四小证:基本安全培训、救生艇及救助艇操作及管理、高级消防、精通急救;水手工艺:打绳结、插钢丝、撇缆绳等;动力设备拆装:柴油机气阀、活塞环、喷油器等拆装与检测、柴油机曲轴拐档差的测量、分油机拆装与检测、水泵拆装与检测等。通过基础训练使学生掌握和熟悉在船工作的基本安全,了解船舶火灾、人员受伤、弃船等各种情况下,学生的相应操作和逃生技巧;掌握各种绳结的打法,钢丝断裂后的修复以及船舶靠泊时的撇缆技巧等;了解动力设备的基本结构和工作原理。
专业训练:包括自动雷达标绘仪(ARPA)、船舶积载;主压缩空气系统操作;油、水系统的备车操作;柴油机冲车、试车与起动,柴油机负荷特性试验、船舶柴油机推进特性试验、液压舵机的操作与管理、船舶电站操作与发电机并车等。通过专业训练使学生掌握航行局面的判断与处理,航海仪器的使用和维修技能;掌握船舶的配载情况,防止船舶倾覆、货物倒箱等各种情况;使学生掌握机舱动力装置设备的各项操作要领,能够正确地操作和使用动力装置中的各种设备。这些专业训练是国际海事组织和国家海事局规定的对学生上船工作前的基本要求,是学生走上岗位的必要条件和必须的过程。
综合训练:包括靠离泊码头或者海峡航行;自动电站的使用管理和监控调节;发电机的应急操作;发电柴油机故障分析及排除;压缩空气系统、冷却水系统、燃油系统、滑油系统的管理及故障排除;主机的应急操作、故障分析及排除;集控台操作、机旁操作等。目的是使学生在不同环境下模拟操作各种船型,掌握船舶航行、操纵与避碰的综合技能。通过在轮机模拟器上的实验,可以模拟海上可能发生的各种应急情况,也可以重演曾发生过的海上事故过程,使学生在仿真的环境中,学习应对各种故障和处理的方法。通过包括航海模拟器、轮机模拟器、船舶自动化机舱、船舶电站等综合训练,使学生能模拟操作各种船舶及设备,学会应对各种故障情况。
实船实习训练:包括船舶航行与避碰,机舱操作与管理,以及货物运输等。实船实习是航海类专业学生最重要的一项实践教学环节,航海实验中心配备教学实习船“育锋”轮,除一套用于实际船舶使用的驾驶台和机舱外,还拥有专门供学生使用的实习驾驶室和轮机实习机舱和实习集控室,学生驾驶室所需的通信、导航与定位设备配套齐全,其主要任务是确保海上专业学生的实践需求并达满意效果,如:见习船舶操纵、航行值班、操舵、定位、海图作业、各类仪器设备的正确使用等。实习机舱有造水机,分油机机舱设备和管路系统等;实习集控室有实习控制台可供学生操作使用,能满足轮机专业学生的实验实践实操需求。
通过实船实习训练,使学生的基础训练、专业训练以及综合训练内容同实际运营的船舶相结合,确保海上专业学生的实践需求,尤其锻炼了学生的共同协作能力。经过半年的实船实习训练后,学生都能成为国际海事组织IMO和中华人民共和国海事局认可的健康、持证、合格的高级船员,广受用人单位的欢迎和好评,使得就业机会大增,毕业学生从2002届至今,年就业率均超过95% ,毕业生呈现供不应求的局面。其中,03届毕业生就业率达到100%。
设计创新训练:实验中心建有创新基地,通过计算机上进行航道测试训练的设计创新训练,使学生能根据测试结果设计出航道的宽度等,并根据测试获知航道中航行的安全度、靠离码头的难易程度等。创新基地以国家航运、能源政策为导向,积极营造校园科技创新氛围,激发学生的创新潜能,已孵化出一批具有广阔市场前景和商业价值的科技项目,如新型冰蓄冷技术、余热回收技术、先进制冷技术等,取得了丰硕的成果。分别获全国第一届节能减排社会实践与科技竞赛二等奖、中国国际工业博览会创新奖、上海市科技创新一等奖等23项奖励,发表论文55篇,申请专利42项。
二、实验课程、实验项目名称以及综合性、设计性、创新性实验所占比例情况
实验教学体系各层次的具体内容参见附件十,其中部分实验项目还被划分为A、B、C三大类:A 类——拆装、测试、检验类;B 类——零部件、系统检测、调整、分析类;C 类——系统运行操作、监测、管理类。[试验课程、实验教学项目列表参见附件十]
教学内容注重传统与现代的结合,与科研、工程和社会应用实践密切联系,融入科技创新和实验教学改革成果,实验项目不断更新。实验教学大纲充分体现教学指导思想,教学安排适宜学生自主选择。实验讲义不断改革创新,有利于学生创新能力培养和自主训练。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。综合性、设计性、创新性实验占实验项目数的36.7%。研究创新型实验或与教师的研究课题相结合、或通过申报的创新项目予以实施。
此外,根据商船学院学科建设规划,航海系将在现有“航海研究所”的基础上,再筹建“海事分析与咨询中心”和“船舶安全工程与管理研究中心”等。可见航海实验中心承担的科技开发服务实验任务将越来越注重创新和科研层面,随着上述试验室课程建设的完备,综合性、设计性、创新性实验课程所占比重将会加大。
三、实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况
航海实验中心注重实验教学与科研、工程和社会应用实践的结合,并已产生了巨大的社会和经济效益。
(1)在本中心通过实验与实践环节的毕业生,能满足国家海事局的各类评估和考核,能胜任国内外各大航运企业的要求,满足航运人才的国际劳务输出标准。2009年,参加国家海事局统考的航海技术与轮机工程毕业生取得了一次通过率达到99.8%的骄人成绩。
(2)经过本中心培训的船长、轮机长等各等级高级船员,具有很高的社会信誉度,广受各大航运公司的赞誉。现在该类船员培训已经在航运界初显规模效应,船员考证培训人数已经达到约700人次/年。
(3)本中心自主研制的航海模拟器,除了为国家和社会输送了大量航海专业人才外,也逐步创立了自己的品牌效应,成为各航运高校、航运企业、航运培训机构竞相购买的培训设施之一。目前,最新研制的360度立体视景全功能大型船舶操纵模拟器和轮机模拟器已经在临港新校区建成并投入使用。从2002年到2008年年底,本中心自主研制的航海模拟器已经为学校带来超过3500万的项目经费。
(4)本中心从事多年的港航论证与海事分析项目是本中心在科研、工程以及社会应用方面的又一重要体现。据数据统计,自2002年至今,港航论证与海事分析项目已经累计完成200多个项目论证和案例分析,直接经济效益每年达1000万左右。本实验中心出具的航道论证、码头设计论证、桥梁防护论证、分道通航制论证等各种论证和分析报告,具有很高的理论性、专业性、科学性和权威性,受到了各使用方的一致认可和好评。