宋 博
(广州航海学院船舶与海洋工程学院，广东广州 510725)
1 教学现状
本人自2012年开始承担“船舶强度与结构设计”课程，在教学中发现《船舶强度与结构设计》课程不同于船舶类其他专业课:1)难。它是船舶类课程的核心课程，是《理论力学》《材料力学》《船舶结构力学》《船舶原理》课程的终结和应用，对力学基础要求较高。2)重点在于实用。课程设置在大三，课程围绕使学生掌握按照规范进行民用船舶和军用船舶结构设计的基本方法的教学目标展开。本课程属于设计类课程，要求实践部分的比例较高。所以以课本为中心的教科书式的教学方式不适合本课程，会导致学生脱离工程实际，解决实际计算与分析的能力不足。
2 将PBL教学法应用于“船舶强度与结构设计”课程的必要性
PBL教学法于1969年由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创，使学习者投入真实任务中，学习者需要主动研究来解决问题，理解隐藏在问题之中的专业知识，学生解决问题和自主学习的能力也随之大大提高［1］。目前这种教学法广泛应用于医学专业，但应用于船舶与海洋工程专业还比较罕见，这是本项目最大的特色和创新之处。
《船舶强度与结构设计》课程符合PBL教学法的特点。《船舶强度与结构设计》主要侧重于船舶结构设计以及船舶结构的优化，实用性较强，与工程实际联系紧密。本课程设置在大三下半学年，是对以往学过的所有力学知识的综合应用，以工程案例为基础的船舶强度的设计，符合PBL教学法的特点，将PBL教学法应用于本课程，这种教学模式的研究对培养创新人才是具有实际意义的。利用PBL教学法在“船舶强度与结构强度”形成一个“提出问题”(教师)—“假设结果”(学生)—“分组查阅资料进行讨论”(学生)—“归纳总结”(教师)的全新的教学模式。
3 PBL教学法应用于“船舶强度与结构设计”课程的具体实施过程
表1是船舶强度与结构设计教学任务一览表，能够提高学生的实际设计能力和团队合作能力。根据学生的基础和能力进行搭配分组，一般8人～10人为一组，指定一名组长，进行项目设计和计算，根据项目实训指导书完成任务。本文以项目二为例，介绍教学实施过程，见表1。
1)项目实施的主要内容包括:船体剖面要素，总纵弯曲应力，板和纵骨的欧拉应力，临界应力，屈曲强度校核，船体极限弯矩［2］。
2)项目实施的目标是:在已计算出总纵弯矩和剪力的基础上，依据所选定的船体结构横剖面，计算出船体总纵弯曲应力。通过对项目的学习，掌握总纵弯曲应力的计算方法。掌握船体梁空心薄壁结构的特点。
3)项目实施的场地与设施。本项目的实施主要借助校内实训画图室，即实训室。所用到的船体结构这部分内容，特别抽象、复杂，所以借助视频和多媒体使学生有更直观生动的感受。
表1 船舶强度与结构设计教学任务一览表
4)项目实施过程。各小组接到项目任务后在组长的带领下，借助图书馆，学校数字资源收集文献、书籍、电子资料，并一同进行文献查阅。接着根据老师提出的问题，做出合理的结论猜想。具体:a.提出问题(老师)——简单梁理论计算船体梁结构中的总纵弯曲应力是可行的，那么对于一条航行的钢制海船是否仅凭简单梁理论校核强度就可以呢。b.假设结论(学生)——不行。c.“分组查阅资料进行讨论”(学生)——查得资料:19世纪后叶，内河船“玛丽号”横渡大西洋时折成两段，折断时遇到的波长与船长相等，波高约为1.5 m～1.8 m。在距船中之前7.3 m处向下折成两段，并在折断前甲板曾出现明显的折皱。按照梁理论，相同高度的应力相同，但实际上理论值是平均水平，实际值在理论值上下波动，船底纵桁处应力较大，远离纵桁处较小，不能简单按照直线理论进行计算。d.“归纳总结”(教师)——老师对项目小组得出的结论进行总结，归纳理论知识点，引入临界应力的计算公式及结构稳定性计算的方法。
5)项目的评价和成绩考核。项目任务完成后，老师根据项目小组内学生自评、互评，以及项目完成的情况结合结论得出的合理性，由老师对项目小组成员打分给出成绩。
4 PBL教学法教学改革的实践效果
跟笔者往届进行传统教学法的教学经验相比，应用PBL教学法使得学生对本课程知识点在知识的应用和理解上有了更加形象具体的认识，在课堂教学过程中发现学生的积极性和团队合作性大大提高，激发了学生对船体结构强度方面的科研兴趣，学生主动要求进入科研团队，进入教师科研课题，深受学生的欢迎。
5 结语
对于“船舶强度与结构设计”课程，实施“PBL”教学法的教学改革实践是可行的。但在今后的教学改革过程中，还需持续的丰富工程案例，教师及时的进行正确的思路引导，PBL教学法与其他教学方法的相互配合。希望今后PBL教学法能在船舶与海洋工程其他专业课程逐步推广和开展。
