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船员航海模拟器培训存在的问题及对策分析

2021-08-27江雪顾维国李雪英

现代职业教育·高职高专 2021年11期
关键词:模拟器航海航行

江雪 顾维国 李雪英

[摘           要]  船员培训对船员素质的提高具有重要作用,而航海模拟器是船员培训最主要的设备之一。从多个方面分析了目前船员航海模拟器培训中存在的问题,讨论了提高航海模拟器培训质量的对策,得到航海模拟器培训质量的提高途径,从而为取得更好的航海模拟器培训教学效果提供参考。

[关    键   词]  船员;航海教育与培训;船员培训质量;航海模拟器;驾驶台资源管理

[中图分类号]  U666                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603(2021)11-0118-02

一、引言

船员是航运业最重要的人力资源,对实现航运畅通、保障船舶航行安全、防止船舶污染环境等具有决定性的作用,而船员培训又是关系我国船员素质发展的关键环节。船员培训是经修订的STCW公约(《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》)及其附则的重要组成部分,是提高船员航海职业技术和安全方面素质和技能的根本途径。为了STCW78/10的履约需要,提高新时期船员的综合能力,我国各航海院校和船员培训机构均已配置了航海模拟器。但是在教学过程中仍存在一些问题需要进行研究,包括设备性能不稳定、仿真性不足、教学环节设计不尽合理和教学人员水平存在差距等方面[1],分析进一步提高模拟器培训教学质量的有效途径,从而为进一步提高模拟器在船员培训中的教学效果提供参考,促进船员培训质量进一步提高。

二、目前船员航海模拟器培训存在的问题分析

(一)航海模拟器的性能不稳定

航海模拟器是一种局部模拟海洋状况、船舶运动,专门为模拟海洋船舶驾驶,从而使操作者不用进入真实的特定环境就能获得真实环境的感受和操作体验,并通过操作实践来获得和表明其能力的装置[2]。大型船舶操纵模拟器,主要由驾驶台控制面板显示系统、雷达/ARPA模拟系统、电子海图显示与信息系统(ECDIS)、导航仪器系统、辅助靠离泊视景系统等组成。所以航海模拟器包含许多设备和系统,只要其中一台设备出现问题,整个系统就会受到影响,甚至瘫痪。如全景大型船舶操纵模拟器一旦出现画面不同步的情况,就必须再次重启所有计算机才能恢复正常教学。而在模拟器的使用过程中由于软件或硬件的稳定性不够等原因导致系统无法运行,就会影响模拟器的正常使用和师生情绪,从而影响培训效果[3]。

(二)航海模拟器的仿真性能不足

航海模拟器的仿真性能是其最主要的性能指标,而仿真性能又依赖于模拟器开发时所建立的仿真模型的完整性。例如在建立货船操纵模型时,不仅要考虑到风浪及海流的影响,还要考虑船舶自身车、舵的影响,同时还要考虑到浅水效应、岸吸、岸推等因素的影响。如果考虑的因素过少,则系统仿真性不足;而如果考虑的因素过多,又会使系统模型过于复杂,计算时间太长、显示延迟,使模拟器不能顺畅运行,影响操作人员的直观感受。由于船舶实际航行时会受到多种因素的影响,其航行状态较为复杂。利用计算机图形图像技术不能完全模拟各种实船状态。例如模拟器里的大型船舶远景和近景比例失调且层次感不强,使操纵人员难以利用视觉瞭望估测距离[4];在抑制海浪雨雪等干扰图像时非常理想化地将所有干扰杂波抑制得非常干净,而回波图像保持不变,这与实际明显不符[5]。

(三)模拟器教学环节设计不合理

一直以来,航海教学从业者们都在思考如何提高航海模拟器的教学效果。对于小型模拟器设备,比如GMDSS、雷达模拟器等,都是各个航海学院或培训机构根据自己学校的设备型号,依次按照面板、使用功能、具体操作方法等固定步骤来讲解,然后再利用跟学校设备型号相匹配的“特有题目”来练习,只要认真上课的学生基本都能“依葫芦画瓢”完成操作,但是对于其中的原理、为什么是这样做、为什么不是那样做,就不得而知。这样的教学效果就是:学生不能举一反三,等学生到其他学校考试就什么都不会,势必造成学生以后上船一旦遇到与学校学习时的设备型号不一,就难以胜任其岗位,在一定程度上制约了模拟器的教学效果。此外,在设计教学环节过程中缺乏创新,一些较为先进的教学理念诸如项目引领、任务驱动、岗位群职责等不能很好地贯彻和实施,使学生在练习时比较孤立,并无实际工作环境氛围,这在一定程度制约了模拟器的教学效果[5]。

(四)模拟器教学人员水平存在差距

根据现在国内模拟器教学的现状,大部分院校正在使用的模拟器设备并非自行研制,而是购买国内外模拟器厂商。实际上,教学人员基本上都是本校的航海专业教师,这些教师的计算机软、硬件水平参差不齐,因此对于设备的使用、维护和保养的掌握也不同。在经过短期培训后就担任模拟器授课老师,可能对于设备某些功能、使用注意事项等并不能完全理解,而设备一旦出现故障也不能及时处理,这样就不能很好地履行指导教师的职责,从而使教学质量大打折扣[4]。

三、航海模拟器培训质量提高对策分析

目前,要想提高模拟器教学效果,可從以下三个方面入手,即提高航海模拟器性能、完善模拟器教学过程、强化模拟器师资队伍建设[5]。

(一)提高航海模拟器性能

在模拟器的使用过程中,由于模拟器性能不稳定,就会影响模拟器的正常使用,而对于真实的船舶航行状况和航海环境仿真性也有所不足,从而影响教学培训效果。所以在航海模拟器的设计研发过程中,要吸收具有较强航海理论和丰富实践经验的专业人员共同参与,使模拟器能够很好地模拟船舶航行过程中可能遇到的各种实际情况,从而提高航海模拟器的仿真性能。

(二)完善模拟器教学过程

在模拟器教学过程中,要进一步优化设计教学环节,充分利用模拟器经济、安全、高效等特点,尽可能地模拟船舶航行时遇到的各种情况。贯彻和实施先进的教学理念,诸如项目引领、任务驱动、岗位群职责等。例如在GMDSS模拟器设备操作培训中,利用项目引领,可以将教学任务模块化,如整个设备操作过程中可分为卫星通信系统、地面通信系统、海上安全信息播发系统和定位寻位系统等。利用任务驱动,基于局域网实现与教练站的语音、电传等通信,构建与海上实际相符的通信场景,并对该项任务的完成情况进行评价,形成反馈意见。将整个工作场景贯穿始终,可以使学员感受到实船工作氛围,从而有利于适任能力的培养。

例如在评估科目“海上搜救与海事案例分析”培训中,可以利用航海模拟器再现典型海事案例场景,组织学员讨论分析事故原因,总结经验教训。通过调整通航密度、航行水域、气象条件等因素,在模拟器上进行教学训练,从而达到提高学员的海上应急反应与海事案例分析能力的教学目的[6]。

在模拟器教学过程中,可以进行多课程综合实验教学方案设计。船舶在海上实际航行过程中,主要包括:靠泊、装卸货、离泊、抛锚、起锚、航行(大洋航行、狭水道航行、分道通航制水域航行等)、船舶避碰等各項任务。这些任务涉及多门课程,包括航海学、船舶操纵、船舶避碰、船舶结构与设备、航海气象等。将课程专业理论知识整合到每个任务之中进行模拟器教学,可以提高学生解决实际问题的能力[7-8]。

(三)强化模拟器师资队伍建设

根据STCW公约要求,模拟器教学已作为部分培训项目的强制教学手段,而师资队伍的水平和业务素质对模拟器教学质量具有重要作用。所以需要强化模拟器师资队伍建设,主要包括提高模拟器教学人员准入标准、科学配备模拟器教学人员、提高模拟器教学人员的管理意识以及提高模拟器教学人员自身业务水平。

对于模拟器教学人员首先需要满足准入标准,首先应有计算机基础知识,基本掌握IMO相关规则,符合STCW公约马尼拉修正案对于教学人员的要求,还应具备一定的海上实船工作经验。这样在教学过程中教师可以将理论知识与实践经验融会贯通,从而提高培训效果。

对于每一门模拟器课程至少需要配备2名经验丰富的教学人员,其中具有较强理论知识和实践经验的主教练着重于课程教学,而另一个人着重于发现培训过程中存在的问题和不足,能够及时解决在培训过程中出现的问题,避免影响教学进程。

模拟器教学人员需要有一定的管理意识。在教学过程中教学人员不仅要具有丰富的理论知识和实践操作技能,还要对学生进行有效管理,维护好教学秩序,培养学生良好的航海职业道德和专业素养,这对于学生的素质提高具有重要作用。

模拟器教学人员要交流学习,不断提高自身的业务水平,以适应模拟器性能的不断提高,以及IMO和中国海事局对于模拟器设备的评估和训练要求的不断变化。在进行教学的同时,不断学习新技术,通过参加国内外举办的模拟器师资培训或研讨会进行交流学习,提高模拟器使用、维护等技术水平。要不断改进教学方法和教学技巧,跟踪分析教学效果,不断优化调整教学方式和方法等。

四、结语

由于航海模拟器在船员职业教育和培训中具有重要的作用,所以我国各航海院校和船员培训机构均已配置了航海模拟器。虽然目前在船员航海模拟器培训中存在一些问题,但是通过对这些问题进行分析,找到解决问题的方法,在航海模拟器研究开发和教学培训中采取有针对性的措施,航海模拟器的性能将会不断提高,教学培训效果也会得到改善,从而可以进一步提高船员培训质量。

参考文献:

[1]揭军武,黎冬楼,缪从金.航海模拟器在我国航海教育培训中的应用[J].中国水运,2017(8):37-38.

[2]姚文兵.1978年海员培训、发证和值班标准国际公约马尼拉修正案[J].世界海运,2011(1):10-13.

[3]吴金地.船舶操纵模拟器训练特点及应用[J].中国水运,2006(9):22-23.

[4]苏文明,赵邦良.航海模拟器教学效果的有效提升[J].航海教育研究,2013(3):73-75.

[5]李军.航海模拟器在我国的发展及存在的问题[J].航海教育研究,2010(4):43-45.

[6]陈永利,苏天放.基于船长适任评估大纲的航海模拟器教学[J].天津职业院校联合学报,2012(6):52-55.

[7]郑尚龙,杨神化,曹宝根.基于航海模拟器的综合实践教学[J].航海教育研究,2019(2):63-69.

[8]张云鹏,王德龙.模拟器在航海技术专业跨课程全天时实验教学中的整合应用[J].航海教育研究,2020(2):73-78.

编辑 鲁翠红

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