內(nèi)河船舶輪機(jī)模擬器特點(diǎn)及實(shí)操評(píng)估模式

摘 要：輪機(jī)模擬器已廣泛應(yīng)用于海船船員培訓(xùn)和實(shí)操考試評(píng)估，而內(nèi)河船輪機(jī)模擬器的開發(fā)應(yīng)用及其實(shí)操教學(xué)模式研究起步較晚。文章針對(duì)內(nèi)河船舶的特點(diǎn)，分析了內(nèi)河船輪機(jī)模擬器應(yīng)具備的特點(diǎn)，并對(duì)內(nèi)河船輪機(jī)實(shí)操教學(xué)和評(píng)估模式進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河船舶 輪機(jī)模擬器 船員 實(shí)際操作評(píng)估

隨著新技術(shù)在船舶上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛與深入，對(duì)船員的培訓(xùn)與值班標(biāo)準(zhǔn)的要求也越來(lái)越高。2010年6月，國(guó)際海事組織（IMO）在菲律賓馬尼拉召開了締約國(guó)外交大會(huì)，對(duì)STCW公約95修正案進(jìn)行了全面回顧與修正，并通過了STCW公約馬尼拉修正案。此次修訂充分反映了航運(yùn)界對(duì)船員適任能力的新需求，將對(duì)我國(guó)的船員培訓(xùn)及船員適任考試、評(píng)估和發(fā)證產(chǎn)生較大的影響。STCW 公約馬尼拉修正案與95修正案相比，在教學(xué)與培訓(xùn)方式上，最明顯的變化是準(zhǔn)予使用遠(yuǎn)程教學(xué)（Distance Learning）和電子教學(xué)（E-learning），并且更加強(qiáng)調(diào)模擬器的使用。STCW公約采用相當(dāng)大的篇幅描述了使用模擬器進(jìn)行訓(xùn)練和考核的有關(guān)規(guī)則，建議可采用 “認(rèn)可的模擬器培訓(xùn)”進(jìn)行評(píng)估，模擬器的使用已成為船員實(shí)操評(píng)估的必要手段之一。

我國(guó)內(nèi)河船輪機(jī)模擬器的建設(shè)與實(shí)操教學(xué)現(xiàn)狀

航海類院校及海員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)利用輪機(jī)模擬器進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練和評(píng)估已有較長(zhǎng)的歷史，通過輪機(jī)模擬器的使用，學(xué)員能了解船舶機(jī)艙動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)和操作要點(diǎn)，掌握船舶主要?jiǎng)恿ρb置如主機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、電站、鍋爐及各種輔助設(shè)備的使用、日常維護(hù)保養(yǎng)及故障分析的基本要領(lǐng)和注意事項(xiàng)。輪機(jī)模擬器以理論授課及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行，使學(xué)員更加理解整個(gè)船舶動(dòng)力系統(tǒng)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)員的動(dòng)手操作能力。

當(dāng)前海船輪機(jī)模擬器技術(shù)已經(jīng)非常成熟，已廣泛應(yīng)用于船員培訓(xùn)和實(shí)操考試評(píng)估。相對(duì)海船輪機(jī)模擬器而言，內(nèi)河船輪機(jī)模擬器的開發(fā)應(yīng)用及其實(shí)操教學(xué)模式研究起步較晚。2009年泰州市地方海事局與大連海事大學(xué)合作開發(fā)了“泰州市地方海事局內(nèi)河船輪機(jī)模擬器”，該輪機(jī)模擬器為國(guó)內(nèi)地方海事系統(tǒng)的第一套輪機(jī)模擬器，填補(bǔ)了內(nèi)河船輪機(jī)模擬器的空白。該模擬器總體方案設(shè)計(jì)合理，系統(tǒng)功能齊全，運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足“內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作大綱”的要求。為泰州地區(qū)內(nèi)河船員的培訓(xùn)、評(píng)估考試規(guī)范化提供了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。圖1為泰州市地方海事局“內(nèi)河船輪機(jī)模擬器”的現(xiàn)場(chǎng)布置圖。

圖1 內(nèi)河船輪機(jī)模擬器現(xiàn)場(chǎng)布置圖

盡管內(nèi)河船輪機(jī)模擬器的建設(shè)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但其應(yīng)具有的功能及其實(shí)操教學(xué)模式還有待于進(jìn)一步研究，特別是內(nèi)河船員適任種類和船員職務(wù)繁多，《適任證書》分為一類、二類、三類，各類別又設(shè)置了相應(yīng)的職務(wù)，如輪機(jī)員職務(wù)又分為輪機(jī)長(zhǎng)、大管輪及輪機(jī)員等。因此如何充分挖掘內(nèi)河船輪機(jī)模擬器硬軟件的強(qiáng)大功能，對(duì)各種船型、各種輪機(jī)員職務(wù)逐步采用模擬器代替實(shí)船進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練及考試評(píng)估，是一個(gè)值得探討的問題。

內(nèi)河船輪機(jī)模擬器應(yīng)具備的特點(diǎn)分析

考慮到內(nèi)河船的特點(diǎn)，兼顧先進(jìn)性、前瞻性的要求，內(nèi)河船輪機(jī)模擬器應(yīng)具有如下特點(diǎn)：以一類《適任證書》船員（適用在船舶總噸1000總噸以上或者主推進(jìn)動(dòng)力裝置功率500千瓦以上的內(nèi)河船舶上任職的船員）工作船作為母型船。涵蓋二、三類及以下等級(jí)船舶的操作評(píng)估和考試大綱要求。

主動(dòng)力裝置為雙主機(jī)雙螺旋槳推進(jìn)裝置，主柴油機(jī)應(yīng)為內(nèi)河船廣泛采用的四沖程柴油機(jī)。主推進(jìn)裝置在正常航行條件下，可由駕駛臺(tái)或集控室遙控。主機(jī)在正常航行工況下可燃用一定粘度的燃料油，機(jī)動(dòng)航行時(shí)燃用輕柴油。應(yīng)設(shè)有主柴油發(fā)電機(jī)組、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組、燃油輔鍋爐。

考慮到內(nèi)河水域防污染的要求，如長(zhǎng)江、京杭運(yùn)河等內(nèi)河流域的污染問題越來(lái)越被重視，國(guó)家將會(huì)出臺(tái)一系列的法規(guī)，因此應(yīng)當(dāng)加入油污水處理系統(tǒng)、油水分離器、生活污水處理裝置等防污染設(shè)備的訓(xùn)練內(nèi)容。

輪機(jī)模擬器文字全部采用中文。模擬器軟件中要體現(xiàn)一類 、二類 、三類船員訓(xùn)練內(nèi)容的區(qū)別。具備各種故障設(shè)置功能，使學(xué)員能熟悉主要設(shè)備的常見故障現(xiàn)象和排除故障方法及程序，故障現(xiàn)象、故障原因和排除方法符合船舶輪機(jī)真實(shí)情況，具有可信度。具備多種系統(tǒng)功能訓(xùn)練演示程序，能形象地進(jìn)行各種工況下輪機(jī)系統(tǒng)操作訓(xùn)練，配置在線幫助，便于熟練地掌握操作方法。具有系統(tǒng)完整性自檢、自診斷和報(bào)警功能。具有與評(píng)估項(xiàng)目及考試大綱的要求相適應(yīng)的自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)。

基于“虛實(shí)結(jié)合”的輪機(jī)實(shí)操教學(xué)和評(píng)估模式的探討

根據(jù)《中華人民共和國(guó)海船船員適任考試、評(píng)估和發(fā)證規(guī)則》（簡(jiǎn)稱“04規(guī)則”）以及《海船船員評(píng)估大綱和規(guī)范（輪機(jī)部分）》（2010年版）的相關(guān)規(guī)定，實(shí)操教學(xué)與培訓(xùn)是輪機(jī)專業(yè)船員取得適任證書前最重要的培訓(xùn)內(nèi)容。

當(dāng)前，利用實(shí)際船舶或?qū)嶋H設(shè)備對(duì)內(nèi)河船舶輪機(jī)員進(jìn)行訓(xùn)練，以及學(xué)員與評(píng)估員面對(duì)面的主觀式的評(píng)估方式存在著諸多的缺陷：符合實(shí)操評(píng)估考試要求的船舶或設(shè)備調(diào)集困難；外聘評(píng)估人員困難；存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)；實(shí)船進(jìn)行實(shí)操考試的公平性受到質(zhì)疑等。如何讓主管機(jī)關(guān)要求的實(shí)操評(píng)估項(xiàng)目真正做到科學(xué)、客觀、公平的考核與評(píng)估是所有培訓(xùn)機(jī)構(gòu)共同面對(duì)的問題之一。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展，特別是模擬器的應(yīng)用，使內(nèi)河船舶輪機(jī)員實(shí)操評(píng)估考試方式產(chǎn)生了變革，為采用模擬器和三維虛擬輪機(jī)設(shè)備代替實(shí)船進(jìn)行實(shí)操評(píng)估考試提供了技術(shù)條件。

虛擬仿真技術(shù)為解決傳統(tǒng)輪機(jī)實(shí)操評(píng)估考試?yán)щy提供了有效的方法，并帶來(lái)了輪機(jī)教學(xué)領(lǐng)域中方法和觀念上的變革。基于虛擬仿真技術(shù)的輪機(jī)實(shí)操評(píng)估考試的主要特點(diǎn)是：學(xué)員可以在三維環(huán)境中對(duì)輪機(jī)設(shè)備進(jìn)行查看、熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)設(shè)備工作原理、操作步驟、模擬拆裝設(shè)備。由于采用虛擬設(shè)備代替實(shí)際設(shè)備，可以反復(fù)訓(xùn)練，節(jié)約了教學(xué)成本，這也是實(shí)物訓(xùn)練時(shí)做不到的。

采用內(nèi)河船舶輪機(jī)全任務(wù)模擬器、虛擬輪機(jī)操作和仿真系統(tǒng)等進(jìn)行輪機(jī)員實(shí)際操作考試將能較好地做到節(jié)約成本、保障安全，并確保評(píng)估與考試過程的客觀與公正。

要培養(yǎng)輪機(jī)員的實(shí)踐動(dòng)手能力，達(dá)到輪機(jī)實(shí)操教學(xué)的目的，應(yīng)仔細(xì)推敲每個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)踐內(nèi)容、目的、時(shí)間長(zhǎng)短、該實(shí)踐環(huán)節(jié)需要的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，適合現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練還是用模擬器代替等。如學(xué)員長(zhǎng)時(shí)間利用實(shí)船、實(shí)際設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)踐效果很好。但也存在學(xué)員人數(shù)的增加帶來(lái)實(shí)訓(xùn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)的不足，實(shí)訓(xùn)設(shè)備的單一、陳舊影響船員實(shí)操培訓(xùn)的質(zhì)量，以及安全和效率等方面的問題。另外，要真正做到科學(xué)、客觀的評(píng)估，應(yīng)建立輪機(jī)虛擬考試系統(tǒng)或自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)，使船員在模擬器或虛擬的設(shè)備上進(jìn)行操作，最終給出成績(jī)。

作者經(jīng)過多年的探索實(shí)踐，對(duì)內(nèi)河船輪機(jī)實(shí)操訓(xùn)練項(xiàng)目應(yīng)采取的訓(xùn)練和評(píng)估方式進(jìn)行了歸納。具體內(nèi)容見表1（僅以輪機(jī)長(zhǎng)為例）。

要想實(shí)現(xiàn)表1中列出的實(shí)際操作訓(xùn)練教學(xué)模式及考試方式，提高船員的業(yè)務(wù)能力，應(yīng)建立適合于各船舶等級(jí)船員考試的培訓(xùn)基地，該基地應(yīng)包含： 船舶輪機(jī)模擬器；輪機(jī)綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室（包括輪機(jī)系統(tǒng)各個(gè)重要設(shè)備的原理認(rèn)識(shí)和拆裝訓(xùn)練）；虛擬操作平臺(tái)：包括主機(jī)及各個(gè)輔助系統(tǒng)的拆裝，以及整個(gè)機(jī)艙的三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境建設(shè)，使船員能夠更加清晰的認(rèn)知船舶機(jī)艙；輪機(jī)模擬器的自動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)及虛擬輪機(jī)操作與評(píng)估系統(tǒng)，船員在虛擬的設(shè)備上進(jìn)行操作，最終給出成績(jī)。從而減少人為因素影響，使評(píng)估考試更加客觀。

結(jié)束語(yǔ)

新型輪機(jī)工程實(shí)操教學(xué)模式的推廣應(yīng)用，不僅顯著地提高了學(xué)員適任實(shí)操訓(xùn)練與評(píng)估的效率、節(jié)約了教育資源、促進(jìn)節(jié)能減排，而且有效地降低了輪機(jī)實(shí)訓(xùn)設(shè)備維護(hù)和更新的成本，能顯著地提高學(xué)員實(shí)操培訓(xùn)質(zhì)量。因此我們呼吁國(guó)家海事局要盡快考慮制定內(nèi)河船舶船員輪機(jī)實(shí)操、考試模擬器評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)內(nèi)河船員工作考試規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化。