基于人工智能的高職航海人才培養(yǎng)策略研究

摘 要 隨著人工智能技術的飛速發(fā)展，其在航海領域的應用日益廣泛。文章探討了基于人工智能的高職航海人才培養(yǎng)的重要性、面臨的挑戰(zhàn)。基于此，文章提出了優(yōu)化課程設置、創(chuàng)新教學方法、加強師資隊伍建設和深化校企合作等措施，以培養(yǎng)適應新時代航海需求的高素質人才。

關鍵詞 人工智能；航海人才；培養(yǎng)策略

中圖分類號：G712 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.36.010

Research on Training Strategies for Higher Vocational Maritime Talents

Based on Artificial Intelligence

SUN Yu， LIU Xiaofeng

（Qingdao Ocean Shipping Mariners College， Qingdao， Shandong 266000）

Abstract With the rapid development of artificial intelligence technology， its application in the field of navigation is becoming increasingly widespread. The article explores the importance and challenges of cultivating maritime talents in vocational colleges based on artificial intelligence. Based on this， the article proposes measures such as optimizing curriculum design， innovating teaching methods， strengthening the construction of teaching staff， and deepening school enterprise cooperation to cultivate high-quality talents that meet the needs of navigation in the new era.

Keywords artificial intelligence; maritime talents; training strategies

1" 人工智能在航海領域的應用

1.1" 船舶智能導航

通過對大量的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)、氣象條件數(shù)據(jù)以及船舶自身的性能參數(shù)等進行實時采集和分析，人工智能系統(tǒng)能夠為船舶精準地規(guī)劃出最優(yōu)航線，極大地提高了航行的效率。同時，在航行過程中，人工智能系統(tǒng)能夠持續(xù)監(jiān)測周圍環(huán)境的變化，及時調整航線以避開潛在的危險區(qū)域，如暗礁、淺灘、惡劣氣象區(qū)域等，從而有效地提升了航行的安全性。此外，人工智能系統(tǒng)還可以根據(jù)船舶的實際運行情況和目的地的變化，動態(tài)地優(yōu)化航線，確保船舶始終以最佳狀態(tài)駛向目標港口。

1.2" 智能監(jiān)控與預警

人工智能在航海領域的另一個重要應用是智能監(jiān)控與預警。利用先進的圖像識別技術和強大的數(shù)據(jù)分析能力，人工智能系統(tǒng)可以對船舶設備的運行狀態(tài)、船員的操作行為以及船舶周圍的環(huán)境進行實時監(jiān)控。對于船舶設備，它能夠檢測到異常的振動、溫度變化、壓力波動等情況，并及時發(fā)出預警，以便船員采取相應的措施進行維修和保養(yǎng)，避免設備故障引發(fā)的安全事故。在對船員操作行為的監(jiān)控方面，人工智能系統(tǒng)可以識別出不規(guī)范的操作動作，如疲勞駕駛、違規(guī)操作設備等，并提醒船員加以改正，確保船舶的安全運行。同時，對于船舶周圍的環(huán)境，人工智能系統(tǒng)可以實時監(jiān)測其他船舶的位置、速度和航向，預測可能發(fā)生的碰撞風險，并提前發(fā)出預警，為船舶的避碰操作提供充足的時間。

1.3" 故障診斷與預測

人工智能在船舶故障診斷與預測方面也發(fā)揮著重要作用。通過對船舶設備運行數(shù)據(jù)的持續(xù)采集和分析，人工智能系統(tǒng)能夠快速準確地診斷出設備的故障類型和位置。例如，當船舶發(fā)動機出現(xiàn)故障時，人工智能系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器采集的溫度、壓力、轉速等數(shù)據(jù)，結合歷史故障數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗，迅速判斷出故障的原因，并提供相應的維修建議。此外，人工智能系統(tǒng)還可以通過對設備運行數(shù)據(jù)的趨勢分析，預測設備可能出現(xiàn)的故障，提前安排維修保養(yǎng)計劃，避免設備在航行中突發(fā)故障，保障船舶的正常運行。

2" 人工智能時代航海人才培養(yǎng)的重要性

2.1" 滿足航海行業(yè)發(fā)展的需求

隨著人工智能技術在航海領域的廣泛應用，航海行業(yè)正經(jīng)歷著深刻的變革?，F(xiàn)代航海對人才的要求不再局限于傳統(tǒng)的航海技能，而是更加注重具備人工智能知識和技能的復合型人才。航海企業(yè)迫切需要能夠熟練運用人工智能技術進行船舶導航、智能監(jiān)控、故障診斷等工作的專業(yè)人才，以提高船舶運營的效率和安全性，降低運營成本。例如，在智能船舶的運營中，需要船員具備對人工智能導航系統(tǒng)的理解和操作能力，能夠根據(jù)系統(tǒng)提供的信息做出正確的決策。同時，對于智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的預警，船員需要具備分析和處理問題的能力，以確保船舶的安全運行。只有培養(yǎng)出具備人工智能素養(yǎng)的航海人才，才能滿足航海行業(yè)不斷發(fā)展的需求。

2.2" 提高航海教育的質量

將人工智能技術引入航海教育，可以極大地豐富教學手段，提高教學效果。一方面，利用虛擬仿真技術進行航海實訓，學生可以在安全的環(huán)境中體驗真實的航海場景，如模擬船舶在不同海況下的航行、應對各種突發(fā)情況等。這種實訓方式不僅可以提高學生的實踐能力，還可以降低實訓成本和風險。另一方面，人工智能教學輔助系統(tǒng)可以根據(jù)學生的學習情況和特點，為學生提供個性化的學習方案，幫助學生更好地掌握知識和技能。此外，人工智能還可以用于教學評估，通過對學生的學習行為、考試成績等數(shù)據(jù)的分析，為教師提供客觀的教學評估報告[1]，幫助教師改進教學方法，提高教學質量。

2.3" 增強航海人才的競爭力

在當今競爭激烈的就業(yè)市場中，具備人工智能素養(yǎng)的航海人才具有更大的競爭優(yōu)勢。這些人才能夠更好地適應航海行業(yè)的發(fā)展變化，為企業(yè)帶來更高的價值。對于航海專業(yè)的學生來說，掌握人工智能技術不僅可以拓寬自己的就業(yè)渠道，還可以提高自己的薪資待遇和職業(yè)發(fā)展空間。例如，具備人工智能技能的船員可以晉升為智能船舶的管理人員，負責船舶的智能化運營和管理工作。同時，他們還可以在航?？蒲小⒔逃嘤柕阮I域發(fā)揮自己的專業(yè)優(yōu)勢，為航海事業(yè)的發(fā)展作出更大的貢獻。

3" 航海人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)

3.1" 課程體系不完善

目前，航海類高職院校的課程體系中人工智能相關內容較少，難以滿足人工智能時代航海人才的培養(yǎng)需求。航海專業(yè)的課程設置大多側重于傳統(tǒng)的航海知識和技能，如航海學、船舶操縱與避碰、航海儀器等，而對人工智能技術在航海領域的應用涉及較少。這使得學生在畢業(yè)后面對智能化的航海環(huán)境時，缺乏必要的知識和技能儲備。

3.2" 師資力量薄弱

航海教育領域的教師普遍缺乏人工智能知識和實踐經(jīng)驗，難以開展有效的教學工作。一方面，大部分航海專業(yè)教師的專業(yè)背景主要集中在航海技術、輪機工程等傳統(tǒng)領域，對人工智能技術的了解有限。他們在教學過程中可能無法準確地傳授人工智能相關的知識和技能，也難以引導學生進行深入的學習和實踐。另一方面，由于缺乏實踐經(jīng)驗，教師在教學中可能無法將人工智能技術與航海實際問題緊密結合，導致教學內容缺乏實用性和針對性。

3.3" 實踐教學條件不足

首先，智能船舶設備和系統(tǒng)通常價格昂貴，學校難以購置足夠的設備供學生進行實踐操作。這使得學生在學習過程中缺乏實際接觸和操作智能航海設備的機會，難以真正掌握相關技能。其次，實踐教學場地不足影響了學生的實踐效果。例如，航海模擬器雖然可以模擬一定的航海場景，但在模擬智能船舶的復雜系統(tǒng)和操作方面可能存在不足。此外，缺乏與企業(yè)合作共建的實踐基地使得學生難以接觸到真實的智能航海環(huán)境，無法了解行業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)和需求。

3.4" 校企合作深度不夠

一方面，學校與企業(yè)之間的合作模式較為單一，主要以學生實習和企業(yè)招聘為主。這種合作方式難以充分發(fā)揮企業(yè)在人才培養(yǎng)中的作用，也無法滿足學生對實踐經(jīng)驗和職業(yè)技能的需求。例如，在學生實習期間，企業(yè)可能只是安排學生從事一些基礎性的工作，而沒有給予他們足夠的機會參與智能航海項目，導致學生無法真正學到人工智能技術在航海領域的應用。另一方面，學校與企業(yè)之間的溝通和協(xié)調機制不夠完善，導致雙方在人才培養(yǎng)目標、課程設置、教學方法等方面存在差異，難以形成合力。例如，學校可能更注重理論教學，而企業(yè)則更強調實踐能力，這種差異如果不能得到有效協(xié)調，將會影響人才培養(yǎng)的質量。

4" 基于人工智能的高職航海人才培養(yǎng)策略

4.1" 優(yōu)化課程設置

第一，增加人工智能相關課程，如人工智能基礎、機器學習、數(shù)據(jù)分析等，使學生掌握人工智能的基本理論和方法。人工智能基礎課程可以系統(tǒng)介紹人工智能的發(fā)展歷程、主要技術和應用領域，讓學生對人工智能有一個全面的認識。機器學習課程則可以深入講解各種機器學習算法，如監(jiān)督學習、無監(jiān)督學習、強化學習等，培養(yǎng)學生運用機器學習算法解決實際問題的能力。數(shù)據(jù)分析課程可以教授學生數(shù)據(jù)采集、清洗、處理和分析的方法，為學生在航海領域中應用人工智能技術提供數(shù)據(jù)支持。

第二，將人工智能技術融入航海專業(yè)課程，如航海學、船舶操縱與避碰、航海儀器等，培養(yǎng)學生運用人工智能技術解決航海實際問題的能力[2]。在航海學課程中，教師可以引入人工智能導航系統(tǒng)的相關知識，讓學生了解如何利用人工智能技術進行航線規(guī)劃和優(yōu)化。在船舶操縱與避碰課程中，教師可以結合智能監(jiān)控與預警系統(tǒng)，講解如何利用人工智能技術提高船舶的操縱安全性。在航海儀器課程中，教師可以介紹智能航海儀器的工作原理和應用方法，讓學生掌握先進的航海儀器設備的使用技巧。

4.2" 創(chuàng)新教學方法

第一，采用案例教學、項目驅動教學等方法，讓學生在解決實際問題的過程中學習人工智能知識和技能。案例教學可以選取航海領域中人工智能技術的實際應用案例，如智能船舶的故障診斷與預測、智能監(jiān)控與預警系統(tǒng)的應用等，讓學生通過分析案例，深入了解人工智能技術在航海中的應用場景和解決問題的方法。項目驅動教學可以組織學生參與實際的人工智能項目，如開發(fā)智能航海助手軟件、設計智能船舶監(jiān)控系統(tǒng)等，讓學生在項目實踐中提高自己的人工智能應用能力。

第二，利用在線教學平臺、虛擬仿真技術等手段，豐富教學資源，提高教學的趣味性和互動性。在線教學平臺可以提供豐富的教學視頻、課件、練習題等資源，讓學生隨時隨地進行學習[3]。虛擬仿真技術可以模擬真實的航海場景和智能船舶系統(tǒng)，讓學生在虛擬環(huán)境中進行實踐操作，提高學生的實踐能力和應對突發(fā)情況的能力。同時，在線教學平臺和虛擬仿真技術還可以實現(xiàn)師生之間的互動交流，提高教學的效果。

4.3" 加強師資隊伍建設

第一，組織教師參加人工智能培訓，提高教師的人工智能素養(yǎng)和教學水平。高職院?？梢匝埲斯ぶ悄茴I域的專家學者來校舉辦講座和培訓課程，讓教師了解人工智能的最新發(fā)展動態(tài)和技術應用[4]。同時，高職院校還可以選派教師參加國內外的人工智能培訓項目和學術會議，拓寬教師的視野，提高教師的專業(yè)水平。

第二，引進具有人工智能背景的專業(yè)人才，充實航海教育師資隊伍。高職院校可以通過招聘、引進等方式，吸引具有人工智能專業(yè)背景的人才加入航海教育領域。這些人才可以為航海教育帶來新的教學理念和方法，提高航海教育的質量和水平。同時，他們還可以與傳統(tǒng)的航海專業(yè)教師進行合作交流，共同推動航海教育的改革和發(fā)展。

4.4" 深化校企合作

第一，與企業(yè)構建深度戰(zhàn)略伙伴關系，共同擬定人才培養(yǎng)方案，開展訂單式培養(yǎng)。高職院?？梢耘c航海企業(yè)深入合作，了解企業(yè)的人才需求和崗位要求，共同制定符合企業(yè)需求的人才培養(yǎng)方案。同時，高職院校還可以開展訂單式培養(yǎng)，根據(jù)企業(yè)的需求定向培養(yǎng)人才，提高人才培養(yǎng)的針對性和實效性。

第二，邀請企業(yè)專家參與教學，為學生提供實踐指導和職業(yè)規(guī)劃建議。高職院校可以邀請航海企業(yè)的專家來校擔任兼職教師，參與教學工作。他們可以結合自己的工作經(jīng)驗，為學生講解人工智能技術在航海領域的實際應用，并提供實踐指導和職業(yè)規(guī)劃建議。同時，企業(yè)專家還可以參與課程設計和教材編寫，確保教學內容與企業(yè)實際需求緊密結合。

第三，建立實習基地，讓學生在企業(yè)中進行實踐鍛煉，提高學生的實際操作能力。高職院?？梢耘c企業(yè)合作建立實習基地，為學生提供實踐鍛煉的機會。學生可以在實習基地中參與企業(yè)的實際項目，了解企業(yè)的工作流程和管理模式，提高自己的實際操作能力和職業(yè)素養(yǎng)。同時，實習基地還可以為企業(yè)提供人才儲備，實現(xiàn)學校與企業(yè)的雙贏。

5" 結語

人工智能技術的迅猛發(fā)展為航海人才的培養(yǎng)開辟了前所未有的廣闊機遇，同時也提出了新的挑戰(zhàn)與要求。航海類高職院校必須積極主動地應對這一變革，通過優(yōu)化課程設置、創(chuàng)新教學方法、加強師資隊伍建設、深化校企合作等措施，培養(yǎng)出具有人工智能素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的高素質航海人才。只有這樣，高職院校才能在人工智能時代為航海行業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入新的活力，為我國航海事業(yè)的繁榮做出更大的貢獻。

基金項目：青島遠洋船員職業(yè)學院科研項目“黨校學習平臺優(yōu)化升級與安全防護改造”（2022-R-007）；青島遠洋船員職業(yè)學院科研項目“‘數(shù)字員工’背景下的企業(yè)核心人才能力素質模型建設與學習發(fā)展研究”（2024-R-005）。

參考文獻

[1] 王捷，趙思重陽，周超杰.智能航運時代航海人才培養(yǎng)新策略[J].航海教育研究，2021，39（3）：1-5.

[2] 劉微，尚家發(fā).智能船舶發(fā)展現(xiàn)狀及我國發(fā)展策略研究[J].艦船科學技術，2017，39（21）：189-193.

[3] 張莉.“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能對高等教學影響的研究[J].山西青年.2024（8）：54-56.

[4] 六部門合力建設高素質船員隊伍拓寬培養(yǎng)渠道完善權益保障[J].世界海運，2021，44（6）：40.