智能船舶時代高職航海類人才培養(yǎng)發(fā)展路徑

馮娜

(山東交通職業(yè)學院，山東 濰坊 261206)

一、引言

人工智能，作為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的核心驅(qū)動力，正潛移默化地融入各行各業(yè)，重構(gòu)著從生產(chǎn)到日常生活的每一個環(huán)節(jié)[1]。融合了人工智能和現(xiàn)代信息技術(shù)的智能船舶應運而生，作為未來船舶的發(fā)展方向，智能船舶現(xiàn)已成為國際航運界研究的熱點，世界主要造船國家均在竭盡全力推進本國智能船舶的研發(fā)與實船應用。我國雖在智能船舶領(lǐng)域起步較晚，但發(fā)展迅速。2017年12月，我國首艘自主研發(fā)建造的智能船舶“大智”號，也是全球首艘通過船級社認證的智能船舶成功交付，實現(xiàn)了船舶智能集成信息平臺、智能運行與維護系統(tǒng)、智能航行系統(tǒng)等關(guān)鍵核心系統(tǒng)的自主研制和集成應用，技術(shù)性能達到世界領(lǐng)先水平。2018年11月，全球首艘40萬噸智能超大型礦砂船“明遠號”交付，實現(xiàn)了輔助自動駕駛、能效管理、設備運維、船岸一體通信、貨物液化監(jiān)測等五大智能模塊功能。隨著船舶智能化相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，自主操作智能船舶終將會在不遠的未來成功實現(xiàn)。[2-7]

2019年，我國工業(yè)和信息化部、交通運輸部、國防科工局三部委聯(lián)合印發(fā)的《智能船舶發(fā)展行動計劃(2019—2021年)》中提出“加強后備人才培養(yǎng)力度，鼓勵企業(yè)和高等院校深化合作，優(yōu)化學科和課程設置，擴大相關(guān)專業(yè)學生規(guī)模，為智能船舶發(fā)展提供智力保障”[8]。作為培養(yǎng)技能型航運人才的高職航海類院校，需要重新審視未來船員新技能與航海類職業(yè)教育的關(guān)系，反思職業(yè)院校傳統(tǒng)航海類人才培養(yǎng)的理念和方式，提前布局智能時代中的航海教育，培養(yǎng)新一代對智能航海系統(tǒng)及產(chǎn)品進行維護、操作、營運等方向的復合型技術(shù)技能人才，無縫對接智能船舶時代的需求[9-11]。本文在分析智能船舶對高職航海教育影響的基礎(chǔ)上，探討重構(gòu)復合型航海技術(shù)技能人才培養(yǎng)體系，結(jié)合智慧航海特色專業(yè)群人才培養(yǎng)目標重構(gòu)“AI+航?！敝腔酆胶Ｌ厣珜I(yè)群課程體系，組建“AI+航?！睆秃闲蛯I(yè)教師創(chuàng)新團隊，建設智慧航海協(xié)同創(chuàng)新服務與交流中心，助力打造符合智能船舶時代需求的復合型航海類人才。

二、智能船舶的概念

《智能船舶規(guī)范》(2020)中對智能船舶進行了定義，規(guī)范中指出智能船舶需要具備如下特點[12]：

(1)感知能力。智能船舶能夠?qū)Υw本身和船舶上的設備進行感知，同時能夠?qū)Υ巴獠凯h(huán)境進行感知，捕獲外部環(huán)境信息。

(2)記憶和思維能力。智能船舶能夠?qū)κ占耐獠啃畔⒁约按爸悄芟到y(tǒng)自身思維產(chǎn)生的信息進行整合，系統(tǒng)能夠?qū)@些信息進行自主分析、判斷與自主決策。

(3)學習能力和自適應能力。智能船舶能通過自主學習積累知識，對外界變化的環(huán)境實現(xiàn)自適應。

(4)行為決策能力。智能船舶能夠針對外界環(huán)境的變化作出實時反應，系統(tǒng)完成自主決策并發(fā)出決策信息給執(zhí)行機構(gòu)。

隨著船舶智能化技術(shù)的不斷發(fā)展變化，中國船級社(CCS)充分考慮目前國內(nèi)外智能船舶的研發(fā)與應用經(jīng)驗，以及未來船舶智能化的發(fā)展方向，對《智能船舶規(guī)范》(2015)進行了優(yōu)化與完善，發(fā)布了《智能船舶規(guī)范》(2020)。《智能船舶規(guī)范》(2020)較《智能船舶規(guī)范》(2015)多了新增遠程控制(船上有船員R1)、遠程控制(船上無船員R2)以及自主船舶(A1，A2，A3)功能要求。

遠程控制船舶系船舶能夠被船舶之外的一個遠程控制站或控制位置進行控制，實現(xiàn)船舶的運行。船上有船員R1船舶主要功能由遠程控制站控制操作，遠程控制站可以通過接收船舶的狀態(tài)信息、環(huán)境信息，以及海圖、氣象、港口等第三方支持信息，對船舶實施從泊位到泊位的監(jiān)測和控制。而船上的船員則負責船舶通信、導航、信號、場景感知等航行相關(guān)系統(tǒng)與設備的維護保養(yǎng)，并能夠在應急狀態(tài)下通過船上駕駛臺或者航行控制站接管并手動操作船舶。船上無船員R2船舶則全程由遠程控制站進行控制操作，船上無船員。

自主操作船舶系指能在開闊水域或整個航程實現(xiàn)完全自主操作，無須船員在船上操作的船舶。船舶通過對場景感知信息進行綜合分析決策，按照預定的航線對推進和操縱系統(tǒng)、通信與信號系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)從泊位到泊位的自主航行，包括開闊水域、進出港、狹窄水道、靠泊、離泊等所有航行操作場景。航行期間，船舶可由遠程控制站監(jiān)視，并具備遠程控制功能，必要時遠程控制站可以接管船舶控制權(quán)，進行遠程控制。

三、智能船舶時代為航海類職業(yè)教育帶來的變革

未來的航海是智能船舶的世界，這是一個必然的趨勢，智能船舶將會帶來航運業(yè)大規(guī)模的變革，也將給未來的船員行業(yè)帶來新的定義。智能船舶時代，不再需要船員對船舶進行直接接觸與操控，而是由岸上的船員進行遠程操控。智能船舶時代，不是會造成傳統(tǒng)船員的失業(yè)，只是實現(xiàn)了將船員的工作地點由船上到岸上的轉(zhuǎn)變。未來航海就業(yè)機會將面向智能航海系統(tǒng)及產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、制造、維護、操作、營運等相關(guān)的工作崗位轉(zhuǎn)移，船員的工作崗位或許將從“駕駛員”“輪機員”轉(zhuǎn)變[13]為“船舶狀態(tài)監(jiān)控員”“船舶遠程操縱員”等，崗位地點和工作內(nèi)容的轉(zhuǎn)變將對船員的知識結(jié)構(gòu)和技能提出更高的要求。

船舶智能化是多技能的高度融合，是傳統(tǒng)技術(shù)與數(shù)據(jù)科學的融合，包含外界環(huán)境數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)認知、自動執(zhí)行等過程。未來智能船舶需要的船員將面對的是用多專業(yè)學科的知識、多種技能去解決更復雜維度的船舶智能化問題，需具備的知識和技能呈現(xiàn)多崗位技能、多專業(yè)知識高度交叉融合的趨勢。具體體現(xiàn)在：

1.多崗位技能的高度交叉融合

傳統(tǒng)船舶的駕駛員崗位僅需掌握航海駕駛技能保證船舶安全行駛，輪機員崗位掌握船舶主機、輔機等操作與維護相關(guān)技能確保主機等順利運行，船舶電子電氣員崗位則需完成船舶自動化裝備的維護和修理等工作，各崗位人員分工明確，相互協(xié)作保證船舶正常運行。由于智能化新技術(shù)取代了傳統(tǒng)船舶操作技能，岸上船舶控制中心的一名船員便可對傳統(tǒng)船舶的船舶駕駛、輪機管理等多崗位工作進行操控，工作范圍擴大，將多崗位融合為一個崗位，實現(xiàn)“一專多能”。

2.多專業(yè)知識的高度交叉融合

一名智能船舶船員將勝任常規(guī)多崗位、多人員協(xié)作完成的工作，船員的知識結(jié)構(gòu)將是跨越多個專業(yè)的交叉融合。船員需同時掌握航海技術(shù)、輪機工程技術(shù)、船舶電子電氣技術(shù)等相關(guān)航海類專業(yè)知識，還需具備智能船舶原理、遠程操控系統(tǒng)操作、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等其他專業(yè)的新知識，來完成對智能船舶進行遠程監(jiān)控和正確操控，以及對船舶的運行狀態(tài)進行監(jiān)控、對船舶航行完成判斷和航線調(diào)整等任務。

多崗位技能、多專業(yè)知識高度交叉融合的趨勢，說明傳統(tǒng)的航海類職業(yè)教育已無法滿足智能船舶時代船員的培養(yǎng)需求。未來航海類職業(yè)教育，從人才培養(yǎng)理念、人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)路徑等方面都將發(fā)生深刻的變革。

四、智能船舶時代高職航海類人才培養(yǎng)發(fā)展路徑思考

1.重構(gòu)復合型航海技術(shù)技能人才培養(yǎng)體系

智能船舶時代，航海背景下的人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算將是關(guān)鍵、共性技術(shù)。船員的工作地點轉(zhuǎn)到岸上成為岸基航行工程師，雖然會將三個崗位的職責全部匯聚成一個崗位，但我們需要看到，同時也將會產(chǎn)生一些新的岸基崗位，包括負責船岸交互通信的船岸通信技術(shù)人員、負責智能船舶自動控制運行的船舶控制技術(shù)人員等。傳統(tǒng)的航海技術(shù)、輪機工程技術(shù)、船舶電子電氣技術(shù)三個航海類專業(yè)，主要是依據(jù)船上工作場所和崗位部門進行設置，這顯然已不能適應航海復合型技術(shù)技能人才的培養(yǎng)。因此，航海類職業(yè)院校必須精準分析未來智能船舶工作人員的崗位職責，以服務船舶智能化技術(shù)發(fā)展為主線，重構(gòu)復合型航海技術(shù)技能人才培養(yǎng)體系。

航海類職業(yè)院校必須根據(jù)不同的岸基崗位，進行“航海駕駛”“船舶電子電氣”等專業(yè)調(diào)整和“船舶智能控制專業(yè)”“船岸通信專業(yè)”等專業(yè)新設，形成智慧航海特色專業(yè)群。探索構(gòu)建“AI+航?！睆秃闲图夹g(shù)技能人才培養(yǎng)模式，實行“1+X”證書制度，其中，1為國際海員適任證書，X為智能控制、人工智能等職業(yè)技能等級證書。系統(tǒng)構(gòu)建面向?qū)W生的“1+X”學習模式，全面實施大類培養(yǎng)、分層分向教學模式改革，完成專業(yè)群內(nèi)涵建設。

2.重構(gòu)“AI+航海”智慧航海特色專業(yè)群課程體系

航海類職業(yè)院校需深入研究智能船舶未來發(fā)展的方向和時間表，針對未來智能船舶船員的崗位工作內(nèi)容和崗位適任標準，根據(jù)《智能船舶發(fā)展行動計劃》《智能船舶規(guī)范》以及船員培訓相關(guān)公約的要求，及時重構(gòu)智慧航海特色專業(yè)群人才培養(yǎng)目標，按“AI通識教育”“專業(yè)群通識教育”“專業(yè)核心課”“智能船舶船員素質(zhì)拓展課”四大板塊重構(gòu)“AI+航?！敝腔酆胶Ｌ厣珜I(yè)群課程體系。航海類職業(yè)院校應及時聯(lián)合航海類專業(yè)和人工智能等專業(yè)，跨專業(yè)開發(fā)“船舶智能控制”“船聯(lián)網(wǎng)”等相關(guān)之智能船舶課程，專業(yè)核心課中同步融入船舶智能最新成果等相關(guān)教學內(nèi)容；同時專業(yè)群課程探索模塊化教學模式，分模塊將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)滲透到航海應用中，激發(fā)學生學習的興趣，提升智能船舶知識學習和技能培養(yǎng)的效果，并通過講座、選修等方式，拓寬學生知識面，使學生全面了解智能船舶的相關(guān)知識；及早前瞻性地開設船舶岸基監(jiān)控技術(shù)、智能船舶遠程操縱技術(shù)等技術(shù)培訓課程，培養(yǎng)學生操控智能船舶的技能。

3.組建“AI+航?！睆秃闲蛯I(yè)教師創(chuàng)新團隊

智能船舶人才培養(yǎng)的核心力量是教師，要培養(yǎng)復合型航海技術(shù)技能人才，首先需要建立復合型專業(yè)教師團隊。未來智能船舶船員的培養(yǎng)，教師不僅僅是傳統(tǒng)航海教育的專業(yè)教師，更是具有跨專業(yè)背景、多知識融合的專家。復合型專業(yè)教師創(chuàng)新團隊是多專業(yè)知識、多行業(yè)技能的一種結(jié)合，航海類職業(yè)院校要探索搭建跨專業(yè)教師合作平臺，打破學校航海類專業(yè)自成體系的封閉模式，將學校各專業(yè)各層面的資源進行整合。實行“走出去，走進來”模式，聚焦“1+X”證書制度對本校本專業(yè)教師進行全員培訓，學習物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新知識和新技能，同時充分引進具有人工智能等相關(guān)學習經(jīng)歷的行業(yè)專家，實行內(nèi)外融合，優(yōu)勢互補?！癆I+航?！睆秃闲蛯I(yè)教師創(chuàng)新團隊教師必須跳出傳統(tǒng)學科專業(yè)思維，具備智慧航海大宏觀意識，跨專業(yè)高度融合拓寬學生的知識面，改變傳統(tǒng)學生單一的專業(yè)思維模式，培養(yǎng)復合型創(chuàng)新型技術(shù)技能人才。

4.建設智慧航海協(xié)同創(chuàng)新服務與交流中心

政府牽頭，聯(lián)合頂尖船舶公司、人工智能公司和智能船舶研發(fā)機構(gòu)，搭建智慧航海協(xié)同創(chuàng)新服務與交流中心，產(chǎn)教高度融合，各單位深度合作，將各自的優(yōu)勢資源深度集成，滿足各自的需求，形成多元投入、技術(shù)融入、利益互享的“政校研企”命運共同體。智慧航海協(xié)同創(chuàng)新服務與交流中心的職能：一是專注于智能船舶科技研發(fā)，圍繞船聯(lián)網(wǎng)、船舶運行環(huán)境智能感知等領(lǐng)域開展技術(shù)應用研究；二是圍繞智能船舶船員人才培養(yǎng)，建設智能船舶虛擬實訓中心，將科研成果轉(zhuǎn)化，向職業(yè)院校學生和企業(yè)優(yōu)秀船員開放，讓學生和船員實時全過程參與到智能船舶技術(shù)研發(fā)成果體驗中，培養(yǎng)智能航海思維；三是提供智能航海教師發(fā)展中心，可以為航海類職業(yè)院校教師進行人工智能等相關(guān)技能提升，同時也為職業(yè)院校引進的行業(yè)企業(yè)專家進行教師崗前培訓，校企共建智能船舶“雙師型”教師隊伍，形成職業(yè)院校和行業(yè)企業(yè)人員雙向流動協(xié)作共同體。

五、結(jié)語

在智能船舶的背景之下，高職航海院校應認清形勢，把握發(fā)展機遇，專注航海類專業(yè)群發(fā)展。本文簡要闡述了智能船舶的概念，系統(tǒng)分析了智能船舶時代為航海類職業(yè)教育帶來的變革，通過改革復合型航海技術(shù)技能人才培養(yǎng)體系、專業(yè)群課程體系、教師創(chuàng)新團隊以及搭建智慧航海協(xié)同創(chuàng)新服務與交流中心等措施，培養(yǎng)出大批具有愛國意識、創(chuàng)新意識、多專業(yè)知識和技能高度交叉融合、實踐動手能力強的復合型航海技術(shù)技能人才，不斷滿足國家對智能航海人才培養(yǎng)工作的更高要求。