系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化條件下航海專業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)體系構(gòu)建與研究

詹金林 劉書利

隨著我國對外開放的深化，海洋運輸在國民經(jīng)濟中的作用日益凸顯，特別是隨著船舶設(shè)備信息化、智能化程度的提升，高素質(zhì)海員隊伍在當(dāng)代遠(yuǎn)洋運輸中的作用越來越突出。隨著網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的成熟和普及，船載航海導(dǎo)航設(shè)備近年來經(jīng)歷了跨越式發(fā)展，逐漸實現(xiàn)了系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，同時智能化特征越來越明顯（簡稱“三化”），為船舶航行安全及經(jīng)濟效能提供了可靠保障。航海海員是職掌航海設(shè)備的主要力量，負(fù)責(zé)航海設(shè)備操作使用、維護維修等工作，為保障船舶航行安全及經(jīng)濟性能發(fā)揮重要作用。如何構(gòu)建適應(yīng)航海設(shè)備“三化”特征的航海專業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)體系是亟待研究解決的命題。作者在多年航海專業(yè)人才培訓(xùn)實踐過程中，圍繞如何在航海設(shè)備“三化”條件下開展航海人才培養(yǎng)進(jìn)行了研究，對當(dāng)前培訓(xùn)體系存在不足進(jìn)行了剖析，提出了新的構(gòu)建方案[1-3]。

一、船舶航海設(shè)備“三化”特征分析

（一）系統(tǒng)化特征分析

航海設(shè)備的系統(tǒng)化是指，在系統(tǒng)集成理論的牽引下，設(shè)計數(shù)字化航海感知、發(fā)展信息化航海設(shè)備體系，并據(jù)此實現(xiàn)指揮系統(tǒng)自動化，使其具備通用性和聯(lián)動性，從而提高航海設(shè)備與系統(tǒng)管理的整體效能。與傳統(tǒng)設(shè)備升級研發(fā)思路的區(qū)別之處在于，現(xiàn)有設(shè)備系統(tǒng)的信息化改進(jìn)不僅著眼縱向性能提升，還需考慮其橫向設(shè)計，使系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備配置協(xié)調(diào)一致。

航海設(shè)備的系統(tǒng)化主要包含兩方面內(nèi)容。其一是功能的系統(tǒng)化，在信息化技術(shù)的加持下，一種設(shè)備可能兼顧原先多種裝（設(shè)）備的功能，計算機微型化為此提供了便利；其二是結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化，以信息互聯(lián)的方式將船舶不同部位不同功能的設(shè)備聯(lián)為一體、協(xié)調(diào)運作，使之成為一個有機整體，呈現(xiàn)出裝（設(shè)）備間由信息網(wǎng)絡(luò)相連接的整體化特點，并具備整體所特有的信息產(chǎn)出與執(zhí)行判斷。

（二）網(wǎng)絡(luò)化特征分析

航海設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化是指，利用船舶內(nèi)部局域網(wǎng)或航海設(shè)備信息網(wǎng)承擔(dān)設(shè)備信息資源共享與數(shù)據(jù)傳遞的任務(wù)，不僅實現(xiàn)航海導(dǎo)航體系內(nèi)部設(shè)備之間的信息交互，而且實現(xiàn)綜合導(dǎo)航系統(tǒng)與船舶其他設(shè)備之間的信息互聯(lián)。傳統(tǒng)船舶航海設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部，各信息來自傳感器與船舶綜合導(dǎo)航顯控臺之間，數(shù)據(jù)交換都是通過串行口點對點方式傳輸，傳輸速度較慢，點對點連接方式也降低了連接的靈活性和可靠性，多連線使系統(tǒng)變得相當(dāng)復(fù)雜。當(dāng)前船舶航海設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化連接一般采用串口、CAN 總線和以太網(wǎng)相結(jié)合的方式，具有傳輸效率高、數(shù)據(jù)傳輸差錯率低、傳輸距離長、結(jié)構(gòu)簡單、易維護管理等優(yōu)點。

（三）智能化特征分析

航海設(shè)備的智能化是指，航海設(shè)備能具備靈敏準(zhǔn)確的感知功能、正確的思維與判斷功能以及行之有效的執(zhí)行功能。智能化航海設(shè)備是傳統(tǒng)電氣設(shè)備與計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制理論、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電力電子技術(shù)等相結(jié)合的產(chǎn)物。智能化航海設(shè)備包括兩方面的主要關(guān)鍵內(nèi)容：自我檢測是智能航海設(shè)備的基礎(chǔ)，自我診斷是智能航海設(shè)備的核心。智能化航海設(shè)備具有實時進(jìn)行自我狀態(tài)檢測及系統(tǒng)運行狀態(tài)檢測的能力，同時在設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能自主完成應(yīng)急處置及自動診斷，為操作人員提供具有價值的建議。航海設(shè)備的智能化是在其系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，基于高速網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的航海設(shè)備體系在高性能傳感器、計算機以及人工智能算法等支持之下，具備一定的自我控制、自我管理能力，極大節(jié)省設(shè)備操控人員的時間精力，并帶來船舶管理制度的變革。智能化航海設(shè)備是以一種高度自動化的機電一體化設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在船舶操控體統(tǒng)中的作用十分重要，因此對智能化航海設(shè)備的可靠性要求很高。

二、航海專業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)體系現(xiàn)狀研究

（一）人才培養(yǎng)頂層設(shè)計與“三化”要求不相適應(yīng)

航海設(shè)備從系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等方面對航海海員的能力素養(yǎng)提出了新要求，新的要求必然導(dǎo)致培訓(xùn)體系要進(jìn)行重塑?，F(xiàn)有航海專業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)體系立足于航海設(shè)備機械化、信息化，因此在多個要素上脫節(jié)于現(xiàn)有設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢，無法滿足設(shè)備發(fā)展對人才的需求。首先，人才培養(yǎng)目標(biāo)滯后于設(shè)備“三化”發(fā)展，目前院校沿用的航海海員人才培養(yǎng)目標(biāo)主要關(guān)注學(xué)生畢業(yè)的第一崗位任職需求，忽略了學(xué)生設(shè)備發(fā)展適應(yīng)能力的培養(yǎng)，限制了學(xué)生職業(yè)發(fā)展?jié)摿?；其次，課程體系設(shè)置未體現(xiàn)“三化”特征，現(xiàn)有課程體系按類別和型號梳理設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、操作使用及故障維修，缺乏涉及船舶綜合導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等方面的課程，限制了學(xué)生“三化”能力的培養(yǎng)；最后，培訓(xùn)學(xué)制不利于學(xué)生“三化”能力形成，當(dāng)前航海專業(yè)職業(yè)教育培訓(xùn)采用2+1 的學(xué)制，院校培訓(xùn)時間僅為2 年，在航海設(shè)備“三化”的背景下，需開設(shè)更多課程夯實學(xué)生未來任職基礎(chǔ)，造成學(xué)時需求增長與現(xiàn)有培訓(xùn)時長之間的矛盾。

（二）師資力量與“三化”要求不相適應(yīng)

教師隊伍是進(jìn)行航海人才培養(yǎng)的核心要素，是發(fā)揮整個教育培訓(xùn)體系效能的關(guān)鍵，也是最能體現(xiàn)院校教學(xué)水平和培訓(xùn)層次的關(guān)鍵。當(dāng)前的航海專業(yè)職業(yè)教育教師的能力素質(zhì)在多維度與“三化”帶來的教學(xué)能力需求存在差距。首先，體系化教學(xué)能力存在短板，由于適應(yīng)傳統(tǒng)教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，院校教師長于進(jìn)行單一航海設(shè)備的教學(xué)訓(xùn)練，對航海設(shè)備體系研究較少，體系化知識儲備的不足導(dǎo)致體系化教學(xué)能力較弱，無法完全滿足“三化”趨勢下航海設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練需求；其次，智能化素養(yǎng)尚需培育，盡管在日常生活中經(jīng)常接觸智能化電子產(chǎn)品，但是對智能化的基本機理及應(yīng)用路徑尚不理解，導(dǎo)致教師對智能化理解的淺表化，無法利用智能化的理論指導(dǎo)智能化航海設(shè)備的教學(xué)訓(xùn)練，長期難以形成設(shè)備智能化的教學(xué)培訓(xùn)能力；最后，設(shè)備實踐經(jīng)驗欠缺，由于教學(xué)訓(xùn)練任務(wù)繁重，許多教師長期脫離一線企業(yè)，對設(shè)備的更新?lián)Q代缺乏直觀感受，對新設(shè)備的操作運用、特情處置等知識技能無法有效呈現(xiàn)于課堂，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容空洞、乏味。

（三）教學(xué)保障條件與“三化”要求不相適應(yīng)

技術(shù)革命帶來的航海設(shè)備形態(tài)變化，必然牽動設(shè)備培訓(xùn)模式的變化，這就要求必須有適應(yīng)“三化”特征的航海設(shè)備教學(xué)保障條件作為教學(xué)訓(xùn)練的支撐。院校航海設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練保障條件在航海設(shè)備的綜合運用、應(yīng)急處置及體系化維護維修等方面的教學(xué)保障條件還存在差距。首先，部分航海設(shè)備的訓(xùn)練環(huán)境存在差距。航海導(dǎo)航設(shè)備主要分為環(huán)境測量設(shè)備以及船舶操控設(shè)備，前者往往需要真實的海、空環(huán)境作為應(yīng)用背景，而后者往往需要能進(jìn)行動態(tài)調(diào)整的基座作為應(yīng)用環(huán)境，傳統(tǒng)的航海導(dǎo)航設(shè)備實習(xí)室一般不具備上述應(yīng)用環(huán)境，導(dǎo)致設(shè)備功能無法完全得到實現(xiàn)，訓(xùn)練內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)隨之降低，使得訓(xùn)練效果大打折扣。其次，航海導(dǎo)航設(shè)備的體系化訓(xùn)練存在差距。院校航海導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)化和體系化程度較低，設(shè)備之間的天然聯(lián)系被人為割裂，進(jìn)而導(dǎo)致院校的設(shè)備訓(xùn)練與部隊實際的設(shè)備訓(xùn)練脫節(jié)，訓(xùn)練層次和效果不理想。最后，教學(xué)訓(xùn)練資源建設(shè)滯后。盡管航海設(shè)備“三化”特征日趨明顯，但是與之相適應(yīng)的技術(shù)資料、培訓(xùn)教材、信息資源等嚴(yán)重匱乏，從多個層面制約了人才培養(yǎng)的質(zhì)效。

三、對策與措施

（一）按照“三化”要求，優(yōu)化人才培養(yǎng)頂層設(shè)計

合理而科學(xué)的人才培養(yǎng)頂層設(shè)計能保證教學(xué)資源的合理分配，提高教育教學(xué)水平，同時能提升學(xué)生綜合能力素養(yǎng)。在航海設(shè)備進(jìn)入新一代的背景下，系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化必然推動航海海員人才培養(yǎng)體制發(fā)生變化，也必然對航海海員人才培養(yǎng)體系頂層設(shè)計提出優(yōu)化需求。

第一，優(yōu)化航海專業(yè)職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)。在航海設(shè)備“三化”的背景下，航海海員需具備更寬闊的專業(yè)知識面，掌握更精湛的設(shè)備運用技能，同時具有一定的設(shè)備發(fā)展前瞻視野；掌握系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化相關(guān)理論知識，具備系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化素養(yǎng)；掌握航海設(shè)備系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)和特征，具備航海設(shè)備體系化操作能力，能勝任任職崗位需求，同時具備良好的職業(yè)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

第二，重構(gòu)航海專業(yè)職業(yè)教育課程體系。按“底層共享、中層分立、頂層互選”的總體思路設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)核心類課程和崗位強化類課程，注重不同層次課程之間的內(nèi)在聯(lián)系和層次遞進(jìn)關(guān)系，增加網(wǎng)絡(luò)原理、人工智能、系統(tǒng)論等課程，同時對現(xiàn)有航海專業(yè)職業(yè)教育課程學(xué)時數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，適當(dāng)壓縮部分傳統(tǒng)課程的學(xué)時。

第三，豐富航海專業(yè)職業(yè)教育教學(xué)方法手段。關(guān)注特殊情況、特殊環(huán)境、極限條件下設(shè)備運用的教學(xué)訓(xùn)練方法，合理運用VR、AR 等手段實現(xiàn)情景再現(xiàn)，利用可視化交互技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜科目的訓(xùn)練，同時利用新技術(shù)完成傳統(tǒng)教學(xué)方法手段難以進(jìn)行的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理教學(xué)，關(guān)注課前和課后環(huán)節(jié)，并適當(dāng)運用專題研討、科目化教學(xué)等方法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，真正將課堂交給學(xué)生。

第四，調(diào)整航海專業(yè)職業(yè)教育政策制度。針對航海設(shè)備“三化”對航海海員提出的新要求，適當(dāng)延長學(xué)生在校培訓(xùn)時長，將現(xiàn)有的2+1 學(xué)制更改為2.5+0.5 學(xué)制，強化學(xué)生培訓(xùn)效果的全過程監(jiān)測，進(jìn)一步細(xì)化淘汰和獎勵機制，試點實行學(xué)分制，建立學(xué)分銀行。

（二）按照“三化”要求，加強師資力量建設(shè)

教師教學(xué)能力的高低直接決定教學(xué)的質(zhì)量，教師的自身素質(zhì)對學(xué)生成長成才具有重要影響。在航海設(shè)備“三化”背景下，對航海專業(yè)教師的能力素養(yǎng)提出更高要求，應(yīng)不斷開拓創(chuàng)新，提升自我，強化自身的智能化能力，培養(yǎng)系統(tǒng)化思維，以滿足當(dāng)前及未來人才培養(yǎng)質(zhì)量新要求。

第一，大力培養(yǎng)航海教師的“三化”思維。夯實航海教師的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化理論基礎(chǔ)，采用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行自我提升，將對相關(guān)知識能力的考核納入對教師的考核中；同時，加大教師見學(xué)選派力度，通過校企交流、跨校競賽等活動引起教師思想的共鳴，進(jìn)而更新觀念思維，逐步形成航海設(shè)備“三化”知識與技能的教學(xué)能力。

第二，加大高層次、高學(xué)歷教師的引入。教師只有在對設(shè)備自身弄懂弄通的前提下才能為學(xué)生講深講透，“三化”的航海設(shè)備涉及計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)等諸多高科技領(lǐng)域，高層次、高學(xué)歷教師由于自身學(xué)緣優(yōu)勢，能更好地適應(yīng)新型航海設(shè)備對高科技知識教學(xué)的要求，加大高層次、高學(xué)歷教師的引入，不僅能提升教學(xué)水平，而且對教學(xué)方式方法及內(nèi)容的創(chuàng)新具有極大促進(jìn)作用。

第三，重視教師的送學(xué)送訓(xùn)。航海設(shè)備的“三化”源自企業(yè)，也落腳于企業(yè)，脫離企業(yè)一線搞教學(xué)無異于閉門造車，教師要深入企業(yè)了解設(shè)備的實際運用，掌握設(shè)備的性能，在大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行訓(xùn)法、教法的創(chuàng)新，不斷提升自身的教學(xué)能力；同時，應(yīng)加強與科研院所的橫向聯(lián)合，設(shè)備研制院所是航海設(shè)備革新的具體實施主體，對設(shè)備技術(shù)發(fā)展路徑及行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展前景有準(zhǔn)確把握，通過與之聯(lián)合能有效提升教師專業(yè)涵養(yǎng)及技術(shù)水平。

（三）按照“三化”要求，提升教學(xué)保障條件水平

教學(xué)條件是完成教學(xué)實踐的必要物質(zhì)條件，建設(shè)適應(yīng)航海設(shè)備“三化”的教學(xué)保障條件是提高航海設(shè)備教學(xué)水平和提升航海專業(yè)職業(yè)教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的必備前提。開展“三化”背景下的航海設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練對教學(xué)保障條件的需求是多方面的，既有訓(xùn)練器材方面的需求，也有教材規(guī)范方面的需求，同時還有教學(xué)信息資源等方面的需求。

第一，按“三層六級”的思路建設(shè)教學(xué)保障體系。按基礎(chǔ)技能、綜合技能、特情處置技能三個層級劃分“三化”背景下的航海設(shè)備技能，按理論和實作兩個方面建設(shè)對應(yīng)層級的教學(xué)保障條件，按理論和實作教學(xué)需求梳理并完成相應(yīng)建設(shè)項目，涉及訓(xùn)練環(huán)境、設(shè)備器材、教材體系、信息資源等多方面的建設(shè)內(nèi)容。

第二，加大教學(xué)設(shè)備及模擬器的引進(jìn)力度。針對航海設(shè)備發(fā)展，引進(jìn)具有“三化”特征的典型航海設(shè)備用于教學(xué)訓(xùn)練，做好現(xiàn)有老舊型號教學(xué)設(shè)備的處理工作，充分發(fā)揮教學(xué)設(shè)備的訓(xùn)練效益；同時，加強航海設(shè)備教學(xué)訓(xùn)練模擬器的建設(shè)，針對性地對開展虛擬訓(xùn)練模擬器、實裝模擬器、船舶運動狀態(tài)模擬器、船舶運行環(huán)境模擬器等的研制，同時關(guān)注模擬器建設(shè)的體系化問題。

第三，加強航海設(shè)備訓(xùn)練環(huán)境改造。打造與工作崗位相似的訓(xùn)練環(huán)境是有效提升院校航海設(shè)備訓(xùn)練水平的有效途徑，通過逼真的訓(xùn)練環(huán)境打造崗位文化、艙室文化、通道文化；進(jìn)行教學(xué)設(shè)備的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化改造，實現(xiàn)單一設(shè)備教學(xué)向體系化設(shè)備教學(xué)的跨越，同時進(jìn)行設(shè)備的模塊化改造，將實習(xí)室由傳統(tǒng)的功能預(yù)設(shè)型轉(zhuǎn)變?yōu)榘葱枭尚汀?/p>

第四，構(gòu)建適應(yīng)航海設(shè)備新特征的教材體系。按基礎(chǔ)、綜合、特情處置三個層級梳理建成基于航海設(shè)備“三化”的設(shè)備教材體系，教材內(nèi)容不僅涵蓋傳統(tǒng)航海設(shè)備理論與技能，更要體現(xiàn)設(shè)備的系統(tǒng)化、智能化等元素特征；采用適合航海海員認(rèn)知特點的教材形式，與傳統(tǒng)教材的圖文篇章式不同，應(yīng)盡量采用項目式、活頁式、立體式等新穎的教材形式。

第五，豐富航海設(shè)備教學(xué)信息資源。隨著航海設(shè)備“三化”發(fā)展，航海設(shè)備涉及的技術(shù)領(lǐng)域日益寬泛，結(jié)構(gòu)組成日益復(fù)雜，需要建設(shè)動畫、視頻、VR 等教學(xué)信息資源，以完成難以實際設(shè)備展示的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作機理等原理學(xué)習(xí)及實際設(shè)備難以實現(xiàn)的特情技能訓(xùn)練，達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)手段難以企及的教學(xué)訓(xùn)練效果。

四、結(jié)語

本文針對當(dāng)前船舶航海設(shè)備系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展趨勢，分析了當(dāng)前航海專業(yè)職業(yè)技術(shù)教育人才培養(yǎng)體系存在的差距，并分別從人才頂層設(shè)計、師資力量和教學(xué)保障條件建設(shè)等方面展開了研究，并提出了具體應(yīng)對措施。在下一步研究中，作者將在教學(xué)實踐中具化提出的各項措施，并逐步進(jìn)行完善，積極探索系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化條件下航海專業(yè)職業(yè)技術(shù)教育模式和體系，形成更加貼緊崗位需求的航海海員人才培養(yǎng)體系。中國軍轉(zhuǎn)民