基于智能船舶下航海技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)研究

段立金，鳳勇

（四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 611130）

1 智能船舶

1.1 智能船舶的概念

對(duì)于智能船舶目前國(guó)際上還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，國(guó)際海事組織、中國(guó)船級(jí)社、英國(guó)勞氏船級(jí)社等國(guó)際社團(tuán)都對(duì)其作了一個(gè)初步的定義，概括起來(lái)說(shuō)，智能船舶是指運(yùn)用人工智能、通信技術(shù)等技術(shù)手段，使船舶具有自我控制、自主航行、自我運(yùn)營(yíng)的智能化船舶。國(guó)際海事組織將智能船舶分為4 個(gè)階段：部分操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、遠(yuǎn)程控制和部分船員控制、完全的遠(yuǎn)程控制和完全的操作系統(tǒng)自主控制。

1.2 智能舶舶的現(xiàn)狀

智能化是“工業(yè)4.0”的標(biāo)配。各國(guó)造船企業(yè)也紛紛投入資金進(jìn)行研究以圖在未來(lái)的智能船舶的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定上具有話語(yǔ)權(quán)。

韓國(guó)在2010 實(shí)施“智能船舶1.0”計(jì)劃。2014年，日本啟動(dòng)“日本智能船舶應(yīng)用平臺(tái)計(jì)劃項(xiàng)目”。挪威2017年開發(fā)首艘零排發(fā)無(wú)人駕駛船舶，計(jì)劃2020年交付。我國(guó)從2014年的“大智”號(hào)到2019年的“中遠(yuǎn)海運(yùn)荷花”號(hào)，在智能船舶的開發(fā)研制中取得了一定的成績(jī)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

雖然各國(guó)在智能船舶的研究上取得了一定的成果，但目前下水的智能船舶離真正意義上的最終版智能船舶相去甚遠(yuǎn)。如中國(guó)2018年下水的智能船舶“明遠(yuǎn)輪”，取得了i-ship(N)標(biāo)志，意味著該船具有智能航行功能，達(dá)到了中國(guó)船級(jí)社智能船舶規(guī)范的智能航行的第一種附加標(biāo)志。

根據(jù)中國(guó)船級(jí)社《智能船舶規(guī)范》中將船舶航行功能劃分為3 種附加標(biāo)志（i-ship(Nx):智能航行標(biāo)志、i-ship（Ri）：遠(yuǎn)程控制標(biāo)志、i-ship（Ai）：自主操作標(biāo)志），可以將智能船舶劃分成三個(gè)階段，與《規(guī)范》附加標(biāo)志相對(duì)應(yīng)，即智能航行、遠(yuǎn)程控制、自主操作。

當(dāng)?shù)谝浑A段的智能船舶開始大量運(yùn)營(yíng)時(shí)，對(duì)船員技能要求開始發(fā)生大的變化，船員不僅需要有傳統(tǒng)上的船員技能，還應(yīng)具備智能航行航舶所需的操作和管理能力。當(dāng)智能船舶達(dá)到第二、第三階段的遠(yuǎn)程控制和自主操作時(shí)，對(duì)船員的要求及船員的培養(yǎng)要求將發(fā)生巨大的變化，船員的工作方式，生活方式與陸上工作人員將不會(huì)有大的差別。自主航行的船舶投入營(yíng)運(yùn)的時(shí)間，中外專家預(yù)測(cè)時(shí)間上有較大的差別，國(guó)際上認(rèn)為，2030年將出現(xiàn)完全的操作系統(tǒng)自主控制船舶，但我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的專家認(rèn)為，可能需到2050年，相關(guān)技術(shù)，配套設(shè)施才能支持自主航行船舶的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。自主船舶的出現(xiàn)主要取決于2 個(gè)方面的因素：強(qiáng)人工智能技術(shù)的研究能否取得顯著的進(jìn)展；與無(wú)人駕駛船舶相配套的政策和法規(guī)能否及時(shí)出臺(tái)。而人工智能研究的重大進(jìn)展是智能船舶發(fā)展的基礎(chǔ)。

2 現(xiàn)階段航海技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃應(yīng)對(duì)智能船舶發(fā)展的不足

2.1 現(xiàn)階段培養(yǎng)模式及課程設(shè)置

現(xiàn)階段航海類專業(yè)人才培養(yǎng)模式主要有“三明治”式、“雙元式”、基于職業(yè)導(dǎo)向式、課證融通式等。主要內(nèi)容都是圍繞STCW 公約要求的證書培訓(xùn)及職業(yè)培訓(xùn)為主，理論和實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)校企合作，為學(xué)生提供在船實(shí)踐機(jī)會(huì)為前提來(lái)建立培養(yǎng)模式。

現(xiàn)階段，各航運(yùn)院校對(duì)航海技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置大同小異。參照的基礎(chǔ)都是STCW 公約對(duì)駕駛?cè)藛T的功能模塊要求，再結(jié)合我國(guó)的培訓(xùn)規(guī)則及考試大綱。專業(yè)課設(shè)置包括：《航海學(xué)》、《結(jié)構(gòu)與貨運(yùn)》、《操縱與避碰》、《船舶管理》、《航海英語(yǔ)》、《GMDSS 通信業(yè)務(wù)》、《通信英語(yǔ)》等課程?？紤]到學(xué)生的發(fā)展，部分院校也設(shè)置了《運(yùn)輸業(yè)務(wù)》、《海商法》等內(nèi)容。

2.2 現(xiàn)階段培養(yǎng)計(jì)劃的不足

新技術(shù)相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)落后，現(xiàn)階段的航海技術(shù)人才培養(yǎng)計(jì)劃是基于傳統(tǒng)船舶的航行管理要求高級(jí)置，沒有考慮智能船舶的發(fā)展。從2010年開始，智能船舶概念的提出到2019年，第一階段的智能船舶下水，人工智能發(fā)展迅猛。但航海技術(shù)人才培養(yǎng)計(jì)劃在這十年內(nèi)無(wú)太大變化，各院校僅僅按照新公約要求，增加了ECDIS，駕駛臺(tái)資源管理這兩個(gè)知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)。學(xué)校職業(yè)教育應(yīng)走在企業(yè)之前，在新技術(shù)出現(xiàn)時(shí)就能培養(yǎng)出能使用新技術(shù)的相應(yīng)人才。

對(duì)智能船舶的研發(fā)方向及對(duì)相應(yīng)航運(yùn)人才需求了解不足。目前，智能船舶的相關(guān)要求、規(guī)范還處于試探摸索過(guò)程，培養(yǎng)航海技術(shù)人才的職業(yè)院校應(yīng)主動(dòng)與智能船舶科研院所、船舶制造企業(yè)聯(lián)系，引進(jìn)校園，進(jìn)行專業(yè)共建，課程共建。使專業(yè)課程的設(shè)置貼近工作實(shí)際，船舶采用的新技術(shù)、新設(shè)備立即可被培養(yǎng)的人才正確使用，以確保船舶安全、高效率地營(yíng)運(yùn)。減少船公司為應(yīng)對(duì)此種情況，對(duì)船員的重新培訓(xùn)。

3 基于智能船舶下航海技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置

3.1 基于智能船舶下航海技術(shù)人才的知識(shí)、能力要求

以智能船舶三階段分析：

3.1.1 智能船舶階段船員知識(shí)、能力要求

智能航行階段，即部分操作自動(dòng)化i-ship(Nx)：其中N 表示船舶具有航路航速設(shè)計(jì)優(yōu)化功能；N0 指在船上人員監(jiān)控下具有開闊水域自主航行能力；Nn 指在船上人員監(jiān)控下具有狹窄水道、復(fù)雜環(huán)境下自主航行、自動(dòng)靠離泊功能。

從這類船舶所具的功能分析，船員仍然是必備的。船舶具有在船上人員監(jiān)控下自立航行的能力且能隨時(shí)由船上人員接管航行。因此，駕駛?cè)藛T的基本知識(shí)、能力與現(xiàn)行的STCW 公約要求一致。除此之外，還應(yīng)有正確使用智能設(shè)備操作和管理船舶的能力。

3.1.2 遠(yuǎn)程控制階段船舶船員知識(shí)、能力要求

遠(yuǎn)程控制階段，在此階段，船員的角色將發(fā)生變化。工作地點(diǎn)從駕駛臺(tái)移到陸地辦公室，工作內(nèi)容從船上控制船舶的營(yíng)運(yùn)變成在辦公室遠(yuǎn)程指揮控制船舶。在這種操作模式下，船員或稱船舶駕控人員的知識(shí)和技能要求必有大的變化。傳統(tǒng)航海知識(shí)依然不可或缺，不然對(duì)船舶的遠(yuǎn)程控制操作將無(wú)從下手。

另外，許多交叉學(xué)科知識(shí)也顯得重要，尤其是信息與通信、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、控制理論和控制工程等。因此，在此階段，對(duì)航海人員的要求除了掌握傳統(tǒng)的航海知識(shí)、技能外，還需掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)、控制理論、控制工程、人工智能等與遠(yuǎn)程控制操作相關(guān)的知識(shí)與技能。

3.1.3 自主操作階段與新“工科”的搭建

在船舶能自主操作的階段，對(duì)船舶運(yùn)輸從業(yè)人員的需求將產(chǎn)生革命性變化，必定會(huì)產(chǎn)生新的人才需求和新的專業(yè)，在傳統(tǒng)的航海技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)上搭建新的工科專業(yè)是最合實(shí)際的做法。由于此階段的到來(lái)還很遙遠(yuǎn)，下面只作簡(jiǎn)要的人才需求分析。

船舶自主航行階段，不需要人員對(duì)其控制。相應(yīng)的工作人員可能有如下幾種情況。

新船海試的船上駕駛?cè)藛T及某些特定港口船舶無(wú)法自主航行時(shí)需上船的駕駛?cè)藛T：此類人員的知識(shí)技能同傳統(tǒng)航海駕駛?cè)藛T相同；

岸基支持人員：這類工作人員的類別可能較多，例如，機(jī)艙緊急遠(yuǎn)程維修人員、貨運(yùn)積配載及貨物管理人員、船舶緊急事故應(yīng)急處理人員等。這些崗位的具體確定和要求須根據(jù)智能船舶的實(shí)際發(fā)展及實(shí)際營(yíng)運(yùn)情況，綜合考慮產(chǎn)業(yè)發(fā)展才能得出。

在如上分析的情況下，當(dāng)真正的自主航行船舶開始營(yíng)運(yùn)時(shí)，必然會(huì)對(duì)相關(guān)從業(yè)人員提出新的要求。職業(yè)院校提前規(guī)劃相關(guān)專業(yè)的轉(zhuǎn)型或設(shè)立新的專業(yè)十分必要。

3.2 基于智能船舶下航海技術(shù)人才培養(yǎng)課程設(shè)置

3.2.1 人才培養(yǎng)目標(biāo)

傳統(tǒng)航海技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)滿足STCW 公約及我國(guó)《船員培訓(xùn)管理規(guī)則》及《船員培訓(xùn)大綱》要求并通過(guò)相關(guān)考試合格的技能人才。

智能船舶的出現(xiàn)，要求航海技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型人才，該類人才不僅具有傳統(tǒng)的船舶航行、貨物積載與管理、船舶作業(yè)與人員管理、船舶通信等能力，還須掌握人工智能、控制工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等能力。在智能船舶第一、二階段，復(fù)合型航海技術(shù)專業(yè)人才的劃分為岸基人員、隨船人員，智能船舶第三階段，復(fù)合型航海專業(yè)人才應(yīng)為航運(yùn)業(yè)岸基保障人員。

智能船舶航海技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)為培養(yǎng)滿足相關(guān)公約和法規(guī)的，能隨船正確安全駕駛與管理船舶、保障船舶安全營(yíng)運(yùn)的合格人才?；驖M足相關(guān)公約及法規(guī)，在岸遠(yuǎn)程控制船舶的航行及營(yíng)運(yùn)的合格人才。

3.2.2 人才培養(yǎng)課程設(shè)置

傳統(tǒng)航海技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置主要是根據(jù)公約和《船員培訓(xùn)大綱》要求設(shè)置，根據(jù)以上分析，基于智能船舶下航海人員課程設(shè)置如表1：

表1 智能船舶航海技術(shù)才培養(yǎng)課程設(shè)置

4 結(jié)束語(yǔ)

船舶智能化已是大勢(shì)所趨，航海類院校應(yīng)及早研究航海類專業(yè)培養(yǎng)及課程設(shè)置的變化，主動(dòng)迎接時(shí)代大變革的挑戰(zhàn)，使航海職業(yè)教育適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，培養(yǎng)未來(lái)操控智能化船舶的新型船員。本文從智能船舶對(duì)人才的知識(shí)能力需求入手，分析了基于智能船舶下航海技術(shù)人才培養(yǎng)課程的設(shè)置。