船舶出浅工程实例分析(推荐6篇)
2013.11.12-2013.11.20
1、工程任务分析
港籍拖轮“港联20”(主尺度:L27.3m,B8.2m,T3.8m)搁浅于珠海横琴岛水域,经查海图,可知“港联20”搁浅处水深约为0.9m(基平面为平均海平面高度),查潮汐表可知,潮高基准面在平均海平面以下140cm,潮高为210m的时间基本每天都有,且作业时间也较长,潮高为210cm时,“港联20”吃水为0.9+0.7=1.6m。拖轮正常装载下静浮时艏吃水1.6m,艉吃水3.4m,平均吃水为2.5m左右。查船舶静水力曲线图知吃水为2.5m时船舶排水量为238T,吃水为1.6m时,排水量为110T。所以,出浅所需绞拉力约为(238-110)*0.31*1.26=50T(查海图可知施工地点水底地质为沙泥,海底摩擦系数和拖绞储备力系数按姚根福版《海上救助与打捞》书中所述选取)。“南天柱”和“南天鹏”均可前往作业,但考虑工程成本,决定由南天柱前往救助。
2、初步拟定方案
出浅方法初定为高潮时绞拉出浅。“南天柱”吃水为2m,由海图可知,2m水深海域离“港联20”的最近距离为1300m左右,所以,拖拽绳的距离达上千米。如此长的拖拽距离不能全部采用钢丝绳作为拖拽缆,考虑采用重量更轻的尼龙漂浮缆。故预备方案为:采用Φ40mm钢丝绳(最小破断力771Kn)若干条,总长度1000m;Φ32mm钢丝绳(最小破断力593Kn)若干条,总长度1000m;尼龙缆(Φ80mm一条、长220m,Φ110mm两条、每条220m,三条缆均可承受100多吨拉力,总尼龙缆距离220*3=660m);几组每头有五个滑轮的滑轮组;卷扬机15T两台,8T两台,5T卷扬机一台,8T锚机4台;14T锚、4T锚、3T锚各两个。此时,拖拽用绳总长度已超过1300m,卷扬机直接绞拉时,绞拉力总和为13*2+6+4=36T<50T(考虑到卷扬机不能完全发挥功率,即因老化而不能充分发挥额定功率;其中一台8T卷扬机作为锚机使用),难以依靠绞拉设备直接拉动。实际拖拽时,只要将一个15T的卷扬机配合一个两滑轮组使用,就可使钢丝绳的拉力增加至30T。此时,总拉力为36+15=51T>50T。
3、现场完善方案
到达现场,应首先查看难船搁坐情况,船体有无破损;其次是试探水深确定出浅路线;然后探明海底地质,确定为细沙,更深水处为细沙夹粘土;之后计算搁坐阻力,搁坐所需拖绞力=搁坐重量*海底摩擦系数*拖绞储备力系数。难船在正常装载静浮时,首吃水1.6m,尾吃水3.4m,结合船舶的静水力数据可知,船舶此时吃水与正浮时2.5m吃水时相差不大。查船舶静水力曲线图知吃水为2.5m时船舶排水量为238T。参考《海上救助与打捞》(姚根福版)可取海底摩擦系数为0.36,船舶拖绞储备力系数取1.26.以11月15日为例,选择作业潮位低于最高潮位20cm,此时船舶吃水为1.44m,船舶排水量为90T。排掉船上的淡水后,搁坐所需拖绞力=(238-4-90)*0.36*1.26=65.3184T。卷扬机直接绞拉时,如前所述,绞拉力总和为36T,难以依靠绞拉设备直接拉动。而“南天柱”抛锚定位点距离难船大概700m,因为现场风浪稍大,布置尼龙缆作为绞拉绳较困难,因为小艇难以拖动随流飘动的大尼龙缆。
登上难船后,我们发现难船在船首尾舱有水泥块压载物,合计30T,油料25T。同时,协助船舶“粤珠海驳1006”能在夜晚高平潮时贴靠难船,带有40T吊机,且可作为燃油和压载物的卸载容器。与船东商量后,我们决定卸去难船上的30T压载物和25T燃油。此举可减少搁坐阻力55*0.36*1.26=25T。此时,所需的绞拉力变为66-25=41T。在11月15日最高潮时(此时船舶吃水为1.64m,排水量117T),搁坐所需绞拉力=(238-4-117)*0.36*1.26-25=28T<36T,卷扬机直接搭接难船就可拉动,从而不需要布置大尼龙缆,也避免了使用滑轮组时移动动滑轮耗费时间。
锚泊系统可提供的抓力=(14*3+4*3)*2=108T(14T锚、4T锚各有两个)计算参考《海上救助与打捞》(姚根福版)。
以上计算与现场施工时实际情况大致相符。工作小艇只有在夜晚高潮位时才能靠近难船,而“粤珠海驳1006”贴靠难船后,可以全天候工作。卸载法缩短了工程作业时间。
4、经验总结 4.1如何制定出浅方案
在接到工作通知时应第一时间通过各种渠道获取难船的详细资料,尤其是静水力曲线数据、船舶重量、总布置图等。到达施工地点后,应查看难船有无破损,有无必要抛锚系固,设法获取自己需要的信息,已有的图纸等信息要再次确认,以现场实际数据为准。了解难船搁坐和船上重量布置情况,对应潮汐表掌握难船的吃水详情等。结合我们已有的设备和难船及协助船舶的设备,按可行性、采用最低成本方法救援,救援方案应与多方共同商讨确定。
方案制定时应同时考虑人力、资源、作业时间、工作强度、可行性、危险性等因素。
4.2对于《海上救助与打捞》(姚根福版)部分出浅计算的检验
本次作业详细记录之一:2013年11月15日21:13,潮高218cm(当天最高潮位231cm,20:19),船舶平均吃水约为1.64m,此时排水量为117T,则难船搁坐重量为238-4-20-11-117=86T,理论搁坐所需拖绞力=86*0.36*1.26=39T。实际拖绞的设备为:15T卷扬机一台,8T卷扬机一台,5T卷扬机一台(穿滑轮组,每头三个滑轮),“粤珠海驳1006”10T卷扬机。因设备陈旧,故可认为总拉力为12+6+3.5*6+7=46T。46/39=1.18。所以,《海上救助与打捞》所提供的海底摩擦系数和拖绞储备力系数较为准确。而在理论计算后实际决定所采用的拖绞力时,可参考计算出来的理论拉力乘以额外的一个储备力系数,即上述的1.18,以保证有足够的拖绞力拉动难船。
4.3出浅方法汇总
潮高出浅法,搁浅船舶主机推力法,卸载移载法,压载法,抛锚拖绞法,利用对岸或岛屿拖绞法,船舰协拖法,人造波浪法,船外除泥和炸礁法,船舶抬撬法,浮筒抬撬法,滑道法,围堤法,排水起浮法或用浮吊、直升机吊抬等出浅法。
4.4其他总结
1、理论计算的数据要留有余量,避免让机器超负荷运转。
2、出浅路线要选好。
3、卸油要注意防漏。
4、难船船首拖桩、钢丝绳等勿超过强度极限,使用滑轮组时因每次绞拉的距离有限,作业时间变长。
5、依据现场情况,以可行性和成本控制为原则,各方商讨,不断完善方案。
6、作业时,可以在卷扬机绞拉的同时通过锚机收紧锚缆,以增加拖曳力。
7、使用Φ40mm钢丝绳作为拖绞长缆时,重量较大,工人作业较困难。8、4寸泵两人能勉强抬动。
巴拉那瓜港口航道、港池维护与扩建工程是一项极具代表性的维护工程项目。工程使用新海牛轮采取的装舱溢流法和三分法进行巴拉那瓜港口的维护施工。在施工中, 三分法需要合理地分段、分带或分层, 装舱溢流法则要考虑溢流井高度, 对现有挖槽上、下游区域以及附近水域的回淤影响, 对挖槽附近港池、航道、锚地的影响等因素。本文将结合施工过程, 针对不同工况, 提出不同的施工方案和技术措施, 用以指导施工实践。
1 工程概况
巴拉那瓜港口位于巴西南部的巴拉那州, 是巴西第二大出口港, 主要用于输出咖啡、马黛茶、木材等。该港1930年水深只有-8.0m, 近些年逐步增深至-13.0m (Alfa航道设计水深为-15.0m) , 期间波斯卡利斯公司、巴西疏浚公司及范诺德公司等世界大型疏浚公司先后对航道、港池进行了维护与扩建。巴拉那瓜港及航道平面图如图1所示。安东尼那港位于巴拉那瓜港上游, 通过通行航道 (DELTA) 与巴拉那瓜港出海航道相连结。本工程航道及港池全长53km, 宽度各不相同, 从110~340m。
2 施工方法
新海牛轮在巴拉那瓜工程主要采用的是装舱溢流法和三分法[2]。
2.1 装舱溢流法
新海牛轮在该工程所有区段均采用装舱溢流法施工, 不过每个施工区段所采用的溢流档和溢流时间不同。
采用装舱溢流法施工必须考虑以下几种影响: (1) 溢流井高度选择务必考虑船舶吃水和航道水深的影响, 必须保证船舶安全; (2) 对现有挖槽上、下游区域以及附近水域的回淤影响; (3) 对挖槽附近港池、航道、锚地的影响; (4) 施工区域土质是否被污染或水域有无水质浑浊度、溶解氧的特殊要求[3]; (5) 溢流应考虑对附近水域养殖场的影响[3]。
如新海牛轮在W11+000~W13+500段施工时, 由于该区段沉淀效果明显, 因此船舶采用中溢流档, 大约40分钟, 船舶的装舱量就达到了5500m3。而船舶采用高溢流档, 大约60分钟, 船舶的装舱量就达到了5800m3。虽然装舱量增加了300m3, 但是挖泥时间增加了20分钟, 施工效率并没有提高。
如新海牛轮在CHARLIE 1段施工时, 土质主要为淤泥, 泥浆密度在1.22~1.26t/m3, 船舶采用高溢流档, 大约在22分钟船舶开始溢流, 溢流井检测出的泥浆密度也在1.18t/m3左右;当时的装舱量大约在4800m3, 新海牛轮再增加挖泥时间25分钟, 装舱量达到了5300m3, 挖泥时间增加了110%, 而装舱量只增加了10%, 因此施工效率反而降低了, 并不是溢流时间越长施工效果越好。
2.2 三分法三分法是指分段、分带和分层施工[4]。
2.2.1 分段施工
BRAVO 1段存在三种土质:W10+000~W11+000段土质较硬, 为碎石土类, 存在火山岩土质, 含有中细砂, 浓度较低, 对设备磨损严重;W11+000~W13+500段土质为中细砂, 沉淀效果好;W13+500~W14+680段土质为粘土夹细砂, 在槽中中部分中细砂比例大, 但是槽中南和槽中北区域, 淤泥质粘土比例较大, 施工至此区域时泥浆流速急速下降。BRAVO 1段土质不一, 且挖槽较长, 采用分段施工是比较合理的, 分段情况如图2所示。
首先重点施工W11+000~W13+500段全槽和W13+500~W14+680段槽中中区域。根据土质情况, 更换了尖锐的半犁型耙齿和双耳尖齿, 调低了波浪补偿器压力, 将所有小天窗关闭, 并不断调整耙唇角度, 保证真空度, 使施工效率最大化。W13+500~W14+680段槽中南和槽中北土质较软, 耙齿采用普通尖齿和平齿, 为了防止粘土闷泵, 开启一扇小天窗, 波浪补偿器压力调大至25~26bar。W10+000~W11+000段土质较硬, 施工难度较大, 且该段距离较短, 浅点较少, 因此兼顾浅点施工, 不安排单独施工。
根据项目部的测算, 原先用普通尖齿施工W11+000~W13+500段, 并且波浪补偿器压力在26 bar时, 泥浆密度为1.11t/m3;船舶改用半犁型耙齿, 并将波浪补偿器压力在234bar时, 泥浆密度提高到1.14t/m3;如果改用双耳尖齿, 并将波浪补偿器压力在22bar时, 泥浆密度提高到1.15t/m3;泥浆密度提高幅度在25%~30%。
2.2.2 分带施工
CHARLIE 1段为巴拉那瓜港的港池部分, 长3000m, 宽500~600m, 长度较长, 宽度较宽, 在长度方向上, 将其分成三带, 每带宽度200m左右 (图3) 。大副、二副、三副每班负责其中的一带, 均匀増深。
2.2.3 分层施工
6#锚地浚前水深北边线水深最浅, 在-9.5m左右, 往南水深逐渐变深, 从-10.3m左右到-12.4m左右, 不显示水深值的区域水深均在-13.0m以下。由于6#锚地设计水深-12.8m, 超深0.2m, 所以-13m以下区域不需要浚深。由此可见, 水深变化较大, 且呈条带状, 具有很强规律性, 宜采用分层和分带相结合施工。
分层施工将施工深度分两层, 分层施工必须兼顾槽边线和边坡, 如果不考虑边坡, 逐层下挖, 槽边线的水深落差会逐渐变大, 若土质较软, 则会造成边坡塌落;若土质较硬, 形成陡坎, 会造成耙头着地困难或者无法上线浅点。
三分法施工需要考虑以下几种影响: (1) 分段、分带施工必须兼顾段、带界限位置的施工, 防止分段点、分带点出现漏挖; (2) 分层施工必须考虑到超宽和边坡的施工, 浚深做到一气呵成[3]; (3) 三分法施工, 必须分的合理, 不可盲目地分段、分带或分层。
3 提高施工效率的措施
影响施工效率的因素有很多, 例如耙头类型、耙齿类型、挖泥航速、泥泵转速、波浪补偿器压力等。在巴拉那瓜工程中, 施工难度最大的应该是ALFA段, 原因有以下几点: (1) 该段位于外部通行航道, 无掩护区, 风浪较大; (2) 该区段土质较硬, 为中细砂, 对疏浚设备影响很大; (3) 在南北槽两端25m拓宽带中大石头较多, 且与边线和边坡的水深落差较大, W2+820~W3+300段槽外水深最浅达到-4.0m, 平均水深-6.5m; (4) 拓宽带的施工, 浮筒位置的影响较大; (5) 有些区域边坡坍塌严重, 如W3+000上、下游250m范围内。
面对这些困难, 采取了以下措施: (1) 耙齿。调整耙齿的安装方式。耙齿断裂较多, 而且参差不齐, 一开始采取间隔更换, 一长一短间隔排开。但是发现这样安装耙齿有缺陷, 长耙齿磨损很快且磨损较严重, 短耙齿没有明显的磨损。所以最后将短耙齿全部割除均安装新耙齿, 耙齿均采用28D12型双耳尖齿;安装半犁型耙齿, 这对拓宽带的施工尤为重要。在左、右耙头前后两排耙齿的两端各安装2只半犁型耙齿, 前后排中间位置间隔安装3~4只半犁型耙齿, 有效增加了耙头抓地能力, 以提高拓宽带和边坡的施工效率。但是该耙齿不能安装太多, 否则影响航速。 (2) 波浪补偿器。中细砂土质, 波浪补偿器压力不能太高。因此, 从原压力26bar逐级减小以确定最佳值, 最后发现压力20~22bar施工效果较好, 最后确定压力为21bar。 (3) 高压冲水。两台高压冲水泵选择串联使用, 以提高高压冲水泵压力, 最后排出压力在6bar左右;疏通耙头底部高压冲水喷嘴, 增大高压冲水排出的范围。 (4) 溢流井。施工过程中, 中细砂沉淀效果较好, 逐步将溢流井升高至较高位置, 提高装舱效率。在船舶调头时, 再将溢流井下降, 将表层几乎没有浓度的泥浆溢出。升降溢流井的施工方式务必考虑船舶的安全, 船舶吃水不宜过大。 (5) 进舱。当施工至一定程度时, 关闭前进舱, 以减小对泥舱泥浆的扰动, 同时进舱的泥沙不至于很快到达溢流口, 给泥沙沉淀“争取时间”。 (6) 耙头真空度。关闭耙头顶部所有小天窗, 最大限度的提高真空度。 (7) 航速。挖泥速度不能过快, 控制在2k N左右。 (8) 布线。善用耙吸疏浚监测平台, 布好每条轨迹线, 均匀布线, 均匀増深。
4 结束语
通过一段时间的摸索, 逐步对巴那拉瓜工程的每个区段复杂的施工工况有所了解。我们针对各工况, 制定有效的施工方案;装舱溢流法、三分法等施工方法在巴那拉瓜工程运作中逐步发挥了其施工效果, 并为其它类似工程提供借鉴。
参考文献
[1]黄利峰.巴拉那瓜工程施工组织设计[R].2013.
[2]JTJ319-1999.疏浚工程技术规范[S].
[3]中港疏浚有限公司.耙吸挖泥船施工工艺[S].2007.
1 舶动力系统运用工程的内容
船舶动力系统主要包括是船舶上机电系统以及机电系统。船舶动力系统主要包括主机、支承、推进、机舱自动化和相关辅助的机械系统。组成设备以及装置主要有辅助供能和一般由主推进的装置, 保证安全、正常生活以及环境保护的设备等, 保证船舶运行所需要的各种动力等。船舶动力系统运用工程研究主题主要包括船舶动力系统、检测、诊断、预测、故障缓解与修复、综合保障、复检测等。船舶动力系统运用工程研究主题以及它们之间逻辑关系如下图。
特殊环境下的船舶动力系统主要拥有下面的特点:
第一, 面对风浪、暴雨、海洋等多变的天气情况, 振动、颠簸以及冲击状况是有发生。
第二, 各个部件都处于油盐雾以及污染性气体的气氛当中。
第三, 系统处于温度以及湿度变化比较大的环境当中。
第四, 部分的部件负载的变化太大。
第五, 系统连续作用时间太长, 负载过高。
针对以上特点, 其目标主要是, 实现该系统安全可靠、高效低耗、延寿等, 因为船舶动力系统运用工程的总体性对船只的使用效能影响重大, 它关系到整个船舶是否正常而安全的运行, 关系到船舶是否能顺利完成任务。
2 船舶动力系统运用工程的基础理论
船舶动力系统运用工程的基础理论是船舶动力系统运用工程内容的支撑主体, 要想从根本上凸显船舶系统运用工程内容的实际性意义, 就必须对其基础理论进行了解。
2.1 船舶动力系统运用工程基础
船舶动力系统运用工程研究的学科内容是多学科的交叉融合, 内容包括机械、动力、数学等学科, 综合运用系统、计算机、安全、信息、控制和材料等科学。
2.2 船舶动力系统运用工程相关理论
第一, 推进动力装置状态检测和诊断, 主要是油液检测的中心, 包括介绍以及宣传油液的检测技术。其系统的安全性分析主要包括普通用户的登录系统 (主要是MD5加密算法) 、数据库、网络层以及操作系统安全性等。其中通用户的登录系统包括普通用户登录以及口令管理, 数据库的安全性包括数据库备份和恢复、加密数据库、身份认证、触发器等, 网络层以及操作系统安全性包括防火墙、专用网、入侵检测、安全评估和对病毒的防范。
第二, 船舶动力系统隔振理论。主要是浮筏隔振装置, 它是一种比较新型的隔振的装置, 原理主要是在一公共筏架上安装多台机器设备, 在设备上安装筏架弹性。通过对中间质量以及两层弹性元件控制、吸收以及衰减弹性波。一般浮筏装置其主要作用是减少机械振动的噪声传递, 需要根据动力设备以及船舶的设计, 综合考虑对影响浮筏减振效果的多种因素。
第三, 船舶动力对外消防系统理论。主要包括主机驱动消防泵以及独立柴油机驱动两种。主要是对配置有着比较高的要求, 要满足对外消防系统以及全船总体性能的要求, 包括简单的操作、方便的维修、很强的可靠性, 技术合理并且经济实惠, 独立柴油机驱动更为满足这些要求, 它的系统布置包括离合器、独立柴油机、齿轮箱、主机以及防泵螺旋桨, 发动机数量包括两台主机以及两台消防泵用柴油机, 消防方式主要是由独立柴油机驱动, 主机在分工况下进行工作, 消防和推进分离, 减少了系统间关联性, 使得操作的可靠性提高。
第四, IPPD (基于集成产品与过程开发) 理论。关键是要多学科的集成产品以便能够开发团队, 建立相应的开发环境。过程多阶段、学科以及目标等, 其设计质量的好坏直接影响了整船设计质量。
第五, 基于PDM思想的协同设计支撑环境理论。PDM (船舶的动力系统协同设计的产品的数据管理) 目前主要是实行二次开发, 以便客户化来适应企业的实际情况。为了完善相关的功能, 要进一步的对PDM进行开发, 建立MMSPDM (船舶动力系统分布式设计系统) 。船舶动力系统分布式设计系统的开发主要应用于Windows的环境以及局域网, 相关的技术包括文档管理、开发分布式环境的结构、软件集成、权限和过程的管理等。
2.3 船舶动力系统运用工程综合评估指标体系相关理论
由于船舶动力系统运用工程的主要三个项层目标是技术性能好、风险小和全寿命费用低, 以下详细说明。
第一, 战术技术性能好, 主要包括作战适用性以及可使用性, 其中作战适用性包括机动和隐身性、生命和续航力、尺寸重量, 可使用性包括可靠以及维修性、保障和操作性, 值得一提的是安全性, 安全性是指防止事故发生的能力, 主要是评估是否进行了全面的安全措施主要包括动力系统论证、设计、建造、试验、使用、维护、修理, 必须首先考虑的是安全性, 关键是人员安全性。
第二, 风险小, 主要是研制风险, 包括技术、进度和费用风险, 由于动力系统的复杂性, 导致研制周期长、费用较多和技术风险也比较高, 所以在进行研制的时候必须对论证和设计过程的研制风险的分析、评估。
第三, 全寿命的费用。包括论证、研制、购置、使用以及维修、退役处理等费用, 以采办以及使用装备的方向看, 可以把其分为采办以及使用费用, 其中采办费用包括论证设计、采购费用, 使用保障费用包括油料、退役以及维修等费用。
目前, 船舶动力系统的发展趋势主要是低碳和环保, 还有来自于国际海事组织所提出, 新规范和标准, 主要是EEDI (新船能效设计指数) , 它是主要的衡量能效水平指标, 绿色船舶已经成为未来船舶发展方向, 要尤其注重以太阳、海洋和风能等能量的综合利用。只有对船舶动力系统运用工程的基础理论进行更多的研究, 才能提出更好的解决目前问题的办法和措施, 更好的实施针对问题, 克服问题, 攻克船舶动力系统安全等“硬骨头”, 更好的为保证船舶的正常运行服务。
摘要:动力系统是船舶主要系统, 也可以说是船舶的心脏和动脉, 船舶动力系统的正常运行也是船舶安全航行的关键, 因此, 探析和研究船舶动力系统运用工程的基础理论, 对保证船舶正常运行意义非常。本文主要阐述了船舶动力系统运用工程的内涵、理论基础以及船舶动力系统的相关技术。
关键词:船舶动力系统,运用工程,基础理论
参考文献
[1]严新平, 袁成清.船舶动力系统运用工程的基础理论体系.中国造船, 2011.
[2]丁东东, 曾凡明, 陈国钧.船舶动力系统协同设计支撑环境的实现.武汉理工大学学报 (交通科学与工程版) , 2008.
[3]刘云生, 陈华清, 张宁, 敖晨阳.舰船动力系统综合评估指标体系.船舶工程, 2008.
[4]喻崇俊, 郑刚.新型消防船舶动力系统及对外消防系统的配置应用分析.船海工程, 2011.
通过查阅资料,《国家中长期人才发展规划纲要 (2010-2020)》和《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)》这2个纲要中,都将在职业院校中开展职业技能竞赛从而选拔和培养高技能、高素质的技能型人才作为一个重要的手段和方式。另一份文件 《国务院关于大力发展职业教育的决定》中也提出了相应的要求,其中要求全国各级各类职业院校“定期开展全国性的职业技能竞赛活动”,这类“竞赛活动” 应该成为高等职业院校教学过程中,加强技能型人才培养力度的一项重要的教学方式、活动,并且应该把这类“竞赛活动”作为日常教学中的一个惯例,在每学期的教学安排中,固定安排、举行这类“竞赛活动”。各级各类职业院校作为培育高技能、高素质的技能型人才的院校,在这方面,更加应该响应国家所提出的要求。同时,盲目地开展“竞赛活动”并不能起到良好的培养和选拔的作用,因此,应该从学校、专业的特点出发,结合行业和学校、专业的培养目标要求,从而发展出一项适合相应专业的职业技能竞赛模式,才能有效地构建相应的职业技能竞赛体系,有效地培养出更多的高技能、高素质的技能型人才[1,2]。
从近些年来看,国家教育部、省教育厅、各地政府职能部门和各级各类职业院校,为了有效地推动职业教育改革,深化职业教育职能,提高高技能、高素质的技能型人才的培养质量,都通过院校之间、院校与行业之间积极举办各级各类的职业技能大赛活动,有校级竞赛、市级竞赛、省赛、国赛乃至选拔优秀的选手参加世界级的技能竞赛。通过这类比赛,探索一条推动职业教育改革和发展的新路子[3]。船舶工程技术专业主要培养能胜任造船生产设计、船舶建造、船舶制造检验、精度控制等专业技术工作和管理工作的高等应用性、复合型工程技能型人才。目前,江苏省内乃至全国开设船舶工程技术专业的高职院校之间暂无举办针对该专业的技能竞赛,学生之间缺少专业的交流、 技能的比拼。由江苏省无锡交通高等职业技术学校作为牵头单位的江苏交通运输职教集团船舶工程技术分会于2013年1月15日成立,共包含了事业、企业、 院校等60多家成员单位,职教集团模式在人才培养和技术支撑方面作出了有益的探索。为了能为相关企业输送大批优秀人才,更好地服务地方经济,正不断积极探索,不断创新,依托职教集团,举办职业院校之间的船舶工程技术专业技能竞赛迫在眉睫。
2现状分析
船舶修造行业是个技术密集型、劳动密集型行业,船舶修造不仅需要大量的高层次的研究人员、管理专家,最主要的是需要大量一线技能型人才。通过查阅资料,对比国外船舶修造行业,我国船舶修造行业中技能型人才的数量严重紧缺,并在现有的一线技能型人才中,这些员工的学历都相对较低,甚至没有经过专业的职业院校培养就直接上岗,而国外的船舶修造行业中,技能型人才的比例往往在70%以上,并且他们都是经过专业的职业院校甚至是本科院校培养后才上岗的。由于目前这个状况工人的技术水平跟不上用工需求,缺少技术工人,很多工程项目都由外包工来做。船舶行业的中高级技术人才、管理人才可以通过引进解决,但大量的技术工人无法全部引进, 只有由本地中、高等职业技术学校来提供。
随着造船业的发展,全国各地为满足地方人才需求,很多高职院校都陆续开办了船舶工程技术专业, 但由于该专业的特殊性、专业性强,实训设备昂贵,因此一些开办时间短的职业院校,在教学中往往以理论教学为主,无法满足技能方面的培养,并且随着造船技术的不断发展,由于院校与行业之间没有有效的融合,因此,一些造船新技术不能及时融入教学实践中, 从而导致学生的技能培养水平远远满足不了现代造船企业的技能要求。而不同船厂又对职业院校的学生专业技能的具体要求不同。但无论是大型企业还是小型船厂,其中的一线技能型人才中,都不能缺少船体装配工。因此船舶工程技术专业的学生需要掌握的专业技能除普通的钳工和焊工技能外,重点需要掌握船体装配这项专业技能。而目前和船舶行业相关的技能竞赛主要以“船舶电焊工技能竞赛”为主,因此举办以 “船体装配”为主题的技能竞赛十分有必要[4]。
3船舶装配工技能竞赛方案
船舶工程技术专业技能竞赛方案的实践研究:结合职业院校船舶工程技术专业的人才培养目标和船厂对造船生产设计及船体装配两项专业技能的要求, 探究如何在职业院校的学生中开展船舶工程技术专业技能竞赛,从而形成切实可行的技能竞赛方案。
3.1竞赛方式
竞赛由理论比赛和操作技能比赛2部分组成。理论比赛占20%的比重,操作技能比赛占80%的比重。
3.2竞赛内容
3.2.1理论知识竞赛
(1)试题范围。包括职业道德知识;机械识图、常用船舶金属材料及热处理基础知识、碳弧气刨基本知识、船舶结构及钣金展开知识、装配测量知识、船舶概论、船体识图知识、船体放样知识等专业基本理论知识;船体部件装配知识、 船体分段和总段装配知识、船台装配知识、船体修理知识、起重基本知识、生产管理基本知识、气割基本知识、火攻矫正基本知识、船舶下水知识、造船精度管理知识、壳舾涂一体化知识、安全卫生和环境以及质量管理等相关专业理论知识。
(2)竞赛时间。竞赛时间为60分钟。
(3)命题方式。题库抽取与专家命题相结合。
3.2.2技能操作竞赛
(1)技能操作项目。技能操作节点装配,根据提供的二维图纸,对钢板进行号料、切割、装配。
(2)竞赛时间。节点装配:180分钟。
(3)竞赛节点举例(见表1)。
4研究意义价值
通过本主题的研究,寻找了国内职业院校船舶工程技术专业无技能竞赛的突破口,为响应国家发展职业教育号召,积极实践船舶工程技术专业技能竞赛提出具体的指导和实践方案;同时该专业技能竞赛的开展将会给学校、企业带来巨大收益:(1)船舶工程技术专业技能竞赛有助于推动船舶工程技术专业教学改革;(2)船舶工程技术专业技能竞赛有助于提高船舶工程技术专业学生的专业能力和职业竞争能力;(3)船舶工程技术专业技能竞赛有助于双师型教师的培养; (4)船舶工程技术专业技能竞赛有助于推进院校之间的交流;(5)船舶工程技术专业技能竞赛有助于推进校企合作;(6)船舶工程技术专业技能竞赛有助于推动职教集团活动的创新发展。
摘要:文章通过结合职业院校船舶工程技术专业的人才培养目标和船厂对造船生产设计及船体装配两项专业技能的要求,努力探索通过技能竞赛推动职业教育改革和发展的新路子,探索职业院校技能竞赛的制度化建设,通过技能竞赛推动专业建设和实训教学质量的提高。探究如何在职业院校的学生中开展船舶工程技术专业技能竞赛,从而形成切实可行的技能竞赛方案。
高等职业教育培养的是高等技术应用型专门人才, 其技术专业的知识构成不像普通高校的学科专业那样强调专业知识的完整性系统性和逻辑性专业技术知识强调职业岗位工作的针对性、适应性和应用性。
在国家级和市级示范院校中, 各重点建设专业都按照就业导向、能力本位, 重构了专业课程体系。制定了符合企业要求的人才培养方案和专业课程标准, 这为我们进行专业课程体系改革的研究和建设奠定了良好的基础。
1 目标与思路
按照“准确定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建专业课程体系。通过企业调研和职业岗位分析, 对学生的就业岗位和应具备的职业能力进行准确定位;通过岗位分析, 构建基于工作过程的一体化的专业核心课程和基础平台课程的实训课题;在专业基础知识适度、够用的前提下, 保证课程体系的系统性, 拓宽和增强专业发展后劲。
1.1 职业岗位分析
以《中华人民共和国职业分类大典》为依据, 通过分析, 专业所面对的工种有4大类, 岗位11种, 通过分析, 专业所面对的工种有4大类, 岗位11种, 其中船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气设备技术管理、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理是船舶电气工程技术专业面向的主要工作岗位。
通过对船舶电气工程技术专业面向的职业岗位群的分析研究, 参考了劳动部《船舶电气职业标准》、《维修电工职业标准》以及中国船级社《钢质海船入级与建造规范》等, 归纳出船舶电气专业的典型工作任务, 由典型工作任务构建出学习领域。
以教师顶岗及调查问卷的方式进行企业调研, 通过企业调研, 明确了船舶电气工程技术专业毕业生的主要就业岗位:船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理等, 及毕业生应该掌握的核心关键能力, 确定了船舶电气工程技术专业的人才培养目标。
1.2 课程体系重构
通过对船舶电气专业所需要的核心专业能力和典型工作任务的分析, 并按照高等职业技术教育自身的特点和要求对其进行归纳整合, 进行学习领域概括, 学习情境设计, 重构课程体系。船舶电气工程技术专业课程体系架构如图所示:
2 课程体系的特点与创新
用基于工作过程的课程体系取代了沿用多年的以专业学科为基础的课程体系, 在指导思想上有别于学习内容分割的模块化而追求学习与工作的一体化。该体系中的学习领域课程的实施过程中强调以行动为导向, 在具体教学实施中, 以学生为主体, 以基于职业情境中的行动过程为途径, 以师生及学生之间互动的合作行动为方式, 培养学生具有专业能力、方法能力和社会能力构成的行为能力, 即综合能力。
体现“以人为本”的教育理念高职学生往往形象思维较好, 模仿能力较强, 而抽象思维和记忆力不是很突出。基于工作过程的课程体系, 按照工作过程来序化知识, 即以工作过程为参照系, 将陈述性知识与过程性知识整合, 理论知识与实践知识整合, 使其更适合高职学生的认知特点。
3 结束语
根据人才培养目标的要求, 紧密联系社会实际和行业形势, 注重传授知识、培养能力和提高素质的协调发展, 合理构建船舶电气工程技术专业的课程体系, 从而适应船舶建造行业新形势的发展要求, 符合学生毕业的实际应用和就业需要。随着教学改革的深化和在教学实践中不断总结经验, 课程体系将不断完善, 达到优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的, 从而为船舶建造行业的发展和地区经济的建设与繁荣做出积极贡献。
参考文献
[1]教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见 (教高[2006]16号) [z].2006.
关键词:高职院校,共享型教学资源库,建设构架
0 引言
得益于信息科技的飞速发展,很多学校提出无障碍教学资源库计划,从软硬件设施到教学、网络环境等方面出发,树立无障碍思想,满足知识需求,全面推进了共享型教学资源库建设的飞速发展。我国对于教学资源库的提出较早,1998年教育部在《面向21世纪教育振兴行动计划》中首次提出重点建设全国远程教学资源库,并于2000年正式纳入教学改革日程。各大本科重点院校和专业开始向国外高校借鉴学习,开发建设共享型资源库。相较于本科院校,高等职业教育的共享型教学资源库建设起步稍晚,2006年教育部正式发文指出中央财政将支持研制需求量大以及覆盖面广的高职院校专业建立共享型专业教学资源库,开放教学资源环境、共享优质资源、满足学习需要,以达到搭建终身学习公共平台的目的。2007年年底,国家级示范性高职院校开始投入资源库建设的工作。紧接着,省级示范院校与普通院校也相继加入资源库建设的队伍。以船舶专业高职院校为例,为了顺应国际化造船模式,随着毕业生工作中遇到的问题反馈,目前我国船舶类高职院校开始对船舶工程专业各课程进行系统梳理,教学方法与教学模式改革以及新的教学资源开发:渤海船舶职业学院教学提出从教学大纲制定、校本教材编写到师资队伍建设等方面开发教学资源;武汉交通职业学院提出明确课程性质定位,强化师资队伍建设,选编合适教材,创新或选用合适的教学方法;舟山航海学校提出建设船舶工程专业英语教学影像资料以及国外相关领域期刊和报纸阅读来提高专业英语教学成效;江苏海事学院对船舶工程专业进行重点建设,按照造船流程重新规划课程、制定教学大纲、新的教学标准,按照毕业生的实际需求建立起各门课程的联系,将系统的教学资源集中、分类并共享。
1 高职教育共享型教学资源库建设存在的问题
在高职教育进行教学资源库建设的过程中,由于其概念模糊,没有对本专业的资源进行系统的规划和合理的整合,忽视学习者的实际需求,远没有达到资源共享的目的,普遍存在以下问题。
1.1 资源的盲目堆积
很多专业教学资源库的建设缺乏系统的管理框架,存在资源盲目堆积现象。由于资源库中的信息从属关系不明确,有的内容会在不同课程中多次出现,有些内容则被忽视。例如船舶工程专业中的船舶安全课程知识点贯穿了从钢材预处理到船舶下水等船舶建造的整个过程,所以在进行资源库建立时应结合船舶建造流程阐述这些知识点,单独列举各种安全事故而不结合实际将造成信息混乱和资源浪费。
1.2 资源库的建设忽视学习主体性
由于材料缺乏逻辑性,大量堆积,资源库建设没有针对学习者本身。高职院校培养的学生应该将专业与就业相结合,根本目的是解决实际问题。以船舶工程专业为例,需要培养符合国际化发展的造船人才,能阅读英文船舶规格书,进行规范设计等实际内容的传授。忽视学习主体性带来的问题是使用者在查阅海量资源库数据时,很难有针对性地找到解决实际问题的相关知识,从而降低了资源库在生产以及教学中的实际作用。
1.3 资源库后期建设和维护滞后
高职院校的资源库建设往往会忽视后期维护和建设。很久的搁置以及疏于维护必然导致使用率低、访问量下降,共享型资源库需要注重知识更新。以船舶工程为例,资源库的建设除了新的实训基地、模型实验室等硬件设施的建设,还需要将各种信息及资源利用情况及时建设到资源库中。资源库的建设最重要的是资源本身,而资源本身是需要不断地更新与维护的,将陈旧的资料去除,加入新鲜的材料和知识,才能唤醒资源库本身的意义。
1.4 资源库的共享互动性体现不明显
资源库既然是共享的,但很多只有其建设者和验收审核方才能打开,而多数实际需求的使用者则被拒之门外。同时,共享型资源库的建设还需要有互动性,例如学生或者业内人士学习资源库中内容遇到问题或者有不同的观点,就需要资源库有一个提问和解答的交流互动区域。例如船舶工程专业的共享资源库的互动版块,必须存在船舶专业教师、船舶行业设计部门、建造部门的业内人士、船舶专业的学生以及毕业生等其他不同学习者来共同讨论问题、解决问题,真正将资源库运转起来。
2 高职院校共享型教学资源库建设的基本思路
高职院校共享型教学资源库建设需要以学习者为中心,以专业技能为线索,以工作过程为导向,突破单个课程束缚,根据培养目标和专业特色将专业与工作岗位对接,培养出符合实际工作需求的技能型人才。以船舶工程专业为例分析其资源库建设的基本思路。
2.1 从需求出发,依托行业构建专业课程体系
在国家“十二五”产业发展规划的引领下,船舶工程技术专业遵循以就业为导向,从需求出发构建专业课程体系。以船舶行业背景、人才需求状况以及毕业生就业现状等为调研基础,依托行业系统设计课程体系,将船舶行业的实际工作项目作为本专业的主体教学内容,确保教学资源的有效性。
2.2 人才培养与职业岗位能力有机衔接
船舶工程技术专业的资源库建设中的课程设置需要淡化理论和实践的界限,在以就业为导向的前提下,全面实施素质教育,引导课程教学模式改革。培养出“服从服务意识强,船舶实践技艺强,专业英语应用能力强”符合国际化公约要求的国际化人才。
2.3 多元化合作、全方位满足多方学者自主学习需求
教学资源库的学习者有在校学生、行业企业工作人员、专业教师等,所以其内容一定要多元化。船舶工程技术专业的教学资源库联合船舶行业内知名企业共建共享,充分结合并吸纳优质资源,通过行业企业实际需求以及先进技术与时共进的不断丰富完善教学资源,全方位满足多方学习者自主学习的需求。
3 高职院校共享型教学资源库的建设构架
高职院校教学资源库的建设是以人才培养为基础,以行业企业技术准则为标准,建设集教学、培训、服务于一体的资源共享平台,实现专业教学资源共享,教师结合企业进行课程开发、教学、知识更新;企业根据资源库进行职工培训、技术开发应用及创新;学生可以进行自主学习,并辅助就业;社会其他学习人员可以利用资源库进行资源共享、信息服务以及满足多样化的学习需求。本文以船舶工程技术专业为例,分析其共享型教学资源库的建设构架。
3.1 系统化设计专业课程
不同于以往的精品课程建设,专业教学资源库建设需要注重课程之间的系统性和连贯性。船舶工程技术专业以往的课程设置方案一般是按照知识点分类,安排“船舶结构与制图”“船舶原理”“船舶建造工艺”“船舶设备与舾装”“船舶工程专业英语”等课程,课程相互之间的连续性不强,需要学习者自行将课程内的知识点挑选匹配与实际工作结合,往往造成学习者对于大量知识的遗忘或者觉得学无所用。因此结合船厂企业工作实际按照造船流程系统化的设计课程,调整后的课程为:“船舶生产设计”“船舶部件装配”“船舶分段装配”“船舶总装”“船舶造船精度控制技术”“船舶管系设计与装配”“船舶专业英语”等课程,课程联系紧密,系统性强,并融入部分专业技能训练项目,体现了理实一体化。
3.2 专业教学资料库与素材库
在系统化地设计了课程之后,总结船舶工程专业建设改革成果,建立船舶工程技术专业的教学资料:人才培养目标、人才培养模式、主要就业岗位技能标准、课程体系设计、专业核心课程介绍、教学实施保障等教学资料,将本专业教学资料以文本、图片、视频等形式入库,为教师以及学习者的教与学提供行业、职业的参照。另外很多综合性教学素材,包括船舶工程相关行业的各类技术标准、施工规范、操作规程、建造工艺、工程最新技术、项目典型案例、施工企业网站链接等,将这些整理归类放入资源库中的素材库,供有一定专业基础知识的学习者学习应用。
3.3 课程教学资源库
课程教学资源是专业教学的重要组成部分,将船舶工程专业核心课程建设成为自主学习型网络课程,包含课程整体设计、单元或者项目化设计、多媒体课件、教学方法、实训范例与操作规范、习题库、测试评价系统以及网上辅导、答疑等。另外,如:“船舶生产设计”“船舶部件装配”“船舶分段装配”“船舶总装”等这类具有船舶专业特色的课程,教学资源还包括典型案例库、动画图片库、视频库、课程录像库、虚拟教学案例等,这些根据各自的课程特色来整理添加。例如“船舶原理与船舶强度与结构设计”这种理论性强又占有一定重要性的课程,是通过船舶规格说明书、船舶规范设计等资源来综合学习的,其实用性很强,符合职业要求。
随着国际化造船的趋势,比较特殊的课程是“船舶工程专业英语”,它会在各门课程中穿插融入专业词汇,但是还需要单独强化这门课程以便学习者在实际中应用。所以,针对“船舶工程专业英语”,首先通过调研船舶专业毕业生对专业英语在实际工作中的应用需求,然后根据教学资源库建设较成熟的课程,详细分析其内容及建设方案,再结合“船舶工程专业英语”课程教学资源中存在的不足和问题从而提出设计方案:(1)根据调查编写教学大纲、课程标准。(2)将“船舶工程专业英语”按照船型介绍、船舶结构、船舶建造等编写教材。(3)依据船舶工作任务进行项目化课程设计。(4)制作具有丰富图片、动画及模拟船厂情景对话的多媒体教学课件。(5)加强教师队伍建设,使得专业教师有良好的英语教学能力,并录制教学视频。(6)构建网络教学平台,上传课程教学资料形成教学资源库。
由于高职院校的学生英语基础较差,所以需要将专业词汇融合在船舶生产设计、部件装配、总装等课程中,在学生具有了一定的专业基础后,再系统地学习“船舶工程专业英语”,这也便于毕业生和工作中有学习需求的人强化课程。
3.4 搭建就业服务平台与“校、企、社会”三向互动平台
高职院校需要加强毕业生与用人单位的联系,所以船舶工程专业积极搭建专业学生和用人单位就业双向选择的网络平台,学生可以通过该平台向社会中行业企业展示自身风貌,同时该平台能及时反馈人才船舶市场对于人才需求信息,从而更好地形成无缝对接。
根据船舶工程专业的实践性,建立专业专兼职教师资源信息库、行业信息库等供“校、企、社会”三向互动的平台,及时更新专职与兼职教师在企业、学校之间互动信息,也方便对学生在实习期的管理。同时还为行业企业技术人员以及社会学习者提供信息查询、资源检索并下载、学习咨询及指导、就业支持和人员培训等服务,从而更好地实现资源共享,发挥资源库最大效益,增强社会服务能力。
4 结语
社会的信息化发展伴随着各种多元化和差异性,高职院校共享型教学资源库的建设不会一蹴而就,建设中存在着一定的问题,这与教师、行业企业工作者、学生等密切相关,需要教育界、行业、企业各方面不断协调共建,注意专业系统性、课程衔接性以及特殊课程和知识点的合理构架,并结合后期维护和管理使得资源库的建设和应用更加有效。倡导共享服务理念,以实现资源最大化满足学习者需求作为资源库的建设目标,采用教育信息化手段,搭建高职教育共享管理平台,进一步促进知识的理论和实际相结合,为培养出更高层次的应用型人才做贡献。
参考文献
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