聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器在船員教育培訓(xùn)評(píng)估中的應(yīng)用

江 山，鄧 華

(1．江蘇海事局船員處;2．江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南京 211170)

隨著STCW 公約馬尼拉修正案的全面實(shí)施，為了履約的需要及適應(yīng)新航海時(shí)代對(duì)船員素質(zhì)能力的要求，國(guó)家海事局頒布了《STCW 公約馬尼拉修正案過(guò)渡期規(guī)定實(shí)施辦法》，對(duì)船員培訓(xùn)評(píng)估進(jìn)行了一系列的改革創(chuàng)新。最近幾年，航海模擬器在我國(guó)各個(gè)航海院校的船員教育培訓(xùn)評(píng)估過(guò)程中，逐漸成為一種必要的教學(xué)設(shè)備。［1］但由于學(xué)生多、維護(hù)成本高等因素限制，很多院校并不能保證學(xué)生擁有足夠的培訓(xùn)時(shí)間，影響其訓(xùn)練評(píng)估效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量，而聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器能有效解決上述問(wèn)題。聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器可依據(jù)國(guó)家海事局適任考試發(fā)證規(guī)則要求，利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式開(kāi)發(fā)較實(shí)用的培訓(xùn)課程和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提高船員的創(chuàng)新能力、應(yīng)變能力、管理能力、適應(yīng)能力、語(yǔ)言交流能力和新技術(shù)新信息應(yīng)用能力。

一、聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器

針對(duì)航海院校船員培訓(xùn)人數(shù)多、設(shè)備少以及大型航海模擬器使用成本高的特點(diǎn)，使用桌面航海模擬器將是一個(gè)較好的選擇，其系統(tǒng)能容納更多的學(xué)員進(jìn)行訓(xùn)練，并能進(jìn)行系統(tǒng)化的、相互協(xié)作或?qū)褂?xùn)練。［2］

聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器一般由一個(gè)教練員工作站(Instructor Station)、一臺(tái)船舶數(shù)學(xué)模型解算和海區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)文件服務(wù)器和若干個(gè)學(xué)員工作站(Student Workstation)組成。教練員工作站是由一臺(tái)計(jì)算機(jī)以及基于Windows 操作系統(tǒng)的一套教練員應(yīng)用軟件組成。這套應(yīng)用軟件可提供訓(xùn)練海區(qū)、船舶模型選擇、練習(xí)方案制作，并且能實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)員在學(xué)生工作站的操作，投影學(xué)生工作站的顯示內(nèi)容。同時(shí)控制各本船和目標(biāo)船的行動(dòng)，并具有對(duì)各本船的操作情況予以保存、回放的功能。學(xué)員工作站由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)和三臺(tái)顯示器組成，其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接兩個(gè)顯示器，分別顯示本船操縱控制臺(tái)軟面板:船橋儀表和三維視景。船橋儀表包括雷達(dá)/ARPA、GPS、船載AIS、測(cè)深儀、計(jì)程儀、車(chē)、舵和GMDSS 虛擬通訊儀器。另一臺(tái)計(jì)算機(jī)為電子海圖信息顯示系統(tǒng)(ECDIS)。整個(gè)終端系統(tǒng)配有舵輪、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，并通過(guò)千兆以太網(wǎng)相互連接，其最大的特點(diǎn)是可容納26 個(gè)桌面航海模擬器終端，能有效解決大型操縱模擬器訓(xùn)練終端少、使用成本高的問(wèn)題。

二、聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器在船員教育培訓(xùn)中的應(yīng)用

1．聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器在“避碰與操縱”課程中的應(yīng)用

為了提高學(xué)員(泛指申考所有等級(jí)職務(wù)船員)對(duì)船舶操縱基本理論的理解，參照新的“船舶操縱和避碰”考試大綱，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)課程改革實(shí)踐，可將船舶操縱教學(xué)過(guò)程中的船舶操縱性能、螺旋槳致偏效應(yīng)、舵效影響因素、外界因素對(duì)操船的影響、淺水效應(yīng)船間效應(yīng)、狹水道彎曲水道這6 個(gè)知識(shí)點(diǎn)采用聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器進(jìn)行教學(xué)。船舶避碰強(qiáng)調(diào)對(duì)規(guī)則的理解和實(shí)際應(yīng)用。對(duì)號(hào)燈號(hào)型的識(shí)別、聲響燈光的識(shí)別、碰撞局面的識(shí)別，利用規(guī)則采取合理的避讓行動(dòng)、分道通航制和狹水道航法的應(yīng)用，都能在桌面航海模擬器中進(jìn)行模擬訓(xùn)練，從而達(dá)到學(xué)員理解規(guī)則、使用規(guī)則的目的。實(shí)踐證明，使用桌面航海模擬器進(jìn)行避碰課程實(shí)踐教學(xué)，學(xué)員明顯在對(duì)船舶操縱的理解，特別是課程中的幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)的作用，有了更深層次的理解。

2．聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器在“航海學(xué)”課程中的應(yīng)用

利用桌面型模擬器提供的海上虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境和船舶駕駛臺(tái)資源設(shè)備開(kāi)展航海學(xué)教學(xué)，把抽象的課堂教學(xué)變?yōu)樘摂M現(xiàn)實(shí)中海上航行條件下的仿真教學(xué)，使學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)與理性認(rèn)識(shí)有機(jī)結(jié)合，從單一的抽象認(rèn)識(shí)變?yōu)槌橄笳J(rèn)識(shí)與形象認(rèn)識(shí)相結(jié)合，提升航海學(xué)課程的教學(xué)效果。在聯(lián)網(wǎng)型桌面系統(tǒng)中能進(jìn)行諸如海圖識(shí)圖、沿海航標(biāo)識(shí)別、航海儀器使用、海圖資料的準(zhǔn)備、陸標(biāo)定位等一系列的訓(xùn)練。該系統(tǒng)中較為真實(shí)的三維實(shí)景環(huán)境，讓學(xué)員可以主動(dòng)帶著任務(wù)進(jìn)行有目的的學(xué)習(xí)。［4］

3．聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器在ECDIS 課程中的應(yīng)用

船員教育培訓(xùn)中剛剛納入強(qiáng)制培訓(xùn)評(píng)估項(xiàng)目的電子海圖(ECDIS)，可按照提出任務(wù)、分析任務(wù)、解決任務(wù)并創(chuàng)新應(yīng)用的基本步驟進(jìn)行電子海圖課程的開(kāi)發(fā)。［3］在設(shè)計(jì)ECDIS 課程時(shí)，首先根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)將整個(gè)培訓(xùn)的最終任務(wù)確定，依據(jù)航次命令利用桌面航海模擬器將本船從起始點(diǎn)安全航行至目的地。接著分析整個(gè)任務(wù)的各個(gè)子問(wèn)題，讓ECDIS課程從一個(gè)培訓(xùn)學(xué)員使用儀器設(shè)備的過(guò)程，轉(zhuǎn)變?yōu)樵谌蝿?wù)的驅(qū)動(dòng)下循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程，使得學(xué)員在虛擬航行中能掌握使用ECDIS 進(jìn)行導(dǎo)航的技巧。最后利用模擬器教練站可人為設(shè)置添加故障的特點(diǎn)，訓(xùn)練學(xué)員在航行中控制風(fēng)險(xiǎn)的能力，警示航行過(guò)程中存在過(guò)分依賴(lài)導(dǎo)航設(shè)備的危險(xiǎn)性，讓學(xué)員能在較短時(shí)間內(nèi)掌握這種新的船舶導(dǎo)航設(shè)備的使用。

以上列舉的聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器在三門(mén)課程中的應(yīng)用，只是其適用范圍的一部分。以船員教育培訓(xùn)為主的各個(gè)航海院校，所培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能都具有實(shí)踐性較強(qiáng)、需要船員綜合應(yīng)用的特點(diǎn)。因此聯(lián)網(wǎng)型桌面模擬器可作為一種通用型的實(shí)訓(xùn)設(shè)備來(lái)使用，為多種船員培訓(xùn)課程如GMDSS、航海英語(yǔ)中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、評(píng)估培訓(xùn)課程中的航線設(shè)計(jì)、雷達(dá)操作與應(yīng)用、航海英語(yǔ)聽(tīng)力與會(huì)話等提供教育培訓(xùn)平臺(tái)。

三、聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器在船員評(píng)估中的應(yīng)用

研究新頒布的海船船員適任考試和發(fā)證規(guī)則實(shí)施辦法，對(duì)船長(zhǎng)、駕駛員、值班水手和高級(jí)值班水手適任考試評(píng)估項(xiàng)目進(jìn)行分析，共有8 項(xiàng)評(píng)估項(xiàng)目的子項(xiàng)目可使用聯(lián)網(wǎng)型桌面模擬器進(jìn)行評(píng)估，分別是航線設(shè)計(jì)、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)、雷達(dá)操作與應(yīng)用、船舶操縱、避碰與駕駛臺(tái)資源管理、航海儀器的使用、水手值班。例如挪威Kongsberg 公司開(kāi)發(fā)的聯(lián)網(wǎng)型模擬器本身帶有較為完善的GMDSS 模塊，其系統(tǒng)中的本船是動(dòng)態(tài)的，特別是岸站和RCC強(qiáng)大的智能化功能，可以更好地完成整個(gè)GMDSS評(píng)估。

在航線設(shè)計(jì)評(píng)估中，可以利用桌面模擬器所帶的ECIDS 子模塊進(jìn)行大圓航線設(shè)計(jì)。由于在此領(lǐng)域我國(guó)已有航海院校自主開(kāi)發(fā)了桌面模擬器系統(tǒng)，依據(jù)海事局考試大綱要求可以開(kāi)發(fā)自動(dòng)航線設(shè)計(jì)評(píng)估系統(tǒng)。其次圍繞聯(lián)網(wǎng)型桌面模擬器本身所具有的雷達(dá)功能、航海導(dǎo)航設(shè)備(雷達(dá)/ARPA、GPS、船載AIS、測(cè)深儀、計(jì)程儀)和三維實(shí)景，可應(yīng)用于上述評(píng)估項(xiàng)目。

四、結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)最近幾年將聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)，實(shí)踐證明利用此種通用型較強(qiáng)的航海教學(xué)儀器設(shè)備，能有效提高教學(xué)培訓(xùn)評(píng)估效率。學(xué)員對(duì)自己即將從事的職業(yè)有了更深的認(rèn)識(shí)，為其即將走上航海職業(yè)崗位提供了難得的實(shí)踐機(jī)會(huì)。它與大型航海模擬器作用互補(bǔ)，必將是未來(lái)一段時(shí)間航海教育培訓(xùn)評(píng)估中的重要教學(xué)儀器設(shè)備。而基于聯(lián)網(wǎng)型桌面航海模擬器的課程開(kāi)發(fā)，還需要教師和船員考試評(píng)估機(jī)關(guān)的不斷摸索和創(chuàng)新才能使其發(fā)揮更大的作用。

［1］雷 濤，王 輝．航海模擬器評(píng)估準(zhǔn)備與實(shí)施［J］．航海教育研究，2003(3)．

［2］吳金地．船舶操縱模擬器訓(xùn)練特點(diǎn)及應(yīng)用［J］．中國(guó)水運(yùn)，2006(9)．

［3］竇長(zhǎng)娥，劉付程．GIS 專(zhuān)業(yè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)［J］．地理空間信息，2011(4)．

［4］何傳恒，劉加釗．基于桌面型航海模擬器的“電子海圖”教學(xué)模式［J］．航海教育研究，2010(3)．