航海儀器課程實船教學(xué)模式的探討

余楓，董華，李建民

(大連海事大學(xué) 航海學(xué)院，遼寧 大連　16026)

航海儀器課程實船教學(xué)模式的探討

余楓，董華，李建民

(大連海事大學(xué) 航海學(xué)院，遼寧 大連16026)

摘要：將傳統(tǒng)的實驗室真實航海儀器和模擬器操作與真實船舶航行環(huán)境下的航海儀器操作有機結(jié)合，在航海專業(yè)本科生認(rèn)識實習(xí)期間，重點在IBS和INS框架下，設(shè)計給出航海儀器課程的實船教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核辦法；針對航海儀器實船教學(xué)實踐中遇到的問題提出相應(yīng)對策。

關(guān)鍵詞：航海儀器；綜合駕駛臺系統(tǒng)IBS；綜合導(dǎo)航系統(tǒng)INS；實船教學(xué)；海上專業(yè)

一、引言

航海儀器是重要的船用航海設(shè)備，在觀測、定位、導(dǎo)航、避碰等方面具有無可替代的重要作用。隨著航海儀器性能的不斷提高、功能的增強，相關(guān)的國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)也不斷地被修訂和更新。2010年6月在菲律賓馬尼拉通過的STCW公約馬尼拉修正案強調(diào)了對ECDIS、船用電子設(shè)備的知識、理解和熟練的要求[1]。1996年12月IMO通過了綜合駕駛臺系統(tǒng)(IBS)的性能標(biāo)準(zhǔn)IMO MSC64(67)[2]附錄1；2007年10月，IMO又通過了綜合導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)的最新性能標(biāo)準(zhǔn)IMO MSC 252(83)[3]附錄30，該標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)了使用INS保障航行安全的重要性。2005年修訂的IMO Model Course 1.32[4]是操作IBS和INS的示范課程，該示范課程討論了IBS和INS的基本組成和功能，強調(diào)訓(xùn)練學(xué)員使用IBS和INS的原則，訓(xùn)練學(xué)員在正常情況、異常情況、緊急情況下操作IBS和INS的流程，訓(xùn)練學(xué)員使用IBS和INS制定決策的能力，強調(diào)學(xué)員人為錯誤和不恰當(dāng)操作對IBS造成的潛在危險，尤其是使用INS(C)的航跡控制功能的時機和注意事項，了解和熟悉實際的IBS和INS的布局，強調(diào)教員在模擬器上演示正常、異常、緊急情況下對IBS和 INS的控制和使用。我國2011年12月通過的《中華人民共和國海船船員適任考試發(fā)證規(guī)則》[5]是最新的海船船員適任考試發(fā)證規(guī)則，根據(jù)該規(guī)則制定的海船船員適任評估內(nèi)容和要素中設(shè)定了“一票否決”項，強調(diào)關(guān)鍵性操作的重要性。因此，航海專業(yè)本科生的教學(xué)及培訓(xùn)內(nèi)容及模式應(yīng)隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)則的修訂而不斷調(diào)整。

目前的船舶駕駛臺設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)了多傳感器信息的融合，各航海儀器也已經(jīng)由單一的電子設(shè)備轉(zhuǎn)變成IBS中一個重要的組成部分，同時也作為一個重要的傳感器，為IBS提供豐富的航行安全信息。因此，航海儀器的教學(xué)也應(yīng)該與時俱進(jìn)，為使培養(yǎng)出的學(xué)生能夠更好地適應(yīng)現(xiàn)代新型的駕駛臺值班適任要求，不斷將最新的理念及技術(shù)融入航海儀器的教學(xué)內(nèi)容中，教學(xué)模式也應(yīng)向?qū)I(yè)化、實用化和多樣化的方向發(fā)展。

二、大連海事大學(xué)本科航海儀器課程教學(xué)現(xiàn)狀與問題

目前，學(xué)校本科生航海儀器理論教學(xué)注重各獨立設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、操作及應(yīng)用，通過實驗教學(xué)，使學(xué)生加深對各種航海儀器理論知識的理解，掌握各種航海儀器的正確操作、使用注意事項和維護(hù)保養(yǎng)方法。學(xué)校本科航海儀器課程理論和實驗教學(xué)包含的航海儀器有陀螺羅經(jīng)、磁羅經(jīng)、測深儀、計程儀、GPS和AIS，最后形成IBS整體知識框架[6]，而雷達(dá)設(shè)備由于其重要性作為另外一門本科航海專業(yè)課程“船舶導(dǎo)航雷達(dá)”進(jìn)行單獨教學(xué)。“航海儀器”課程共72學(xué)時，其中理論課程54學(xué)時，實踐18學(xué)時；“船舶導(dǎo)航雷達(dá)”課程總共64學(xué)時，其中理論課程34學(xué)時，實踐30學(xué)時。

現(xiàn)代航海儀器是一個整體的概念，IBS和INS具有保障航行安全的增值作用，具有機械連接和電氣連接特性，目前無論是導(dǎo)航儀器實驗室、雷達(dá)教學(xué)實驗室還是模擬器實驗室，均是采用模擬傳感器信號的方式為AIS、雷達(dá)、綜合信息顯示臺提供羅經(jīng)、計程儀等傳感器信號，這種方式并不能顯示各航海儀器的信息傳遞、無法真實地演示INS的實際運行，無法使學(xué)生直觀、真實、全面地了解這些特性，不利于學(xué)生掌握IBS、INS的基本概念，查驗各種傳感器的數(shù)據(jù)狀態(tài)，更不能完成Model Course 1.32中強調(diào)的IBS、INS操作演示使用流程。從學(xué)時分配來看，IBS、INS這個整體層面的理論教學(xué)共4～6學(xué)時，實踐2學(xué)時，已無法滿足船舶航海儀器高度集成化、高性能及高技術(shù)的發(fā)展趨勢，即無法體現(xiàn)“綜合”駕駛臺高度集成的理念，無法實現(xiàn)Model Course 1.32中規(guī)定的多項訓(xùn)練內(nèi)容。在學(xué)校航海技術(shù)專業(yè)獲批為教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃學(xué)科專業(yè)的背景下，學(xué)校航海專業(yè)本科畢業(yè)生的船藝水平不僅要滿足一般市場需求，還應(yīng)該高于市場需求。因此，將實船教學(xué)納入航海儀器常規(guī)理論教學(xué)中，將會極大促進(jìn)航海專業(yè)本科生對航海儀器理論知識的掌握和實踐動手能力，開拓學(xué)生的視野和了解航海儀器在實船上的應(yīng)用，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

三、航海儀器課程實船教學(xué)的組織與實施

航海儀器課程實船教學(xué)旨在解決現(xiàn)有實踐課程無法解決的問題，例如各航海儀器之間的電氣連接問題，以及在各種航行條件下，駕駛員應(yīng)該明確各類儀器操作的注意事項有哪些，為學(xué)生搭建好航海儀器實際應(yīng)用的宏觀框架。

1．實船教學(xué)學(xué)時分配及授課形式

目前學(xué)校航海專業(yè)本科生認(rèn)識實習(xí)時間安排在大三第一學(xué)期，航海儀器課程也在同期進(jìn)行，在4周的認(rèn)識實習(xí)期間，可由航海儀器課程的任課老師隨船安排適當(dāng)?shù)臅r間授課。將原有的“航海儀器”理論課程54學(xué)時中的12學(xué)時分配到校實習(xí)船“育鯤”號上使用，3天完成所有教學(xué)任務(wù)，平均每天4學(xué)時，其中白天航行時段2學(xué)時，夜間航行時段2學(xué)時。

若授課時間實習(xí)船靠港，可在船用航海儀器開機的情況下，由授課教師介紹各航海儀器基本理論、各儀器之間的連接和信息傳遞，可詳細(xì)講解各儀器的顯示界面和操作注意事項等。航行時，教師在輔助駕駛臺進(jìn)行授課。授課內(nèi)容包括各類傳感器(陀螺羅經(jīng)、磁羅經(jīng)、測深儀、計程儀、GPS、AIS、ECDIS和雷達(dá))數(shù)據(jù)的查驗，航行中航海儀器顯示狀態(tài)的分析、INS操作流程和操作注意事項等。

2．實船教學(xué)考核方式

在航海儀器實驗室中，已經(jīng)完成了學(xué)生對陀螺羅經(jīng)、磁羅經(jīng)、測深儀、計程儀、GPS、AIS和雷達(dá)的評估，航海儀器實船教學(xué)的重點是將航海儀器課程中“綜合駕駛臺系統(tǒng)”的教學(xué)內(nèi)容在“育鯤”號上完成。從航行安全角度出發(fā)，對學(xué)生的考核方式采用完成實船航海儀器學(xué)習(xí)總結(jié)報告的方式，該報告滿分100分，以50%比例計入航海儀器課程平時成績。實船航海儀器學(xué)習(xí)總結(jié)報告各儀器所占分值以及報告內(nèi)容如表1所示。

四、航海儀器課程實船教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題

1．實船教學(xué)中的船舶航行安全

船舶開航后，考慮到航行安全因素，教師只可在輔助駕駛臺安排好學(xué)生，講解內(nèi)容側(cè)重于各種航行狀態(tài)下航海儀器的使用注意事項。輔助工作臺配有多臺GPS，在不影響航行安全的情況下，可供學(xué)生在教師的指導(dǎo)下操作，其余設(shè)備均只能由教師演示操作。特別要注意保持學(xué)生良好的紀(jì)律，切忌有高聲喧嘩或其他影響航行安全的行為。

2．航海儀器理論、實踐課程和實船教學(xué)安排需考慮的問題

學(xué)校航海專業(yè)本科生認(rèn)識實習(xí)共4周，每次安排3個班，共90人左右，分為4組。目前采用的是分批上船實習(xí)的方式，因此航海儀器理論、實踐課程和實船教學(xué)需要考慮以下三種情況。

(1)航海儀器課程在學(xué)生認(rèn)識實習(xí)之前并未開始授課的情況：應(yīng)側(cè)重于IBS和INS整體概念的教學(xué)以及各航海儀器之間的連接，并調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)航海儀器的積極性。

(2)航海儀器課程在學(xué)生認(rèn)識實習(xí)之前還未完成授課的情況：從整體概念出發(fā)，應(yīng)側(cè)重于進(jìn)一步完善已學(xué)習(xí)過的航海儀器在實船上的使用方法，鞏固學(xué)習(xí)的成果。

(3)航海儀器課程在學(xué)生認(rèn)識實習(xí)之前已完成授課的情況：從整體概念出發(fā)，應(yīng)側(cè)重于各航海儀器在實際航行中的使用方法及注意事項。

教師還應(yīng)注意在實船航海儀器教學(xué)過程中，有機融入相關(guān)理論知識，達(dá)到理論與實踐融合的最佳教學(xué)效果。若上船實習(xí)的學(xué)生人數(shù)較多，考慮到駕駛室以及駕駛臺后的設(shè)備間的容量，可將學(xué)生分為兩組，由兩個教師分別授課。

表1　實船航海儀器學(xué)習(xí)總結(jié)報告中各儀器所占分值以及報告內(nèi)容

五、結(jié)語

以上航海儀器課程實船教學(xué)模式已于2014年本科生認(rèn)識實習(xí)期間在“育鯤”號上做了一次嘗試，在實際航行中直觀地、全面地彌補了學(xué)生對各航海儀器認(rèn)識的不足，學(xué)生普遍反映良好。該實船教學(xué)模式是針對海上專業(yè)本科學(xué)生的一種新型教學(xué)模式，該模式既符合教學(xué)規(guī)律，又滿足STCW公約馬尼拉修正案、航海儀器相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)、IBS和INS操作示范課程以及中國海事局船員適任考試發(fā)證新規(guī)則的要求，這種模式能否在實踐中不斷完善，適合海上專業(yè)航海儀器實船教學(xué)是需要進(jìn)一步研究的問題，但無論如何，這種方式將給航海儀器教學(xué)帶來實質(zhì)性的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1] IMO. The manila amendments to the international convention on standards of training, certification and watchkeeping for seafarers:Part A Chapter Ⅱ, Part B Chapter Ⅱ [R].London:IMO,2010.

[2] IMO. Resolution MSC. 64(67): Recommendation and performance standards for integrated bridge systems (IBS) [S]. London:IMO,1996.

[3] IMO. Resolution MSC. 252(83): Recommendation and performance standards for integrated navigation system (INS) [S]. London:IMO,2007.

[4] IMO. Model Course 1.32: Operational use of integrated bridge system including integrated navigation system [R].London:IMO,2005.

[5] 中華人民共和國交通運輸部.中華人民共和國海船船員適任考試發(fā)證規(guī)則[EB/OL].(2011-12-27). http://www.gov.cn/gongbao/content/2012/content_2152439.htm.

[6] 關(guān)政軍,劉彤.航海儀器 (上、下冊) [M].大連:大連海事大學(xué)出版社,2010.

收稿日期：2015-11-04

基金項目：大連海事大學(xué)教學(xué)改革項目資助“航海儀器課程實船教學(xué)改革”(2014Z02、2014Y04)

作者簡介：余楓(1982-),女,講師,博士研究生,主要從事航海儀器、船舶導(dǎo)航設(shè)備、船舶操縱模擬器等研究。

中圖分類號：U676.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-8724(2016)02-0037-03