渔具理论与设计学(Theory and Design of Fishing Gear)

仙仙

        课程名：渔具理论与设计学(Theory and Design of Fishing Gear)  学分：2  学时：32  
课程类别：专业教育基础必修课  
开课学院：海洋科学学院  所属基层教学组织：
曾任课教师：
        课程大纲：
一、课程性质与目的
    本课程是海洋渔业专业本科生学生开设的专业基础课，是海洋渔业本科生的必修课程，是渔具渔法学、渔具力学、渔具材料学等专业基础课的延续和深入。本课程的教学目的在于通过教与学，使学生掌握渔具理论的有关理论知识，掌握主要渔具（刺网、拖网、围网等）的设计理论和计算方法，并能综合运用于对实际问题的分析，培养了学生的理论水平和实践能力，为以后学习其它海洋渔业专业课程打下基础。
二、课程简介
    本课程把鱼类行为、渔具力学、渔具基础理论和各种渔具的设计有机地结合起来，是一门理论与实践相结合的海洋渔业专业基础课程。通过对本课程的学习，使学生了解鱼类在渔具作用范围内的行为习性，能借助网具模型水槽实验等手段分析研究网具的性能，能掌握刺网、围网、拖网等主要网具的设计原理及计算方法，培养学生综合分析问题和解决问题的能力，为今后从事渔具理论的研究和设计工作打下坚实的基础。
三、教学内容
第一章  鱼类在渔具区内的反应行为（2学时）
主要内容： 鱼类对运动渔具的行为反应；鱼类对定置渔具的行为反应。
学习要求：了解鱼类对运动物体的行为反应机制；掌握鱼类对围网、拖网和鱿鱼钓等运动渔具的反应情况；了解鱼类对静止物体的行为反应机制；掌握鱼类对刺网及其他定置渔具的反应情况。
自    学：鱼类对围网渔具的行为反应；鱿鱼对钓渔具的行为反应；网线颜色与刺网渔获率的关系；潮流速度对鱼类行为反应的影响；影响刺网渔获率的其他因素。
作    业：查找一种可用拖网捕捞的经济鱼类的行为学特点和网具特点；
          查找一种可用刺网捕捞的经济鱼类的行为学特点和网具特点。
第二章  渔具设计理论基础（6学时）
主要内容：渔具构件的水动力计算；柔索形状和张力的计算；渔具模型试验
学习要求：了解渔具水动力学的概念和分类；掌握渔具基本构件的水动力；掌握柔索张力的一般研究方法；了解不同情况下柔索张力的计算方法；了解渔具模型试验的一般研究方法；了解相似原理的种类；掌握各种相似理论的计算方法。
自    学：渔具水动力学的基本概念；圆球和球形浮子的水动力；圆柱体和纲索的水动力；柔索的类别和作用；柔索研究的内容；柔索直角坐标力平衡方程；渔具模型试验的简单介绍；各种相似理论；渔具模型风洞试验。
实验参观：了解渔具模型试验水槽的结构和功能；了解渔具模型试验的一般方法和步骤。
课堂讨论：复习阻力的分类和成因；模型试验的方法。
作    业：整理平板、圆球、平面网片的水动力计算方法；
          计算题：根据最小二乘法求阻力和速度。
第三章  刺网设计理论（6学时）
主要内容：刺网受力分析；网目尺寸选择；刺网网线材料、粗度和颜色选择；缩结系数的选择；网片尺寸的确定和耗线量的计算；主要纲索的选择；浮沉力配备。
学习要求：了解网具诸参数对网具性能的影响；掌握网目尺寸的选择方法；了解刺网网线的材料、颜色选择；掌握刺网粗度选择方法和缩结系数的计算方法；掌握网片尺寸的确定和耗线量的计算方法；掌握刺网主要纲索的选择方法；掌握浮沉力的计算方法。
自   学：刺网的结构、装配、作业原理、捕捞技术等；鱼刺入网目时鱼体受力分析；图解法求刺网有效捕捞范围；网片受力分析；刺网网线常用颜色的种类及选择；刺网网线材料的种类及选择；影响缩节系数选择的因素；刺网网衣用线量的计算；叉纲的选择。
课堂讨论：刺网设计需要确定哪些主要参数
作    业：练习中上层流刺网浮沉力的计算方法；练习带网纲选择的计算方法
第四章  拖网设计理论（10学时）
主要内容：拖网渔具设计的一般程序；渔船拖力的估算；拖网网型选择；拖网主尺度的确定；拖网网目长度和网线粗度的选择；拖网线型及渔具性能的关系；缩结系数的选择；浮沉力的配备；拖网作业性能的评估；拖网阻力的估算；曳纲长度和粗度的选择；网板设计与计算。
学习要求：了解我国拖网渔具设计的一般程序；掌握渔船拖力的估算的一般方法；了解我国渔业企业所使用的主要网型；了解国外渔业企业所使用的主要网型；了解网目长度对网具阻力的影响；掌握网具线面积系数的计算公式；了解拖网线型与渔具性能的关系；掌握缩结系数的计算公式；掌握浮力及沉降力的确定方法；掌握拖网贴底性能的校核；掌握曳纲长度和粗度的确定公式；掌握拖网阻力的估算的常用公式；掌握网板主尺度的确定方法；掌握网板设计的程序。
自    学：渔船推进装置的功率传递过程；我国国有渔业企业所使用的主要网型；我国集体渔业企业所使用的主要网型；国外渔业企业所使用的主要网型；网板支架结点的确定。
课堂讨论：拖网贴底性能的校核及其应用。
作    业：练习网具的线面积系数的计算公式；练习拖网配纲的计算；练习浮力确定的计算公式。
第五章  围网设计理论（4学时）
主要内容：围网长度的确定；围网高度的确定；围网缩结系数的确定；浮沉力配备；围网网目尺寸的选择；网线和网片材料；围网主要纲索的确定；收缔部分的选择；围网设计程序。
学习要求：掌握围捕起水鱼群网长的确定方法；掌握灯诱和瞄准捕捞网长的确定方法；掌握围网高度的概念、影响因素；掌握围网高度的确定方法；掌握确定网目尺寸的方法；掌握围网对网材料的要求及粗度的确定；掌握括纲受力分析；掌握括纲张力估算；掌握环纲的选择；掌握围网设计的一般程序。
自    学：决定捕起水鱼围网长度的方法；围网高度的三种表达方式；影响围网高度的因素；环纲的选择及围网设计程序。
作    业：围网高度的表达方式有哪些。
第六章 张网设计计算（2学时）
主要内容：张网网图核算；沉石和沙囊的固定力计算；锚碇的固定力；张网网口浮升装置。
学习要求：了解张网网图核算；了解沉石和沙囊的固定力及锚碇的固定力；掌握桩的计算。
自    学：张网网口浮升装置。
第七章 钓渔具设计与钓具技术（2学时）
主要内容：沿绳钓干线的形状；手钓干线的形状；干线段自重产生的干线张力；鱼上钩后的干线张力；钓机起钓时的干线张力；干线强度和直径；沿绳钓的渔获量；沿绳钓不同钓钩渔获性能的差异。
学习要求：了解钓具设计计算；了解钓具的研究方法
自    学：沿绳钓干线的形状；手钓干线的形状。
四、教学基本要求
    课程教学从教学大纲入手，根据海洋渔业的产业特征改变、海洋渔业渔具渔法的变化，教学手段不断增加新的内涵，加强学生创新意识和实践能力的培养。改变传统的教学方法，从以教师为中心、学生被动听讲的满堂灌的方式逐步转向以学生为中心，启发式和讨论式教学。提高学生的积极性和创造能力。
    在课堂上，教师对渔具设计的基本理论、原理和方法进行必要的讲授，在重点和难点内容上进行详细讲述；理论联系实际的启迪式教学方法，通过必要的模型展示、讨论、观摩水槽试验等，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并采用电脑多媒体CAI课件等辅助教学。
    讨论课程不少于6课时，主要在刺网、拖网渔具设计等章节进行；学生以小组为单位，由指导教师向每组派发渔具设计命题；讨论过程中，教师应随时对学生提出的问题进行必要的提示，启发学生综合解决问题的能力；讨论过程结束后，每组撰写一份讨论报告，于课后交于教师汇总。
    本课程鼓励学生自学，自学内容占总授课内容的50%左右，主要为各章节有关背景资料和易于理解的内容；教师将自学部分的授课教案给予学生，学生自学过程中遇到的问题将在次节课上提出并由教师解答。
    本课程作业包括平时作业和期末课程设计作业，其作业总量在40课时。平时作业是指主要章节讲授完之后，教师布置的相关题目，包括概念论述题、计算题等；期末课程设计作业是指以组为单位进行的渔具设计报告。两部分作业由教师批阅打分，计入学科总成绩。
五、教学方法
    本课程以课堂教学为主，以讨论、上机、现场讲授、自学为辅。教师应尽量调动学生课外学习、研究，尤其是对典型种类的渔具进行设计的积极性。
    本课程采用的教学媒体主要有：黑板板书、教材（包括主教材和学习指导书），在教学中难以理解的具体设计部分通过CAI课件、录像、参观渔具模型试验等方式，加深理解，也可以提高学习积极性。
    成绩评定采用考查方式，采用分组设计、写小论文、课堂答辩、口试和笔试等形式，侧重考察学生知识掌握与能力提高程度。更合理地评价学生的学习成绩。
    总评成绩：期末课程设计占60%、课堂讨论和出勤占20%、平时作业占20%。
六、参考教材和阅读书目
参考教材：
      《渔具理论与设计学》  许柳雄    中国农业出版社
阅读书目：
1．《渔具力学》          周应祺    中国农业出版社   
2．《渔具渔法选择性》    孙满昌    中国农业出版社   
3．《渔具与渔法学》      崔建章    中国农业出版社   
4．《渔具材料与工艺》    钟若英    中国农业出版社   
5．《渔业资源与渔场学》  陈新军    海洋出版社      
6．《渔业资源评估》      詹秉义    中国农业出版社   
7．《海洋学》            唐逸民    中国农业出版社   
8．《海洋渔业技术学》        孙满昌    中国农业出版社   
9．《海洋渔业生物学》         邓景耀          中国农业出版社  
10．《水产资源学》                费鸿年          中国农业出版社
七、本课程与其它课程的联系与分工
    本课程是海洋渔业专业各渔具渔法类课程的理论和时间的综合应用，是渔具渔法学、渔具力学、渔具材料学等专业基础课的延续和深入，使学生对渔具渔法的学习有更深层次的认识和把握。
八、说明：
1. 讨论课程设置：
    班级就同一问题进行讨论：教师公布一个命题，以小组为单位进行课下讨论，并准备ppt。讨论课每组发言在10分钟内，最后各组对不同观点进行讨论，并撰写讨论报告。
    班级就不同问题进行讨论：上课时教师向每组派发不同命题，进行15分钟讨论，最后各组派代表进行发言，并撰写讨论报告。
2. 参观课程设置：
    本课程在理论教学的基础上，结合实际，利用东海水产研究所（上海水产大学和东海水产研究所共建）的模型试验水池进行现场讲解、和学生互动，提高学生学习的兴趣，增强学生的学习积极性。