新生涉海類高校背景下的土木工程專業課程教學改革思考
——以江蘇海洋大學為例

◇江蘇海洋大學土木與港海工程學院 黃蘊晗 王佩佩 蔡小寧 蔣德穩

新生涉海類高校的非海洋類專業存在學科設置和專業發展與涉海類高校培養定位不匹配的現象，因此非海洋類專業亟需調整自身的培養方案與課程設置。本文以江蘇海洋大學的土木工程專業為例，分別從教學內容、實驗室建設和教學團隊三方面分析了非海洋專業開展海洋特色教育中的掣肘因素，建議在教學內容上精選和更新涉海類教學內容、在實驗室建設上加強與涉海類企事業單位的合作、在教學團隊的建設上加盟有豐富涉海經驗的校內外教師，豐富學生的在課堂上的涉海特色教育，為土木學子就業從事海洋土木類的工作崗位奠定扎實的理論和實踐基礎。

黨的十八大以來，我國高度重視海洋在地方經濟發展中的推動作用，促進區域海洋建設高質量發展是達成海洋強國的主要推手。海洋建設包括注重海洋資源的養護與海洋環境的協同治理，海洋開發的主要對象包括海洋生物資源、海水資源、深海礦產資源、海洋可再生能源和海域空間資源，區域海洋建設的高質量發展離不開現代海洋產業體系的構建與科技創新的引領作用?！笆奈濉逼陂g，各省份加速發展海洋新型產業，打造千億海洋產業集群，優化海洋開發空間布局，同時高質量構建現代海洋產業體系，高效推進海洋工程建設。

港口、島礁、海上平臺等海洋工程建設是促進區域海洋建設高質量發展的先決條件[1]。港口一般位于開敞式海岸邊或天然掩護不足的海灣內，港口建設一般包括碼頭、防波堤、和水工建筑物，需要考慮建設中的強度和沉陷方面的要求，還需采取針對海水環境的防沖防腐等措施。島礁建筑的建造環境惡劣，回填地基沉降量巨大，環境氣候高濕高熱，早晚溫差大，島礁建筑物對于服役耐久性的要求更高。海上平臺一般指高出海面的桁架構筑水面平臺，海上平臺可以進行能源開發、海水利用、和旅游開發等功能，由于遠離海岸，海上平臺需要有抵御風暴和波浪襲擊的能力?？梢?，與陸地環境不同，海洋環境是一種極其嚴酷復雜的環境，海水除了會對海洋工程建筑產生往復沖擊和極端沖擊，海水中的強腐蝕介質還會加速海洋工程建筑的腐蝕。

涉海類高校具有較為明晰的高校培養定位，海洋類創新人才的培養是涉海類高校的主體任務，涉海類高校肩負著發展新時代海洋事業的重大歷史使命。與海洋工程建設發展對海洋類創新人才的需求相比，海洋技能人才仍然比較稀缺，涉海類高校對海洋高技能人才、應用型人才的培養任重而道遠。

1 新生涉海類高校背景

新生涉海類高校不同于老牌的涉海類高校，除了海洋科學與工程類的院系，其它院系往往存在學科設置和專業發展與高校培養定位不匹配的現象[2]。與老牌的涉海類高校相同，水產科學和海洋工程是江蘇海洋大學的特色學科，水產養殖和海洋科學是江蘇海洋大學的重點學科，但是老牌的涉海類高校其它院系在海洋方向上的學科設置和專業發展都已較為平衡，新生涉海類高校中的其它院系需要依據學校海洋類創新人才的培養目標，及時調整自身的培養方案與課程設置，避免學院與專業在涉海類高校中被邊緣化。

新生涉海類高校的其它院系還存在與當地海洋類企業缺乏合作的問題。海洋科學與工程類的院系已與當地涉海類的企業建立了長期穩定的合作關系，共同培養了大量的海洋工程和水產科學的專精人才。但是其它院系和涉海相關的企業合作并不緊密，海洋創新人才的培養和區域海洋經濟的聯動機制不夠健全，培養出的人才缺乏海洋方向上的專業知識和特色，相較于涉海類的企業、事業單位、和政府部門的人才需求存在脫節現象，不適應新生涉海類高校海洋創新人才的培養目標和要求。

新生涉海類高校的非海洋專業還存在教師師資隊伍和教學內容與海洋特色不兼容的情況[3]。江蘇海洋大學在更名前只是一所以工程科學見長的高校，非海洋專業的教學組織和實施并不會以海洋特色為中心開展，教師的教學過程更是缺乏融入涉海知識的特色[4]。由于學校更名時間尚短，教學轉型較為急促，大多數教師在課程教學內容的設計上依然停留在本專業傳統特色方面，這導致了非海洋專業的學生對海洋特色學科融合的認知較淺，也不利于非海洋專業學生在海洋相關工作單位的實踐能力的培養。

2 土木工程課程特點

土木工程專業在江蘇海洋大學的傳統工科特色優勢的基礎上，一直保持高質量的人才培養，系統培養了學生在土木工程建設技術和管理理論方面的專業知識，向土木建筑行業的施工、設計、監理、管理等領域輸送了大量實踐能力強、基礎知識扎實的專業人才。土木工程專業經過多年的積累，已形成了如下特色和優勢。

（1）培養人才具有扎實的土木工程專業知識和工程實踐能力，能在土木工程設計、施工和管理中的某一領域勝任核心工作崗位，并對土木工程前言技術具有一定的專業洞察力。

（2）合作企業多樣化，包括施工企業、設計院所、港口集團、電力公司等多家企業，專業教學團隊與企業、行業部門開展實訓實習和教學項目合作，構建產教融合育人平臺。

（3）教學人才包括混凝土結構、鋼結構、巖土力學、建筑材料、工程制圖、施工技術與管理等方向，已形成了一只教學能力強，凝聚力強的教學團隊，為土木建筑行業培養了大量優質的應用型人才。

雖然有江蘇海洋大學傳統工科優質平臺作為依靠，土木工程專業也在本專業領域深耕已久并取得了顯著的成績，但尚未借助江蘇海洋大學海洋工程與科學的優勢，也并沒有形成“海洋土木”的專業優勢，亟需教學與人才培養計劃上的進一步改革。

3 傳統土木工程課程教學中的相關問題

3.1 學生涉海知識儲備不足

江蘇海洋大學是一所新生的涉海類高校，背負著江蘇省海洋類專業人才培養的使命，但是土木專業的學生涉海知識儲備不足，還無法滿足相關涉海企業的人才需求。土木工程專業在培養人才的過程中，缺乏涉海類的專業實踐、專業實習等教學環節，在教學過程中未能體現出海洋特色，尚未結合海洋工程建設中嚴酷的環境和后期的養護進行創新改革和課程體系建設。江蘇海洋大學土木工程專業現有的涉海教育是不足的，大多數課程并沒有將海洋知識融入到課程教學中，因為難以拓展學生的涉海知識，導致難以培養以“海洋土木”為培養目標的復合型人才。

人工牧草地：1984年之前為采用傳統順坡耕作模式的坡耕地，之后將坡耕地整治為人工牧草地，種植王草(PennisetumpurpureumK.Scbumacb、P.typhoideum Rich)，現株高120～150 cm，每年進行培土等農事活動。

3.2 合作涉海企業數量較少

專業與合作企業的聯合代表著專業的核心特色和就業競爭力。雖然土木專業經過數十年的積累，已經和各行業的企事業單位建立了長遠的合作關系，但是涉海類企業的數量依然偏少。這也導致了土木專業涉海類實訓集體面積和實驗儀器種類都較少，缺少“海洋特色“的實踐教學和實訓課程，無法滿足培養海洋特色土木學子的需求。

3.3 教師涉海特色團隊缺乏

為了滿足高質量的教學要求，教學團隊的組建必不可少，雖然土木專業已有數支高水平的土木專業學術教育團隊，但是涉海特色團隊還尚未建立，并且內部缺少有著豐富實踐經驗的行業從業人員，這導致了無法培養優質優量的師資團隊，缺乏土木學科海洋特色專業的可持續發展的動力。

4 對傳統土木工程課程進行涉海改革的相關思考

4.1 針對海洋環境更新教學內容

海洋環境與陸地環境不同，海洋環境的條件極為嚴苛，除了海水中的強腐蝕介質會加速腐蝕建筑的材料，暴風所引起的巨浪還會給海洋工程建筑的結構造成極大的威脅。因此，土木工程專業的核心課程需要針對海洋環境的不同，做出相應的調整。

島礁的建設和海上油氣的開采與土木工程中的土力學息息相關[5]。一般島礁是通過吹土回填的方式新建而成，而海上石油的開采非?？简炘O計人員對于海底土體特性的理解。針對吹土回填，授課內容需要更加著重于理解土的滲透性、地基沉降、地基承載力、樁基礎承載力和土坡穩定性分析等的知識，達到解決島礁建設中土體穩定性、變形和滲流等問題的目的。針對海上油氣的開采，授課內容需要著重介紹天然氣水合物與海底土體耦合的特性，天然氣水合物對于固體顆粒相互膠結強度的影響，在油氣開采作業中溫度和壓力的變化所導致的海底土體強度的變化，潛在的工程破壞災害等。對于海上油氣開采平臺的建造，土力學課程的講授過程可以適當增加導管架海洋平臺建造和安裝、單樁軸向極限承載力、樁的軸向相應、水平荷載下單樁的設計等內容，增強土體與結構耦合關系的知識講授。

鋼筋混凝土設計是港口建造中非常重要的一環[6]。傳統土木專業鋼筋混凝土課程的授課內容重點關注的鋼筋混凝土結構極限狀態下的安全性和工作狀態下的適用性，對于強腐蝕海洋環境下的耐久性關注度并不是很高。海洋環境的侵蝕作用會嚴重損害鋼筋混凝土的結果，港口的鋼混工程因氯鹽損害引起的鋼筋銹蝕極為嚴重。隨著近年來我國高性能海工混凝土的發展，我國已初步形成了海工混凝土結構耐久性及其防護技術、耐久性評價和施工應用技術等技術體系。因此鋼筋混凝土課程可以酌情增添海工混凝土結構耐久性的相關研究動態和工程應用實踐相關內容，更加系統性地介紹海工混凝土的技術發展、作用機理、設計理念、性能特點和工程應用等方面的內容。為了幫助學生更加容易理解海工混凝土的應用，可以以東海大橋等重大工程總結海工混凝土在實踐中存在的問題與瓶頸，展望海工混凝土應用的發展趨勢和方向。

海上平臺的離不開鋼結構設計的相關知識，海上油氣開采平臺、海上風機、海上牧場等海上平臺大多數都是由鋼結構組成[7]?！朵摻Y構設計原理》是土木工程專業中一門十分重要的基礎課程，在陸地上的鋼結構自身重量輕、施工簡易、承載力強、抗震性能好，備受行業青睞，傳統土木工程中鋼結構的授課內容大多集中在介紹鋼材材質、結構連接和穩定性等方面。不同于陸地環境，海洋環境的波浪荷載作用在海上平臺上是一種低頻運動的小幅荷載，授課內容應該著重講授循環荷載作用下的鋼結構的動態響應分析，讓學生充分了解如何對復雜的近海結構開展詳細、完善的載荷效應分析，在長期的波浪荷載作用下，關節點疲勞強度分析和復雜鋼結構的承載能力設計也至關重要。除了低頻動態響應分析，海上平臺的自生災害也是在設計中需要考慮的一環，相關規范中對于爆炸載荷效應和火災載荷效應計算規則與方法也需要添加到教學內容當中。隨著中國海洋工程的發展，海洋特色的鋼結構教學應該將海洋工程、流體力學、海洋環境力學、結構力學和斷裂力學等學科融合，系統闡述海洋特色鋼結構設計的原理和方法，使土木工程的學生更好的將鋼結構的知識應用在海洋平臺設計上。

4.2 加強本科教學海洋土木實驗室的建設

針對土木工程系海洋土木實驗室建設不足的現狀，考慮海洋建筑所處的復雜環境，通過材料試驗、結構試驗、土工試驗、BIM技術以及數字化手段，實現海洋土木實驗室的高性能和智能化建設，促進海洋土木技術在學習中的規范化、標準化。通過組建高水平的海洋土木實驗室，可以提高與涉海企業的合作深度，更高質量地合作培養具有企業技術研發和創新能力的學生，引領海洋土木工程建設技術的變革，帶動整體行業的良性發展，縮短江蘇海洋大學與其它傳統涉海類高校在學生培養上的差距，并有機會提供更高水平的教育環境，促進江蘇海洋大學在培養涉海類土木學生整體質量的提高，進一步提升江蘇海洋大學土木畢業生在海洋土木工程設計與施工的水平，推動土木工程專業的轉型升級與教學進步。

4.3 組建高水平的涉海教學團隊和教學體系

作為新生涉海類高校的土木工程專業，亟需明確以涉海特色為專業建設需求的教學目標，土木專業課程的涉海特色，培養適應海洋土木工程建設發展需求的應用型技術人才。為了達成海洋土木特色學科的建設，需要建設一只高水平的涉海特色教育團隊，可通過對外特聘有豐富經驗的海洋土木類的教授崗位，對內培養具有涉?？蒲薪涷灥哪贻p教師并提供進修條件，盡早組建已海洋特色為核心的高質量教學團隊，精選和更新教學內容，促進教材和教案在涉海內容上的科學性、先進性和實用性，在教學中引導學生在海洋土木的問題上多加探討，培養學生主動思考海洋土木工程建設的創新思維，拓寬學生的海洋科學眼界，為就業從事海洋土木類的工作崗位奠定扎實的理論和實踐基礎。

5 結束語

本文從教學內容、實驗室建設和教學團隊三方面對新生涉海類高校的土木工程專業開展涉海內容的教學改革，提出了以下三點建議：①教學內容上增加對海洋土木工程建設和海洋環境的介紹，結合土木工程核心課程與海洋環境的特點，對教學內容的著重點提出了初步的建議，增強學生知識體系中的“海洋成色”；②實驗室建設上依托江蘇海洋大學的海洋特色，加強涉海類實驗室的建設，與涉海類企事業單位建立長期合作關系，建立穩定的教學實習基地，培養學生在海洋土木工程建設中的分析和創新能力；③教學團隊上建設高水平涉海特色教學團隊，引入海洋特色人才加入教學團隊，從課程體系建設和實踐教學體系兩方面為土木工程學科的海洋特色建設提出解決對策，為新生涉海類高校的非海洋學科專業提供轉型指導。