衛(wèi)星地圖在高職港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

朱節(jié)宏 郭英軒 龍有強(qiáng)

摘 要：本文從高職港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)存在的問(wèn)題出發(fā)，闡述了港口、碼頭及貨場(chǎng)的衛(wèi)星地圖作為一種非常好的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)資源，在“港口裝卸工藝”、“港口起重機(jī)械”和“港口連續(xù)輸送機(jī)械”等專業(yè)課程實(shí)際教學(xué)中的具體應(yīng)用，這些課程都是研究大型港口機(jī)械設(shè)備構(gòu)成原理、作業(yè)工藝、操作使用、檢修及管理的港口機(jī)械專業(yè)課程。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星地圖;高職;港口機(jī)械;專業(yè)課程;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G712 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Starting from the problems existing in the teaching of port machinery courses in Higher Vocational colleges，this paper expounds the application of satellite maps of ports，wharfs and cargo yards as a very good on-site teaching resource in the practical teaching of such specialized courses as "port handling technology"，"port lifting machinery" and "port continuous conveying machinery".These courses are all to study the structure of large-scale port machinery and equipment.Professional courses of Port Machinery in Principle，Work Technology，Operation，Use，Overhaul and Management.

Key words：Satellite Map;Higher Vocational Education;Port Machinery;Professional Course;Application

衛(wèi)星地圖是一種可真實(shí)準(zhǔn)確地反映地球表面地理位置、地形地貌的衛(wèi)星遙感圖像，這種地圖的精確度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，被廣泛地應(yīng)用在導(dǎo)航、軍事、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自然災(zāi)害預(yù)報(bào)及災(zāi)后救援、城鄉(xiāng)規(guī)劃及系列科學(xué)研究等領(lǐng)域。在我們?nèi)粘Ｉ钪心苊赓M(fèi)接觸、使用到的衛(wèi)星圖像，分辨率甚至已經(jīng)達(dá)到分米級(jí)，可非常清晰地呈現(xiàn)地面局部環(huán)境組成、建筑物和大型設(shè)施、設(shè)備的外形結(jié)構(gòu)。這種高分辨率的衛(wèi)星地圖，在我們高職港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)角度看，這對(duì)各種大型港口起重機(jī)械、裝卸運(yùn)輸機(jī)械、物流搬運(yùn)機(jī)械、連續(xù)輸送機(jī)械在港口、碼頭及貨場(chǎng)整體布局的認(rèn)識(shí)、種類規(guī)格和結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的學(xué)習(xí)，以及碼頭貨柜、散雜貨堆場(chǎng)貨物種類、堆取位置、堆取方式的認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)，甚至結(jié)合港口企業(yè)實(shí)際經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)，對(duì)港口的運(yùn)行和發(fā)展情況的了解分析，是一種非常好的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)資源。

一、港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）港口機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才規(guī)格

港口機(jī)械專業(yè)主要面向港口碼頭、大型貨場(chǎng)物流企業(yè)，培養(yǎng)具備港口大型物流設(shè)備基礎(chǔ)理論知識(shí)和操作維修技能，能在生產(chǎn)一線從事這類大型機(jī)械設(shè)備的駕駛操作、檢修及現(xiàn)場(chǎng)管理的高素質(zhì)、技能型專門人才。緊隨著1+X證書(shū)制度的啟動(dòng)試點(diǎn)，在畢業(yè)生人才規(guī)格上也會(huì)更加注重相關(guān)職業(yè)資格證書(shū)的要求，此類職業(yè)資格包括內(nèi)燃式叉車、輪式裝載機(jī)、液壓挖掘機(jī)操作證，港口門座式起重機(jī)、岸邊集裝箱裝卸橋、場(chǎng)橋操作證和橋門式起重機(jī)操作證等等。目前，港口機(jī)械專業(yè)課程跟大型港口機(jī)械設(shè)備相關(guān)有：《港口起重機(jī)械》、《港口連續(xù)輸送機(jī)械》、《港口裝卸工藝》、《港口機(jī)械檢修技術(shù)》、《起重工藝學(xué)》和畢業(yè)設(shè)計(jì)共六門，這些專業(yè)課程基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能鍛煉（包括職業(yè)資格考證）也主要是圍繞港口大型物流設(shè)備的組成原理、作業(yè)特點(diǎn)、操作駕駛、維修保養(yǎng)和設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理等方面展開(kāi)的。

（二）港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

按照國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案，高等職業(yè)教育的目標(biāo)就是以促進(jìn)就業(yè)和適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，著力培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才，在專業(yè)課程教學(xué)方面，學(xué)生技術(shù)技能的培養(yǎng)是日常教育教學(xué)的主要工作，而這些工作的有效開(kāi)展是需要多方面條件的，而按照高技術(shù)技能型人才培養(yǎng)要求，目前專業(yè)課程的教學(xué)是存在不少問(wèn)題的，將從以下幾點(diǎn)具體談?wù)劇?/p>

1.專業(yè)課程教材理論性較強(qiáng)、內(nèi)容素材相對(duì)老化

因?yàn)楦呗毟劭跈C(jī)械專業(yè)自身發(fā)展和服務(wù)就業(yè)的特殊性，所以開(kāi)設(shè)該專業(yè)的高職院校并不多。這種專業(yè)的專業(yè)課程教材編寫也僅局限于部分高校，像南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、大連理工大學(xué)和大連海事大學(xué)等，好些都是面向本科生教學(xué)用的教材，這些教材普遍理論性較強(qiáng)，內(nèi)容素材相對(duì)老化且可視性不強(qiáng)，教材中的圖片基本上都是簡(jiǎn)單的示意圖，且視圖單一，無(wú)法直觀立體地表現(xiàn)設(shè)備、機(jī)件的相關(guān)結(jié)構(gòu)，這對(duì)部分高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，提不起學(xué)習(xí)興趣，也很難理解，更不用說(shuō)掌握了。

2.專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備實(shí)用性不足

在中央財(cái)政支持的示范特色專業(yè)和實(shí)訓(xùn)基地項(xiàng)目建設(shè)中，港口機(jī)械專業(yè)以提升學(xué)生專業(yè)技術(shù)技能為引領(lǐng)，從提高專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量的角度出發(fā)，除了引進(jìn)了一些港口機(jī)械操作模擬器之外，其他設(shè)備的購(gòu)置和應(yīng)用并不能凸出專業(yè)課程教學(xué)的重點(diǎn)，或者說(shuō)我們沒(méi)有一臺(tái)能真正用于實(shí)際專業(yè)課程教學(xué)的港口機(jī)械設(shè)備實(shí)物，而只通過(guò)教師純理論的講授，學(xué)生對(duì)港口現(xiàn)場(chǎng)和這些大型港口機(jī)械設(shè)備的理解和掌握，接受程度是非常低的。當(dāng)然，這種情況在地方高職院校的專業(yè)建設(shè)中也是比較常見(jiàn)的，受制于自身辦學(xué)水平、地方的投入與行業(yè)的支持。

3.校企合作深度不夠，產(chǎn)教融合還在路上

校企合作在面對(duì)當(dāng)前社會(huì)激烈競(jìng)爭(zhēng)條件下，高職院校為了更好地提升辦學(xué)條件，提高教學(xué)質(zhì)量所樂(lè)于采取的專業(yè)發(fā)展模式，這也是國(guó)家鼓勵(lì)和支持的。目前港口機(jī)械專業(yè)所實(shí)施的校企合作形式，很多情況下，只是有限度地利用企業(yè)資源，然后為港口企業(yè)提供人力資源直接選擇的方式。但這種“有限利用”、“懶得利用”或“很難利用”實(shí)際上也反映出了畢業(yè)生實(shí)習(xí)就業(yè)的質(zhì)量、企業(yè)對(duì)畢業(yè)生的認(rèn)可度以及校企合作的深度普遍不足或不夠，或者說(shuō)，畢業(yè)生的工作態(tài)度和入職初期離職率過(guò)高問(wèn)題，是導(dǎo)致校企合作很難深入的重要原因。另外，對(duì)于高職港口機(jī)械專業(yè)，在產(chǎn)教方面也是因?qū)I(yè)本身的局限，基本上也還沒(méi)有摸索到開(kāi)展的突破口和方向。

二、衛(wèi)星地圖在港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

（一）衛(wèi)星地圖可提供高清的圖像資源

通過(guò)谷歌地球在線，谷歌地球、微軟虛擬地球、百度地圖、騰訊地圖或高德地圖，基本上可以獲取全世界任意一個(gè)港口、碼頭、貨場(chǎng)的衛(wèi)星圖像或航空俯瞰照片，而且是免費(fèi)的。如果是訂購(gòu)類似增強(qiáng)版付費(fèi)的谷歌地球，還可以獲得更高質(zhì)量的圖像與數(shù)據(jù)服務(wù)。

這些港口、碼頭及貨場(chǎng)的衛(wèi)星圖像，通過(guò)縮放，視角切換和界面實(shí)時(shí)測(cè)距等方式，能非常容易地獲取到港區(qū)尺寸，貨柜及堆場(chǎng)布局，以及3D廠房建筑物和各種大型機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備通常包括岸邊集裝箱裝卸橋、門座式起重機(jī)、場(chǎng)橋、軌道吊、跨運(yùn)車、集裝箱空箱堆高機(jī)、大型輪胎吊、重型叉車、裝卸船機(jī)、起重船、斗輪堆取料機(jī)、連續(xù)輸送機(jī)械及大型運(yùn)輸車輛等，并且這些大型機(jī)械設(shè)備在場(chǎng)地里的位置、間距、結(jié)構(gòu)、作業(yè)以及相互配合情況都一覽無(wú)余。此外，通過(guò)在谷歌地球中使用時(shí)間滑塊功能，可在各個(gè)拍攝日期之間切換顯示某個(gè)港口的歷史圖像，可以再現(xiàn)某個(gè)港口、碼頭的建設(shè)與發(fā)展過(guò)程，如圖1，2所示分別是日本名古屋港區(qū)2004年和2018年的衛(wèi)星圖像;還有就是通過(guò)對(duì)比不同發(fā)展程度地區(qū)的港口衛(wèi)星圖像，能發(fā)現(xiàn)港口基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、大型作業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用及生產(chǎn)管理不同發(fā)展時(shí)代的痕跡與地域差異，這些衛(wèi)星圖像資源，對(duì)當(dāng)下高職港口機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)來(lái)說(shuō)，是非常有用的。

（二）衛(wèi)星地圖在專業(yè)課程教學(xué)中的具體應(yīng)用

港口機(jī)械專業(yè)課程實(shí)物教學(xué)設(shè)備的缺乏，是制約目前港口機(jī)械專業(yè)教學(xué)的瓶頸之一。這些大型的港口機(jī)械設(shè)備單機(jī)價(jià)格昂貴，在沒(méi)有足夠的辦學(xué)條件支持情況下，加上校企聯(lián)合辦學(xué)各方面的限制，能夠讓學(xué)生有機(jī)會(huì)經(jīng)常性地觀摩和操作實(shí)踐這類港口機(jī)械設(shè)備，是非常困難的。這種困難對(duì)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成和技術(shù)技能的形成也是不利的，而衛(wèi)星地圖就提供了一種能緊貼港口生產(chǎn)實(shí)際、與港口大型機(jī)械設(shè)備近距離接觸的途徑，下面從三門港口機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)來(lái)說(shuō)明衛(wèi)星地圖的具體應(yīng)用。

1.“港口裝卸工藝”課程教學(xué)

《港口裝卸工藝》一門是研究港口各種貨型如散貨、件雜貨、集裝箱和液體貨等的裝卸、搬運(yùn)、堆存及運(yùn)輸工藝流程的專業(yè)課程。該課程學(xué)習(xí)內(nèi)容包括港口裝卸概述、工藝路線規(guī)劃、生產(chǎn)平行組織、散貨裝卸工藝、件雜貨裝卸工藝、集裝箱裝卸工藝、液體貨物裝卸工藝和木材裝卸工藝等內(nèi)容。通過(guò)這門課程，使學(xué)生熟悉港口各種貨物類型的裝卸工藝流程，理解與掌握港口的生產(chǎn)組織過(guò)程，能對(duì)大型裝卸搬運(yùn)機(jī)械設(shè)備實(shí)際合理的調(diào)用與管理等。

以最典型的貨物“集裝箱”為例，這里面涉及到集裝箱堆場(chǎng)、裝卸船機(jī)械、岸上運(yùn)輸機(jī)械、場(chǎng)內(nèi)起重搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械以及集裝箱裝卸工藝流程，整個(gè)工藝流程，從船舶、碼頭前沿到堆場(chǎng)，如果純粹是對(duì)底盤車工藝，跨運(yùn)車工藝、正面吊或軌道吊等工藝的理論講授，是極其枯燥乏味的，大部分學(xué)生會(huì)很難理解，也談不上良好的消化與吸收。但是，若課堂教學(xué)結(jié)合如圖3，4的港口碼頭衛(wèi)星圖像，或者在機(jī)房每人都能看到整個(gè)碼頭三維全景，內(nèi)容就非常實(shí)際地有效傳輸，學(xué)生理解和接受就簡(jiǎn)單了許多（運(yùn)輸船舶到堆場(chǎng)之間，有多長(zhǎng)距離，用什么機(jī)械，走什么路線都能直觀明了）。此外，在裝卸工藝路線規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)候，學(xué)生可以通過(guò)國(guó)內(nèi)外港口現(xiàn)場(chǎng)裝卸機(jī)械、運(yùn)輸堆碼機(jī)械及車輛等方面的客觀情況對(duì)比，通過(guò)衛(wèi)星地圖所帶的定位、縮放及測(cè)量，查找異同，并能根據(jù)任務(wù)所給的碼頭實(shí)際情況，進(jìn)行組內(nèi)討論，很好地完成相應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)作業(yè)和課程設(shè)計(jì)任務(wù)。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)港口現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)星圖像進(jìn)行全方位的翻轉(zhuǎn)查閱、認(rèn)識(shí)和討論學(xué)習(xí)，結(jié)合課程安排的本地區(qū)的生產(chǎn)性見(jiàn)習(xí)，對(duì)加深了學(xué)生對(duì)工藝的理解，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，是一舉多得的事情。

2.“港口起重機(jī)械”課程教學(xué)

《港口起重機(jī)械》是一門培養(yǎng)學(xué)生熟悉港口各種大型港口起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和生產(chǎn)管理，掌握一定的設(shè)備操作技能、故障分析處理及維保能力的港口機(jī)械專業(yè)課程。

對(duì)港口企業(yè)而言，裝卸作業(yè)是港口的主營(yíng)業(yè)務(wù)，而裝卸作業(yè)的主力就是這些大型的起重機(jī)械（岸橋、場(chǎng)橋、軌道吊、跨運(yùn)車、正面吊、堆高機(jī)等），所以在實(shí)際的教學(xué)中，結(jié)構(gòu)及工作原理的學(xué)習(xí)是重點(diǎn)抓的一項(xiàng)內(nèi)容。如圖5和6所示伊麗莎白港和橫濱港的衛(wèi)星圖像，可以分別看到一臺(tái)正在作業(yè)的散貨卸船機(jī)和兩臺(tái)作業(yè)中的集裝箱裝卸橋，外觀結(jié)構(gòu)從海陸側(cè)門框、臺(tái)車、橫梁、前后大梁、人字架、拉桿、機(jī)房、抓斗到司機(jī)室，都清晰而立體，放大后甚至連設(shè)備上的企業(yè)logo和安全標(biāo)語(yǔ)都能看得見(jiàn)。另外通過(guò)港口岸橋的數(shù)量、基本參數(shù)可推測(cè)出該港口吞吐規(guī)模，發(fā)展情況?；谶@種隨時(shí)隨地，移動(dòng)在線可視化的衛(wèi)星圖像資料，學(xué)生在一個(gè)虛擬與現(xiàn)實(shí)緊密結(jié)合，相對(duì)自主、輕松的環(huán)境下學(xué)習(xí)，對(duì)這種港口專用機(jī)械設(shè)備的認(rèn)識(shí)理解，有事半功倍的效果。

3.“港口連續(xù)輸送機(jī)械”課程教學(xué)

《港口連續(xù)輸送機(jī)械》是港口機(jī)械專業(yè)的一門專業(yè)課程，要求通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常見(jiàn)港口連續(xù)輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、維修保養(yǎng)及設(shè)備安全使用與管理。在實(shí)際的教學(xué)中，側(cè)重點(diǎn)是通用型帶式輸送機(jī)、與之配合的港口裝卸機(jī)械和堆取料機(jī)械地學(xué)習(xí)，這也是一門理論性較強(qiáng)的課程。

如圖7漢堡港煤炭碼頭衛(wèi)星圖像和圖8秦皇島港煤炭碼頭衛(wèi)星圖像顯示，碼頭、堆場(chǎng)貨種和堆積情況，裝卸船機(jī)械、散貨堆場(chǎng)堆取料機(jī)械的類型和數(shù)量，輸送機(jī)的輸送路線、中轉(zhuǎn)站的布置以及場(chǎng)地整體布局與環(huán)境的協(xié)調(diào)情況，也都是一望而知的。學(xué)生通過(guò)這些衛(wèi)星地圖的查看、測(cè)量和分析，綜合考慮運(yùn)輸物料的性質(zhì)和工作環(huán)境，輸送路線上的地形、大型港機(jī)設(shè)備和建筑物情況，結(jié)合所學(xué)輸送工藝?yán)碚搶W(xué)會(huì)輸送機(jī)械輸送路線的整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)。對(duì)于帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，本課程有詳細(xì)的輸送機(jī)整機(jī)三維模型，可很好服務(wù)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)組成、工作原理的理解掌握。

以上這些都是衛(wèi)星地圖在港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用，除此之外，通過(guò)衛(wèi)星地圖的測(cè)量，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)堆場(chǎng)的尺寸及貨物堆放排列方式，可以分析港口堆場(chǎng)的最大容量和庫(kù)存量，從堆場(chǎng)貨物的種類可知該碼頭是專業(yè)性碼頭還是通用性碼頭，從貨物的裝卸量可以大概確定各類港口機(jī)械的噸位及相關(guān)尺寸規(guī)格，從港口大型機(jī)械的種類、數(shù)量及排列形式可分析出該港口的實(shí)際管理水平等等。

港口機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)，注重理論與實(shí)際相結(jié)合，采用“理實(shí)一體化+企業(yè)生產(chǎn)見(jiàn)習(xí)”的教學(xué)模式，在課堂實(shí)踐上，根據(jù)具體學(xué)時(shí)安排會(huì)進(jìn)行五到六次的開(kāi)放性課程任務(wù)設(shè)計(jì)（散貨碼頭帶式輸送機(jī)運(yùn)輸工藝設(shè)計(jì)、件雜貨裝卸運(yùn)輸工藝設(shè)計(jì)、集裝箱專用碼頭裝卸工藝方案設(shè)計(jì)、國(guó)內(nèi)某港自動(dòng)化碼頭建設(shè)可行性分析、某中國(guó)援建的國(guó)外港口大型機(jī)械設(shè)備的選用與布置、世界各主要港口大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用對(duì)比分析、國(guó)內(nèi)外沿江沿海港口大型起重運(yùn)輸機(jī)械的類型對(duì)比分析），都是基于衛(wèi)星地圖資料開(kāi)展的。

三、結(jié)語(yǔ)

可視化的港口、碼頭、貨場(chǎng)高清衛(wèi)星地圖作為港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)資源的有效補(bǔ)充，為學(xué)生理解掌握港口大型起重機(jī)械、堆碼搬運(yùn)及連續(xù)輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、檢修、使用管理和生產(chǎn)作業(yè)工藝過(guò)程等相關(guān)內(nèi)容，創(chuàng)造了一種虛實(shí)翻轉(zhuǎn)、輕松自由的學(xué)習(xí)形式。衛(wèi)星地圖可手機(jī)安裝，圖像可俯瞰、可平面、可測(cè)量和可打印，[1]讓學(xué)生在未來(lái)就業(yè)的港口、碼頭及貨場(chǎng)空間里，充分享受瀏覽、記錄、思考和分析各種大型港口專業(yè)機(jī)械設(shè)備，各種貨物的裝卸運(yùn)輸工藝流程及設(shè)備的安全管理方式方法，并應(yīng)用到專業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和預(yù)就業(yè)頂崗實(shí)習(xí)中，學(xué)以致用，學(xué)用相長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王民水，楊國(guó)東，等.基于離線衛(wèi)星地圖的移動(dòng)導(dǎo)航定位服務(wù)應(yīng)用[J].世界地質(zhì)，2016（04）：1158-1163.

資金項(xiàng)目：2018年度廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（2018KY1185）;北海職業(yè)學(xué)院“十三五”規(guī)劃2017年度科研課題第二批教改類重點(diǎn)課題（2017YJZ06）

作者簡(jiǎn)介：朱節(jié)宏（1984-），男，機(jī)械工程碩士，講師，主要港口機(jī)械專業(yè)的教學(xué)與科研。