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海洋工程范文第1篇
配套设备:2007年正式成立后,太平洋粤新首先对富山工业园厂地做了第一期基础设施建设,对船体车间、员工宿舍、船台、居装车间、管系车间等进行建造和完善。直至2009年3月船体车间建设基本完成,太平洋粤新方才正式投产。至2010年底,第一期所有基础设施建设全部完工。
目前,太平洋粤新富山工业园厂整个占地面积约20万平方米,第一期基础设施建设约开发了15万平方米。公司计划于2013年底对剩下的约5万平方米进行第二期基础设施建设开发,增建两个船台,在此基础上增加产量。
太平洋粤新目前的人员规模在1400人左右,其中自己的员工占约40%,其余800多人为外包队。下料、加工、分段制作等由自己员工完成,其他如船体、轮机调试等环节则承包给外包队。公司建造有两栋员工宿舍,一栋居住自己的员工,另一栋租给外包队。
核心业务:太平洋粤新主要从事生产制造为海上钻油平台服务的工作船、港作拖轮及钢质游艇等的设计与制造及售后服务。太平洋粤新从2011年6月至今已经交付了十多艘海洋工程辅助船:
5艘8,000马力三用工作船;
2艘劳斯莱斯设计的电推的平台供应船,2艘在建;
2艘4400马力全回转拖轮;
4艘3600马力全回转拖轮,4艘在建;
2艘Havyard设计的16000马力的三用工作船;
……
“术业有专攻”这是对太平洋粤新最直接客观的评价。
“我们在做事情之前会对我们自己有一个比较清晰的定位和分析,这点是上至管理层下至员工所必须明确的,至今为止我们都只做OSV,其他船我们都不去做,我们目前手持的12艘新船订单以及在接洽的合同意向中,全都是和海工相关的。”太平洋粤新的领导在接受本刊记者采访时如此介绍道。
企业文化:据了解,太平洋粤新新加坡投资方的建厂理念和中国国内的其他一些民营船厂不同,并非走一步看一步,而是先根据需要提前做出一个十分健全的规划,然后按照集团做好的规划配备船厂,立足长远,达到谋而后动、后发制胜的效果。
发展规划:目前,太平洋粤新的所有订单都是海外订单,且大部分来源于其投资方。在这种情况下,对国内市场的开拓成为了太平洋粤新接下来的方向。
海洋工程范文第2篇
近年来随着国内石油工程市场的不断开放,国内石油企业不断走向国际,国内石油公司已经对工程造价管理模式进行了的变革,主要表体现现在:打破原有造价管理部门、建设单位、施工单位三级管理的固定流程,变革为更为灵活、高效、多样的管理及审核流程;在原有的定额计价方式的基础上,新增加了清单计价、招投标等其它计价方式。管理理念的革新使得目前工程管理信息化技术现状已无法满足和适应这种新的变化。
1.1海洋石油工程造价管理信息化技术应用的定义
在先进的工程造价管理理念指导下,应用全新的计算机网络信息化的技术去整合海洋石油工程造价管理的资源,优化业务流程和信息流程,为企业管理层提供及时、准确、有效、完整的工程造价管理信息,同时为企业工程造价管理和操作人员提供一个功能强大、操作方便的工程造价管理业务平台,海洋石油工程管理信息化技术的应用对工程造价管理工作和企业信息化建设都具有重要的提升意义。
1.2信息化技术应用的阶段划分
根据由美国哈佛大学教授理查德 诺兰(RichardNolan)提出的企业信息化技术应用“诺兰模型"的理论划分,信息化技术应用可分为以下六个阶段:
(1)基础阶段:
计算机初步商用,员工对此认识不足,应用少,主要应用于大型模拟计算、文案编辑、统计报表等。信息化技术应用处于一个较低水平。
(2)发展阶段:
企业员工对计算机有进一步的了解,特别是在计算机轻型化和微型化后,企业认识到计算机可大幅度提高工作效率,企业开始大量购置计算机,进行数据分析,文档处理,但软件开发短缺,并缺少计划性和规划性,因此信息化技术应用水平不高。
(3)提升阶段:
企业认识到到计算机带来效率提升的基础上,仍存在着效益不理想的状态,因此企业在管理上开始要求加强统筹规划、协调并解决数据共享的问题。部分职能部门实现了网络化和系统化,比如财务系统、人事系统等,但各系统软件之间仍存在着“数据孤岛”、“传输壁垒”的问题。
(4)统一阶段:
在提升阶段上,开始顶层建筑设计,统一进行规划设计,通过建立基础数据库统一信息管理系统,将已有的各类数据库和系统集成起来,但所需时间更长和花费更多,系统也并不稳定,此时信息化系统在企业管理中开始发挥效益。
(5)数据管理阶段:
信息化技术成为企业有效的管理资源,各系统数据在统一的系统中整合处理。根据整合化的信息化技术方案与步骤建立起统一的数据管理体系、信息管理平台和数据库平台,从而实现对整个企业各项数据的统一的规划及应用,比如目前使用较广泛的ERP系统。这时企业可享受信息化技术带来便利和高效,管理层可及时、准确、全面地掌握和处理企业内的各类信息、并有利于高效地做出决策。
(6)战略应用阶段:
信息化技术广泛应用于企业的各个层次,从一线基层员工到公司高层管理人员,在经历了较为长期的信息化技术应用之后,其信息化技术应用将通过其商务智能、全面的绩效管理和随需而变的架构及机制等应用来全面体现其效益,提升企业的竞争实力和发展潜力。
1.3国内外石油工程管理信息化技术应用
现状目前国际上部分石油公司以网络为载体,造价管理软件为工具,建立起资源共享、安全快捷、智能化的石油工程信息化管理系统,实现了工程造价管理的信息化、网络化。在此过程中,有专门从事工程造价管理软件开发研究工作的软件公司提供了技术支持。国外主要石油公司如埃克森美孚、壳牌等公司,工程造价管理的信息化技术应用于企业管理的各个环节,如财务管理系统中的工程预算编制功能,可以对石油工程预算编制内容、口径、参数和过程进行管理控制,还设立具有造价分析、计算、存储、预测功能的数据服务器,用于指导工程各个阶段的纵向比较和决策。国内中石油、中石化、中海油等主要石油企业在石油工程造价管理信息化技术应用方面,虽然研制开发了价格定额管理系统、竣工项目造价管理系统、勘探钻井工程造价管理系统等专业应用软件,但并没有形成一个系统工程。种种迹象表明21世纪的石油工程造价管理将更多的依靠计算机技术和网络技术。近些年国内石油企业也逐步开始了工程造价管理信息化技术应用的研究探索,开展海洋石油工程全生命周期的信息化管理,并重视工程设施的无形资产与有形资产的数据整合。
2海洋石油工程造价管理
2.1海洋石油工程造价的定义
海洋石油工程造价是指海洋环境下,石油开采和运输过程中花费的总投资,主要是由勘探费、工程设施投资、钻完井投资、油藏研究费、生产准备费、弃置费等其它费用组成。从工程造价的成本的角度划分,主要包括了工程直接费、工程间接费、基本预备费;也可根据不同专业和设施进行划分,如:各种类型平台投资、浮式生产储油装置(FPSO)投资、水下井口设施投资、海底管道投资、海底电缆投资等。2.2海上石油工程造价管理的内容根据海上石油工程的阶段和特点划分,海上石油工程造价管理的内容,包括以下三个方面:
(1)合理确定工程造价
根据海上石油工程阶段划分,在前期研究可研与总体开发方案设计阶段,合理确定项目的工程投资,编制投资估算报告;在基本设计阶段,则应合理编制项目的投资概算,在项目竣工后结合工程监督、监理等部门根据项目实施情况,实际的工程量,准确确定工程结算价,编制项目的竣工决算价。
(2)有效控制工程造价
工程造价从油公司的角度上说就是甲方控制价,控制投资的主要目标就是把项目总体设计控制在可行性研究的投资估算范围内,把技术设计和施工设计控制在总体开发方案设计的投资估算范围内,工程竣工结算控制在基本设计的投资概算范围内。通过不同阶段的动态控制,实现最终竣工决算投资不突破决策时的控制投资的目标,用更少资金保质保量的完成油气勘探开发的任务。
(3)注重工程造价管理基础性工作
重视造价基础信息资料的收集、整理、统计与分析,建立起定额、价格、造价资料的资料数据库,采用信息化的技术建立动态的造价管理信息系统,并动态的完善投资估算指标、概预算定额、费用定额的制定与修编,制定海洋石油工程造价标准指南等。
2.3海洋石油开发的特殊性
石油开发不同一般的开发投资项目,其特殊性主要体现在是以地下资源开发为对象,项目的经济效益不仅受开发建设过程中的科学管理的影响,更重要的是取决于地下资源的实际状况。而海上油气田开发更是高风险的投资,其开发区域、开发规模,受制于海洋油气田的地质条件,不像其他领域的投资那么灵活。海洋油气田开发涉及多学科、多专业,并且面临着更加复杂的环境因素、社会因素、政治地缘因素等,导致了开发过程中的风险远比其他投资建设项目大得多;另外,由于复杂的政治地缘风险,国际油价也具有难预测和波动大、周期长的特点,不确定性的风险很大,这些都会使得投资开发的经济风险大幅提升。
3海上石油工程管理信息化技术应用的研究探索
3.1统一信息化技术应用的标准
统一的标准是管理的主要依据,涉及到海上石油开发从勘探、开发、生产、弃置的整个全生命周期,根据实际情况,信息化技术应用的标准化主要分为以下几方面:
(1)建立造价指标体系的标准化
海上石油工程造价指标体系是指各工程造价信息资料按照其内在联系,科学的组一个成有机整体,形成工程造价管理标准信息化的标准,是企业进行工程造价管理信息化技术应用的基础。在管理层次和管理部门众多的情况下,只有通过统一和规范指标体系,才能使各个部门、各层次的工程造价管理人员利用信息化技术实现数据与资料的信息化并实现兼容与共享。因此,建立一个科学、完善、兼容的造价指标体系是造价指标体系信息化技术应用的关键任务。
(2)建立造价信息分类与编码的标准化
造价信息分类与编码是从海洋石油工程横纵两向维度上考虑,进行统一的归纳与分类,对于一些常见的、具有规律性的数据进行科学的分类,并根据分类情况建里树状的结构图,形成具有层次分类的统一编码。建立科学实用的分类编码标准体系才能保证信息化技术成功应用和有效运行,直接关系到数据处理、检索和传输的信息化水平与效率。标准体系的制定应当遵循系统性、扩展性、权威性的原则,建立起一个适合和满足海上石油工程造价管理需要,涉及各种标准之间横向和纵向的联系,层次上覆盖国际、国家、行业、企业各级标准,并具备有一定的扩展性,体系一旦经确定将全面严格执行。海上石油工程造价管理分类编码包括了:项目编码、工程设施编码、工程设备编码、工程费用构成等内容。
(3)建立数据交换接口标准化
数据交换接口标准化是对各类造价数据信息化应用后,在造价管理系统与采办、财务等不同信息终端之间的接口上,建立信息导入和导出的统一的标准与规范。对海上石油工程来说,重点是进行造价从业人员资质认证、海上施工日志的标准化、设备采办资料录入的标准化、竣工结算单据的标准化,各报表文件和统计口径的标准化,各级单位造价管理数据文件传送的标准化等的制定工作。造价信息化应用的程度与应用的质量与接口数据传输的标准化程度密切相关,可以说接口标准化是海上工程造价管理信息化应用的一个重要环节。
3.2组织健全制度完善
海上石油工程造价管理信息化技术应用是需要保障机制的,国外企业的CIO(首席信息官)机制已经非常普遍了,而在国内企业CIO机制与CEO参与的IT委员会机制都没有完善地建立起来。考虑成立信息化指导委员会,由各部门领导作为小组成员,明确各业务的主管领导,负责本部门信息化建设任务的监督、检查规划和方案的实施情况。通过不断完善的管理制度和协调从而让信息化建设不断进步。工作重点是系统的安全性、内控制度等,从而建立由管理制度和技术规范组成的信息化系统。
3.3提高人员素质,健全信息化技术应用的人才机制
海洋工程范文第3篇
0 引言
随着我国经济的发展以及科技水平的显著提升,人们对于海洋环境的利用需求以及利用能力都有了显著的提升,在这样的社会环境下,海洋环境也极大地受到了人类活动的影响。而海洋工程作为人类进行海洋活动的重大设施,也是人类影响海洋环境的重要工程。因此,我们要想了解人类对海洋环境的影响,就必须从海岸工程对海洋环境的影响出发来进行研究,进而使人类活动对海洋环境的负面影响降低到最小的程度。
1 海岸工程影响海洋水质
(1)海岸工程的运行影响着海水的温度。海岸工程中的正常运行需要大量的机器来带动,这些机器在运行的过程中会产生很多的热量,这些热量传递到附近海域当中,会明显提升海水的温度。海水温度提升之后,海水中原有的微生物群、鱼虾以及水藻种类就会面临着生存环境的改变,而这些生物的生存对于温度的要求较高,因而,就很容易造成大量海洋生物的死亡,甚至会造成某些生物的灭绝。
(2)海岸工程的运行影响着海水的水质。在大部分海岸工程的运转过程中,都会产生废水,这些废水虽然按照国家的标准进行了一定的处理,到达了排放的要求,但是其各项检测指标依然与海水本身有一定差距,这使得这些废水排放到海洋中之后,改变了海水原有的水质,对海水产生了一定的污染,对近岸生物的生存造成了负面的影响。
而另有一些不良分子,在监管不到的地方,肆意将未处理达标的废水排放到海洋之中,严重地污染了海洋水质,威胁着海洋生物的生存。而这种污水排放由于远远超出了海洋的自净能力,因而对海洋造成了不可逆转的影响,需要人工来进行处理。
2 海岸工程影响海洋水文动力环境
海洋水文动力环境使得海洋系统内部和大自然外部都能够形成一个良好的循环,通过这个循环,海洋系统内部能够获得相对稳定的生态环境,海洋外部的大自然也能够在海洋适当运动的带领之下得到良好的循环。但是,海岸工程对于海洋水文动力环境产生了严重地影响,使得海洋水文动力环境的良性循环被打破。
(1)海岸工程对海湾的纳潮量产生影响。海岸工程的建立,使得海湾的纳潮量明显减小。这样,在通过潮水流动来进行的水质交换过程中,近岸的海水就难以通过潮汐来与深海中的水产生交换,就造成了海洋当中,各种不同区域的水质差异较大,海洋旧有的生态平衡遭到破坏等状况。而纳潮量减少之后,产生的另一个重要负面影响是,海洋的自净能力退化,由于近岸与深海之间的海水交流减少,因而难以通过潮汐和洋流实现海水自净的效果,最终使得海洋污染难以有效控制。
(2)海岸工程对海湾潮流场的影响。海岸工程的存在减缓了进入海湾的潮流的速度,在潮流速度降低的情况下,近岸的海水与深海水难以充分地交换,这样,就使得近海海域污染较为严重,同时,水质与远海差异较大,变得不适宜生物的生存。
3 海岸工程对生态环境的影响
(1)海岸工程对湿地的影响。首先,海岸工程使得近岸污染物增多,这些被污染的水进入到近岸湿地当中,影响着近岸湿地的生态环境。被近岸工程污染的海洋水通过循环进入到湿地当中,使得湿地中各种污染超标,造成了湿地生物的减少,影响着湿地的生态平衡。
其次,海岸工程加速了沿岸土地盐渍化。在海岸工程的影响之下,沿岸湿地水分蒸发量上升,使得沿岸湿地的盐渍化程度加快,使得沿岸湿地变得不适宜生物生存。最后,海岸工程用水量的增多使得地下水位迅速下降,容易造成海水倒灌,既影响人们的正常用水,也使得近岸湿地的盐碱度失去平衡,影响湿地生物的生存。
(2)围海造田对海洋生态环境的影响。围海造田对海洋生态环境产生了不可逆转的影响,使得海洋生态环境遭到了极大的破坏。围海造田影响了潮汐的正常流动,这使得潮汐的力度减弱,影响了海水的自净能力,同时也使得不同水域之间的水质交换变得极为困难,影响海洋生态系统的平衡。此外,围海造田也影响到了近岸海洋生物的生存环境,使得近岸海洋生物大量灭亡,影响了海洋生物的多样性。
4 海岸工程对近海渔业的影响。
(1)海岸工程破坏了近海鱼类的生存环境。在近岸工程的建设和运行过程中,会产生对海洋的利用,同时也会向海洋排放一定的废水,这些废水中含有大量的重金属。鱼类一旦吸收这些重金属,就会产生变异或者灭绝,这使得近海鱼类的多样性遭到严重地破坏,进而威胁到整个海洋的生物系统。
(2)海岸工程使得陆地积蓄的营养物质在短时间内大量向海洋释放,造成了藻类的大量繁殖。近岸工程的建设和运行使得陆地植被显著减少,这样,在海洋运动的过程中,陆地积蓄的营养物质在短时间内就会大量地随着海水向海洋释放,这些营养物质为海藻等提供了大量的影响,使得海藻迅速繁殖。而海藻的迅速大量繁殖,不仅仅使得其消耗的海洋资源增多,同时还会释放出大量的有毒物质,影响着近海鱼类的生长和繁殖。
5 结语
综上所述,海岸工程的建设和运行给海洋生态环境造成了很大的影响,使得海洋生物多样性减少,海洋循环功能和自净能力下降等。而这些对海洋产生的影响最终都会回到人类身上,对人类产生极大的冲击,包括温室效应、地下水污染以及气候异常等。
因此,我们在建设海岸工程的过程中,应该尽量考察海岸工程建设的必要性,减少海岸工程的数量和规模,同时,尽量合理选择海岸工程的位置,严格控制海岸工程运转过程中的废物排放,使得海岸工程的建设和运行对海洋环境的影响降到最低。
海洋工程范文第4篇
【关键词】海洋平台;石油;发展
1 研究背景
随着近年来经济的飞速发展,人们的生活水平得到了显著地提高,同时石油的消费量也急剧攀升。2003年,我国石油消费量为2.75亿吨,2013年石油消费量达到了4.98亿吨,比2003年增长了81%,并且2014年仍呈现上升的趋势,随着汽车等石油消耗较大的消费品大量进入百姓生活,这样的增长仍将持续。
石油从20世纪开始出现内燃机后进入到大规模的开采时期,世界范围内的大规模开采已经有百年历史,按照目前的开采速度,目前陆地的石油储量大约会在50年内开采完。届时如何实现石油的可持续利用成为目前全世界都在研究的一个课题。在没有找到替代能源之前,人类无法摆脱对于石油资源的依赖。那么海洋石油成了人们一个重要的选择。由于海洋面积占据整个地球表面积的71%,其中蕴含的资源更是十分丰富,据估计海洋石油储量约为1000亿吨,占据石油总储量的34%,所以二十世纪中期以来各国一直在发展海洋石油开采技术。
2 发展阶段
2.1 平台出现
最早的海洋平台出现在20世纪初,当时的平台作业水深主要是以浅海海床为主,钻井的深度也是比较浅,但是海洋石油大部分集中在100m-3000m水深范围内,如何加强对深海石油的开发成为了各国竞相研究的目标。我国的海洋石油开采起步相对较晚。但是随着改革开发以来我国经济水平的提高,我国在海洋石油开采方面也取得了重大的进展。我国海洋石油981号的建成标志着我国深海石油的开采能力跻身于世界的先进水平。
2.2 自升式平台发展
20世纪50年代,海洋石油的开采主要集中在近海。1953年美国建成第一座自升式平台,这种平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展很快,约占移动式钻井装置总数的二分之一。由平台、桩腿和升降机构组成,平台通过齿条和牙箱能沿桩腿升降,故称自升式,这型平台一般无自航能力。平台甲板上有钻机、其他机械设备和生活设施等。平台桩腿下部结构根据海床的承载能力的不同分沉垫和插入式两种。桩腿周围装升降系统,主要有液压进行操作,工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。成开采后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到下一个钻井位进行新的作业。
2.3 半潜式平台的发展
半潜式平台作为一种目前深海作业常见的平台类型出现于20世纪60年代初,从出现以来其在海洋石油勘探开发中一直得到了广泛应用。其优点是: 适用工作水深广,最新型的深水半潜式平台的工作水深已超过3000米,钻井深度超过12000米;同时能适应恶劣海况,抗风浪能力强, 大部分半潜式平台能够抵御百年一遇的恶劣海况条件; 其甲板面积大,同时由于其排水量较大所以装载量大。随着国内外油气开发向深水和超深水海域拓展,对半潜式平台的制造提出了更高的要求,由于其作业环境的特殊性对于材料、操作、动力的要求非常苛刻,对于制造过程中的焊接、精度控制等技术也是要求极高,尤其其动力定位推进装置和系泊结构由于有操作的要求必须做到非常精确。
半潜式平台通常由上部甲板、立柱、浮箱,以及立柱之间或者浮箱之间的横撑构件所组成。同时平台还通过锚链、立管与海底相连。,半潜式平台经过几代的演变,外形趋向规则简单。下浮箱提主要供拖航和作业时所需的浮力,目前主要的形式有双下浮箱和环形下浮箱两种形式,浮箱内设置舱室,可装载压载水、燃油、淡水、系泊等设备。立柱连接浮箱和上部甲板。作业时, 浮箱和部分立柱沉入水下,大大减小了水线面面积及波浪作用在平台上的载荷,其较大的水线面惯性矩提供了平台作业时所需的稳性。考虑到破舱稳性和经济性,立柱的数量一般为4至8个,立柱内设舱室,可装压载水和工作设备。立柱截面一般做成圆形或矩形,目前在建的半潜式平台主要采用方形截面,这样制造起来相对简单,同时能增大舱容。上层建筑主要是存放设备、同时提供人员居住场所,主要的钻井器材和材料都堆放在甲板上,甲板中间开有月池,方便平台钻井采油。上部甲板有框架型和箱型两种形式。框架型甲板由承载甲板及其余甲板组成,箱型甲板则包括具有双层底的下甲板结构、一层或多层中间甲板和一层主甲板。
2.4 立柱式平台的发展
20世纪80年代以来,立柱式平台被开始应用于开发深海油气资源的各项工程中,承担了勘测、钻探、采油等一系列工作,它的出现被很多海洋工程企业视为未来海洋平台发展的方向。
立柱式平台属于漂浮式平台的类型,应用于海洋石油开发的时间已经超过30年了,但在早期,其一直是作为辅助系统,例如浮标、海上科研站、海上通信中转站以及海上装卸和储藏中心等结构物来使用。1987年,Edward E. Horton设计了一种专用于深海钻探和采油工作的Spar平台,被公认为现代立柱式平台的鼻祖。1996年,Oryx能源公司委托J. Ray McDermott公司在美国墨西哥湾水深588 m的Neptune油田成功建造安装了世界上第一座立柱式生产平台,标志着立柱式平台开始正式应用于海上油气生产领域,在接下来的十几年时间里,立柱式平台得到了广泛的应用,其平台形式也得到了不断的改进,由第一代Classic Spar平台,发展为第二代Truss Spar,以及第三代Cell Spar平台。
虽然不同形式的立柱式平台各有特点,但总的来说,现代立柱式平台的主体结构均为垂直于水面的柱体,主体为封闭式结构,用来提供平台所需的浮力,平台的底部需要进行压载,使平台的重心低于浮心,从而保证平台的稳性,对风浪的抵抗能力比较强。在操作过程中,平台的各向运动均能够通过压载得到很好的控制,因此此类型平台的作业范围比较广,作业水深范围也比较广,比较适合深海采油作业,一般来说,立柱式平台自身并无动力,需要通过拖轮进行拖曳移动。
2.5 未来的发展方向
海洋工程结构物作为目前人类获取海洋石油的主要方式将来必将有更加快速的发展,其主要的发展方向主要集中在深海,由于深海的石油储量非常巨大,加上其他海洋资源的开发,未来浮式钻井平台将会大规模的使用,如目前的半潜式平台、张力腿平台、立柱式平台都会在以后的海洋石油开采中得到广泛的应用。
3 结语
海洋平台形式的发展从浅海到深海的发展也标志着人类在海洋结构物制造、流体力学、材料学、地质勘探测绘等一系列技术的不断突破。未来,海洋石油将是人们获取石油资源的重要途径,随着各种新型平台的出现,未来的海洋石油资源将会得到更加便利和高效的开采,为解决石油能源危机,提供一个很好的途径。
【参考文献】
[1]董艳秋.深海采油平台波浪载荷及响应[M].天津大学出版社,2005.
[2]兰德尔,包丛喜,等.海洋工程基础[M].上海交通大学出版社,2002.
海洋工程范文第5篇
关键词:船舶与海洋工程 工程图学 课程
船舶工业是浙江省先进制造业基地建设的重点产业,但在船舶的设计建造中,支撑先进造船模式的一些关键技术尚未取得突破,造船模式相对落后,主要是因为工程技术的应用型人才和创新型人才的不足[1]。作为培养船舶与海洋工程专业高等技术人才的高等院校--浙江海洋学院,肩负着历史的重任。在船舶与海洋工程专业的课程教学中如何加强培养学生的工程应用与创新能力,以适应我国船舶工业转型升级的发展形势,以及对创新科技人才的需求,是一个相当迫切的现实问题。
现代船舶工业中,无论是设计还是建造,都离不开工程图样。工程图样是“工程界的交流语言”,是设计者表达船舶的设计思想和意图的主要工具,也是进行船舶建造和施工的重要技术文件。工程图学是船舶与海洋工程专业必修的第一门专业基础课,是一门启蒙性和实践性很强的技术专业课,要求学生运用各种绘图手段来构思、分析和表达工程问题,培养学生的空间想象能力、产品构型设计能力、创新能力和综合设计制图能力等,是每个工科学生所必须具备。如何在该课程的教学中加强学生的创新意识,提高学生的工程素质,培养学生的综合能力是本课程的主要目标[2]。
浙江海洋学院船舶与海洋工程专业,是部级第一类特色专业建设点、浙江省普通高校重点专业,通过优化教学资源、深化教学内容、更新教学手段等,进行教学改革,在学科建设上取得了巨大的进步。作为一直从事船舶与海洋工程专业《工程图学》课程教学的专业教师,非常希望学生以良好的心态开启船舶与海洋工程专业课程的学习,为后续的课程学习打下扎实的基础。本文将对船舶与海洋工程专业《工程图学》的课程教学进行思考,根据专业的特点、学生的特点,以及课程的特点,结合多年的实际教学经验,在该课程的绪论课讲解、教学内容、教学手段等方面进行探讨和改进。更有效地完成课程的教学任务,帮助学生掌握课程的理论知识,运用图学知识来表达设计思想,培养船舶设计的基础能力,为浙江省的船舶工业培养出能在船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等部门从事技术和管理方面的高等应用性、创新型工程技术人才。
一、上好绪论课,做好专业引导
工程图学作为第一门船舶与海洋工程专业必修的专业基础课,教学计划在第一个学期,其重要性不言而喻,因此对该课程的绪论课教学安排尤为突出。要做好学生的专业引导,围绕学生自主获取专业知识、创新能力,培养工程素质,为大学本科生由浅入深地学习专业课程奠定基础。教师要将传授知识的思维方法和发展创新能力为己任,用正确的思维方法来指导课程的“教什么”和“如何教”[3]。
绪论课为该课程的内容、学习的要求和目的、学习的方法、该课程研究对象的未来发展等。课程内容的讲解,使学生全面了解工程图学课程,了解其在船舶与海洋工程专业课程中的基础地位,方便学生进行整体的学习安排。课程的学习要求和目的,培养学生的图形表达能力,通过形象思维能力提高学生的创新意识能力,可以促使学生建立一个明确的学习计划、目标,并且分阶段地进行检验。课程的学习方法,是绪论课的关键内容之一,要引导学生改变高中时的“强制学习”方式,而变为大学生的主动学习方式,并能享受到学习的快乐。课程研究对象的未来发展,可以帮助学生了解课程的发展趋势,专业的前沿知识,主动地去探求更多更远的知识。
另外,要考虑到授课对象是刚进入大学的一年级的新生,学生的问题往往是针对某个具体问题的“不懂”,很少有经过自身反复思考后的提问,所以“不懂就问”的方法是不可取的,可以通过教师指定适当的内容,引导学生自学,“百思而不得其解”后的提问与答疑才是教学双方受益的一个互动过程[1]。大一的新生,往往有“大学是轻松的”、“只要高中时努力了,到了大学就好了”等思想,这是高中老师和家长一直在诱导高中生的话,从而造成不少学生学习的独立性、主动性较差,容易导致学生对学习的有所松懈;其实“梅花香自苦寒来”,大学的生活也并不轻松。所以在进行大一工程图学课程教学时,在绪论课上就要做好的学生专业导向工作,建立专业的概念;引导学生主动学习,养成良好的自主学习的习惯。
二、合理取舍授课内容,强化专业特色
根据船舶行业发展对船舶与海洋工程专业的要求,教研室经常会修订新的教学计划,工程图学课程要构建一个宽口径、重基础的统一的图形表达、图形思维平台。但由于该课程总课时的删减,目前课程的总学时仅是40+8,40个是理论教学,8个是实验教学。船舶与海洋工程专业是近机类专业,后续有表示船体结构和形状的船海工程构造与制图等专业课程,所以在工程图学的课程教学时,在授课过程中要根据学生专业的特点对内容进行适当的调整,做好课程的内容组织,以及与后续课程的关联知识。
如何根据船舶专业的发展,对课程的教学内容进行适当的取舍、确定合理的比例,增补反映船舶及海洋工程研发现状的新内容,是对教学内容进行改革的主要矛盾[3]。如果在教学中加入反映专业的、现代的、前沿的知识,必然对传统的教学内容进行压缩,所以就要求我们对学生有能力自学的内容,不应占用有限的课堂时间,可作必要的提示,要求学生自学。在减少教学时数的前提下,保证基础知识的教学质量,这就对教师提出了更高的要求。
工程图学课程的教学内容包括:画法几何、机械制图、计算机绘图等三部分内容。画法几何部分学习用正投影法来表达空间形体和图解空间几何问题的基本理论和方法,要求学生掌握投影基础,是看图和画图的基础;机械制图部分学习想象物体的空间形状,建立图形和物体之间的对应关系,介绍国家标准对机件图样表达的规定,介绍与产品相关的零件图和装配图,要求学生掌握绘制和阅读工程图样的基本能力;计算机绘图学习用计算机绘图软件CAD来完成图形,要求学生掌握计算机的图形处理技术。
对画法几何部分的内容,除了讲解教材上的正投影法和中心投影法以外,还要补充标高投影法的知识,为学生以后学习船体知识做个铺垫,因为这是表示船体线型的一种投影方法,是绘制船体型线图的基础,但是现在的图学教材往往被精简掉了。可以把点、线、面的内容融入基本体的投影理论知识中去,利于内容的完整和连续性;简化降低截交线和相贯线的教学内容,采用近似绘制的直线或曲线代替;把轴测图与基本体、组合体的表达相结合,建立空间模型,帮助学生读图和绘图;去掉一些在实际工程中应用很少的内容,如投影变换的换面法等。
在机械制图部分的内容,在讲解了机械制图的国家标准、机件常用的表达方法、常用件和标准件等内容,可以适当地删减零件图、装配图等内容,适当地补充船体结构中的节点视图的一些内容,引导学生对船舶工程相关理论知识的探讨。虽然计算机绘图已经普及,但在教学过程中,一定要培养学生利用图板和丁字尺进行尺规作图的训练,锻炼学生掌握制图规范,强化学生对机械制图国家标准的正确运用,培养学生绘图技能。实践证明,只有掌握制图基础知识的人,才能更好地掌握和使用计算机绘图[4]。
计算机绘图目前是学习AutoCAD的软件,虽然在本课程中所占的课时不多,有时也不作为期末考试的内容,但却是学生必须掌握的绘图基本能力,在后续的船体设计、螺旋桨图设计、船舶设计原理等课程设计中将直接应用。在现代船舶工程设计中,计算机图形的快速生成,可以缩短船舶设计的周期,同时计算机生成的三维形体具有较强的立体感,更容易让学生建立起船体的立体空间结构,掌握船体结构的特点。为了让学生更好地掌握CAD技术,CAD的理论教学也放到机房,要求学生在本课程中用CAD的绘图软件完成平面图形、投影图的绘制,并在课余时间通过大量的图形练习来锻炼其熟练程度,掌握计算机绘图的基本技能,利用计算机进行船体设计,表达船体结构的特点。
三、采用适当的多媒体教学手段,提升课堂教学质量
多媒体教学是现在教学过程中主要的教学手段,体现了它无比优越的性能,它可以传递大量的信息,特别是一些图片类的,节约教师的画图时间,加快课程的授课进度,动态的教学效果可以激发学生的学习兴趣和积极性等优点。但从船舶与海洋工程的工程图学教学经历来看,多媒体教学虽然可以有效地弥补传统教学手段的不足,但不宜作为主要、甚至唯一的教学手段。要结合专业的特点、课程的特点,注意适当地与传统的板书教学相结合,处理好传统教学手段与现代化教学手段的关系。
从工程图学的课程特点来看,运用多媒体技术,可以向学生展示大量的图片,分析各种不同图形的特点,从而掌握不同的绘图技能,特别是对船舶与海洋工程专业而言,通过PPT可以把船体的一些结构立体地展示给学生,把复杂繁琐的船体结构问题简单化。但如果在课堂上过分依赖幻灯片,即使是动态的,也会让学生产生视觉疲劳,而且学生也只是看到很多线条的投影而不了解其绘图规律,特别是现在很多新的老师,基本上一节课下来,板书是空白的。
从《工程图学》课程的内容来讲,特别是在讲解点、线、面、组合体等作图方式时,教师最好把作图方式用板书演示一下,用作图工具(三角尺、圆规等)在黑板上进行线的从一端点连接到另一端点、三视图的投影连线等,让学生看到作图工具的正确使用,掌握正确的作图方式和步骤,再结合幻灯片,加深学生对几何线条的理解能力。学生只有在掌握了基本图形的绘图知识,才能更好地进行复杂的船体结构图的阅读和绘制。所以,在进行船舶与海洋工程专业的《工程图学》教学中,要以传统教学手段为主,多媒体教学手段为辅是最好的选择。
四、做好因材施教,强调个性创新
培养学生的创新能力要求在课程的教学过程中强调个性,提倡八仙过海。在工程图学课程的教学过程中,要结合学生的船舶专业和个性特点,做到因材施教,特别是做好相关的课后作业检查和辅导工作。我们不要把大一、大二变成高四、高五,要帮助学生树立自觉的学习方式,适应大学的学习生活。
在工程图学的课程教学中,要避免只注重图学知识的完整性和系统性,越讲越细,而导致给学生留下的思维空间越来越小。目前,在少学时的课堂教学中,讨论式教学一般难以实现,而要采用启发式教学,引导学生深入思考问题,调动学生的积极性。工程图学课程特别强调启发学生的空间想象能力,如何能完成这一点呢?要完成大量的课后作业。对船舶工程专业的学生来讲,因为后续又更复杂的船体结构要表达,所以在该课程的学习中,教师要随时掌握学生的学习进程、绘图能力的掌握程度,适当地调整教学方法和内容。结合三视图等概念培养学生主动设计的能力,并结合口头+书面的方式启发学生的表达能力。
从以往的船舶专业的学生对工程图学课程的学习情况来看,有些同学的空间思维能力很好,可以较短时间地完成三视图等较难的作业题;但确实也有部分同学的空间想象能力很差,有时一个晚自习做不了几题作业,其实这就是个技巧问题和时间问题,对这些同学,不能急于求成,要多提供一些图形和物体之间的对比图,先从比较直观的物体到图形来完成,然后在进行图形到物体的空间想象。同时,要让学生知道,课程的学习并不是为了最后的一个分数,而是要掌握课程的知识点,并能在后续的课程中做到灵活运用。教师采用合理有效的考核形式,调动学生学习课程的主动性,更能反映课程教学效果,可作为实现教学目标的辅助手段[5]。“淡化分数,注重考核”,避免成为分数课堂。老师布置的作业学生要及时认真的完成,作为老师也要及时认真地批改,发现问题,解决问题。
大学教师基本上都是“上课来,下课走”的模式,为了更好地加强与学生的沟通,在工程图学课程教学之余,要充分利用课程的网络平台。把图学的教学大纲、教学日历、多媒体电子教案和课件放到平台上,方便学生对课程的掌握、巩固和提高,开通习题解答、在线测试等,实现教师与学生的沟通与交流,也充分发挥学生的个人能动性。
船舶与海洋工程专业的课程教学改革是以培养工程实践能力、工程设计能力为主线的教学体系而展开的,在《工程图学》课程的教学中,强调结合船舶专业的专业特点,强调形象思维与创造性思维相结合,培养想象构形和设计能力,培养学生具有熟练运用计算机进行船体图样的设计和绘制能力,掌握船舶与海洋结构物的设计方法,较好地适应社会的需求。通过多年的教学实践证明,学生通过掌握最基本的工程图形的表达技巧,结合后续的船舶专业课程,对培养学生的绘图能力、创新能力、工程意识具有着重要的意义。在目前严峻的就业形势下,浙江海洋学院船舶与海洋工程专业的毕业生仍是供不应求。最后,希望学生能在工程图学课程的学习过程中不仅仅是对课程知识的掌握,更是对他大学学习生活的一种指导。
参考文献:
[1] 高高.关于船舶及海洋工程专业基础课教学的若干思考[J].船海工程,2008,37(4):153-155.
[2] 王秀英,白海英,张秀芝.面向创新人才培养的工程图学综合实践[J].工程图学学报,2009(5):148-152.
[3] 童秉枢,高树峰.谈工程图学教学中学生创新能力的培养[J].工程图学学报,2008(6):1-6