基于BRM模擬器的航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)應(yīng)用研究

，

(重慶交通大學(xué) 國際學(xué)院，重慶 400074)

基于BRM模擬器的航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)應(yīng)用研究

余勝君，張瑜

(重慶交通大學(xué) 國際學(xué)院，重慶 400074)

以BRM模擬器的功能模塊為基礎(chǔ)，提出基于BRM模擬器的知識、技能、態(tài)度三位一體的航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)理念，并根據(jù)航海技術(shù)專業(yè)的教學(xué)要求，深入探討B(tài)RM模擬器在不同平臺下開展教學(xué)的具體措施。

航海技術(shù)專業(yè)；STCW公約；BRM模擬器；知識；技能；態(tài)度；教學(xué)理念

一、引言

航海技術(shù)是一門對綜合性、理論性、實踐性較強的專業(yè)。目前我國航海教育資源還遠不能與國家建設(shè)海洋強國的發(fā)展目標相適應(yīng)，航海教育依然存在著偏重理論教學(xué)、實踐教學(xué)薄弱的問題。結(jié)合《海船船員適任考試和發(fā)證規(guī)則》(以下簡稱“11規(guī)則”)對船員培訓(xùn)、考試和發(fā)證中駕駛臺資源管理模擬器(以下簡稱“BRM模擬器”)的要求，并充分考慮我國BRM模擬器教學(xué)現(xiàn)狀，應(yīng)積極研究和開發(fā)BRM航海模擬器在現(xiàn)代航海教育中的應(yīng)用，從而培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實、實踐技能過硬的現(xiàn)代化航海技術(shù)人才。

對于BRM模擬器在航海教學(xué)中應(yīng)用問題業(yè)內(nèi)已有相關(guān)研究成果發(fā)表。王建明[1]對駕駛臺資源管理培訓(xùn)中的實訓(xùn)組織管理、課程安排、項目設(shè)置、效果評估等進行探討；周建平等[2]提出BRM模擬器應(yīng)注重形式多樣性，構(gòu)建平臺發(fā)揮駕駛臺團隊作用；褚善東等[3]研究利用BRM提高學(xué)生海上應(yīng)急心理素質(zhì)；張文博等[4]對實船操作與操縱模擬器進行對比分析，提出實驗課對師資配備的要求；汪正綱等[5]探討模擬器教學(xué)中存在的問題，并提出相應(yīng)的解決措施。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，提出基于BRM模擬器的知識、技能、態(tài)度三位一體的航海教學(xué)研究理念，以及在不同平臺下開展教學(xué)的具體措施。

二、BRM模擬器的教學(xué)平臺與教學(xué)資源

“11規(guī)則”中對海事培訓(xùn)機構(gòu)開展航海模擬器教學(xué)所必須具備的相應(yīng)場地、設(shè)施、設(shè)備與教學(xué)人員等做出相關(guān)規(guī)定。(見表1、表2)[6]。

表1 “11規(guī)則”對于場地、設(shè)施及模擬器設(shè)備要求

表2 “11規(guī)則”對于教學(xué)人員的要求

BRM模擬器是開展航海教學(xué)必要的教學(xué)平臺，是保障船員綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要手段。其教育和培訓(xùn)包含三個要素：知識、技能和態(tài)度[7]。三者的關(guān)系相輔相成：知識是技能的基礎(chǔ)，技能是對知識應(yīng)用的展現(xiàn)，而態(tài)度則是知識和技能的升華所形成的良好觀念，而良好的態(tài)度則會促進知識和技能的更好掌握和運用。BRM模擬器的培訓(xùn)目標，就是充分運用知識和技能，最終樹立船員良好的職業(yè)觀和道德觀。

BRM模擬器的教學(xué)功能模塊包括：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)模塊；雷達及ARPA模塊；操舵系統(tǒng)模塊；電子海圖顯示系統(tǒng)模塊；號燈、號型、燈光照明系統(tǒng)模塊；導(dǎo)航定位系統(tǒng)模塊；系泊錨泊系統(tǒng)模塊；通信系統(tǒng)模塊；船舶應(yīng)急報警系統(tǒng)模塊；船用AIS系統(tǒng)及其他助航監(jiān)控系統(tǒng)模塊；天文和水文氣象系統(tǒng)模塊；船舶應(yīng)急應(yīng)變模塊(如圖1)。[8]從其功能模塊可以看出，BRM模擬器具備多元化教學(xué)的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)公約要求的不同崗位職責(zé)下的教學(xué)目標，既可以獨立開展單一模塊的知識性教學(xué)，也可以開展特定模塊的技能性教學(xué)，甚至于可以端正船員的職業(yè)態(tài)度，提高職業(yè)素養(yǎng)，實現(xiàn)綜合性的模擬教學(xué)。

圖1 BRM模擬器教學(xué)功能模塊

三、基于BRM模擬器的航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)應(yīng)用

1.基于BRM模擬器的航海專業(yè)理論教學(xué)

當前，航?；A(chǔ)理論教學(xué)多采用PPT等多媒體方式作為基本的教學(xué)手段，在很多知識模塊上，傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)不能很好地實現(xiàn)教學(xué)目標。而引入BRM模擬器，充分發(fā)揮模擬器的仿真功能，則能顯著增強教學(xué)效果，從而真正實現(xiàn)航海專業(yè)知識的認識—理解—運用(如圖2)。

圖2 BRM模擬器教學(xué)模式

(1)利用BRM模擬器讓氣象知識動態(tài)化。BRM模擬器可以模擬出各種水文和氣象要素，如對重要的海上氣象要素——云的認識和觀測，對海流、海浪、海冰等的認識和觀測，對霧霾及海上能見度的認識和觀測，對雨雪冰雹等降水現(xiàn)象的認識和觀測等。對氣象要素高度仿真，使抽象的教學(xué)內(nèi)容動態(tài)化、枯燥的知識趣味化。

(2)利用BRM模擬器實現(xiàn)潮汐概念和要素的視頻化。對潮汐現(xiàn)象的模擬，使學(xué)員掌握潮汐的基本概念，并實現(xiàn)潮汐的推算等教學(xué)功能，如潮高和潮流的推算、潮汐的周日不等現(xiàn)象以及對日潮和半日潮現(xiàn)象的認知等。模擬器教學(xué)基本覆蓋了對教學(xué)內(nèi)容的認識—理解—運用的全部過程，用動態(tài)的畫面來加強對潮汐要素的理解，使潮汐基本知識實現(xiàn)了由抽象向具體直觀的視頻轉(zhuǎn)變。

(3)利用BRM模擬器使值班和避碰的相關(guān)知識情景化。利用BRM模擬器的“造船”功能，可以仿真不同的場景，建造不同的船型，讓學(xué)員深刻理解各種號燈和號型，以及根據(jù)在任何能見度條件下號燈號型來判斷船舶的運動狀態(tài)，達到對《1972年國際海上避碰規(guī)則》的理解和掌握，了解各種船舶之間的避讓責(zé)任，甚至實現(xiàn)船舶間的互動，從而實現(xiàn)由枯燥的條款向豐富的情景轉(zhuǎn)變，真正體現(xiàn)出對知識的靈活運用。

(4)利用BRM模擬器使航海天文要素動態(tài)逼真。模擬器通過運用內(nèi)部建立的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)替代天象儀的部分功能，利用其視景通道來開展天文基礎(chǔ)知識教學(xué)，模擬各天文要素的運動和變化。通過船舶航區(qū)的切換、時間的改變，在船舶運動中實現(xiàn)星空場景的逐漸變化，真正實現(xiàn)航海天文要素的動態(tài)化發(fā)展。如英國TRANSAS 公司研發(fā)的 NTPRO 5000系列的模擬器，可以全天候地開展航海天文教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)員認知星空和各種星座，并能夠成功模擬出各種天文觀測資源。

2.基于BRM模擬器的航海實踐技能教學(xué)

傳統(tǒng)的航海教學(xué)實踐多采用彼此獨立的實踐教學(xué)平臺來實現(xiàn)技能教學(xué)的目標，由于BRM模擬器具有多條本船系統(tǒng)，因此在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中能夠提供高度仿真的實踐教學(xué)資源，為航海實踐專項技能的培養(yǎng)創(chuàng)造更真實的場景，有利于學(xué)員更加有效地掌握航海技能。

(1)利用模擬器內(nèi)置的高度仿真全球定位終端資源GPS接收機，來掌握船舶的實時定位技能。學(xué)員可在GPS上直接讀取船位信息資源并在紙質(zhì)海圖上實施定位作業(yè)。定位的對象包括本船船位、目標船舶船位和其他相關(guān)物標的位置，也可以在電子海圖上點擊實施精確的船位制導(dǎo)。在民用航海領(lǐng)域定位誤差精度可達10m以內(nèi)。

(2)利用模擬器自身具有的RADAR設(shè)備資源，從而實現(xiàn)以下教學(xué)目標。

第一，熟悉雷達的基本操作。如掌握雷達開關(guān)機的基本操作步驟；熟悉雷達主要的功能和操作，如雨雪抑制FTC和海浪抑制STC等功能；了解雷達傳感器的設(shè)置和數(shù)據(jù)核實；掌握保持清晰觀測目標的雷達操作和調(diào)節(jié)技能，如增益GAIN和調(diào)諧TUNE功能的相輔相成，使被觀測物標能被最清晰和飽滿地呈現(xiàn)；掌握準確測量目標位置的操作方法和技能等。

第二，掌握雷達觀測的方法和技能。學(xué)會從雷達回波光斑中正確甄別有用的目標回波，如正確識別目標船舶的回波、海浪雜波以及空中的回波(如飛行器、云、飛鳥的回波等)；掌握正確的雷達定位的方法等，如選擇適合于雷達定位的目標，熟練掌握雷達定位的方法，選擇恰當?shù)亩ㄎ粫r機，正確分析物標的觀測誤差，準確測量物標的方位和距離等。

第三，熟練運用雷達導(dǎo)航技能。盡管現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，GPS、電子海圖顯示和信息系統(tǒng)ECDIS等先進的技術(shù)不斷應(yīng)用于現(xiàn)代航海，但基于航海雷達的導(dǎo)航技術(shù)仍被視為一種簡單和可靠的導(dǎo)航方式。如在雷達北向上和相對運動顯示的模式下，可以利用活動距標VRM和電子方位線EBL來實施平行線導(dǎo)航，也可以為避開航線一側(cè)的危險物而設(shè)置方位避險線，還可以在避險物標和航行危險物的連線與計劃航線垂直或接近垂直時采用距離避險線來避開危險物等。

第四，熟練運用雷達進行人工標繪的技能。通過在RADAR顯示屏的貼膜上直接作圖的方式來實施單物標和多物標的標繪練習(xí)，達到對船舶間會遇態(tài)勢的評估，計算來船的速度、航向等，判斷來船的最小會遇距離CPA和最小會遇時間TCPA，采取最有效的避碰方案并對避碰效果實施有效的評估，從而告別單調(diào)枯燥的圖紙作業(yè)，實現(xiàn)作業(yè)界面的生動化。

(3)能夠充分利用對物標進行捕捉和跟蹤的內(nèi)置自動雷達標繪儀(ARPA)資源，直接讀取捕捉物標的參數(shù)，從而對船舶間會遇態(tài)勢做出判斷，掌握目標船舶的動態(tài)，評估兩船的會遇風(fēng)險，并對即將采取的行動進行模擬，對實際避讓效果進行評估，從而保障船舶的安全會遇。

(4)熟練掌握具有助航監(jiān)控功能的AIS等信息資源的使用。船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)是一種新型的助航設(shè)備。AIS基本功能是：將本船和他船的精確船位、航向、航速(矢量線)、轉(zhuǎn)向速度和最近船舶會遇距離等動態(tài)信息和船名、呼號、船型、船長與船寬等靜態(tài)信息通過VHF自動、定時播發(fā)，在VHF覆蓋范圍內(nèi)(20海里)裝備AIS設(shè)備的船舶，可自動接收到這些信息。學(xué)員可以借此對雷達信息提供最有效的補充，獲取目標船舶的運動參數(shù)，最大限度地避免船舶間緊迫局面的形成。

(5)熟練操作ECDIS電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的技能。ECDIS具有紙質(zhì)海圖作業(yè)的全部功能，如恒向線航線設(shè)計、大圓航線的設(shè)計、船舶定位、海圖作業(yè)等基本功能，同時還具備航海日志、數(shù)據(jù)計算、航海資料更新和航線監(jiān)控的功能等?？梢宰寣W(xué)生在掌握紙質(zhì)海圖作業(yè)技能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)海圖作業(yè)的數(shù)字化、無紙化，極大地提高海圖作業(yè)的精度，降低作業(yè)的難度，節(jié)約了海圖作業(yè)的時間。

(6)模擬器的操舵儀可以用于航海類專業(yè)學(xué)生的基本操舵技能的訓(xùn)練。特別是通過模擬不同船舶在不同背景的海況，能夠加深學(xué)員對船舶慣性的體會，理解并能熟練執(zhí)行各種舵令，特別是增強對全英文舵令的理解并達到熟練運用的目的，熟練掌握操舵的基本技能，從而具備無限航區(qū)高級值班水手的基本業(yè)務(wù)素質(zhì)。

(7)利用模擬器能夠培養(yǎng)學(xué)員對車、舵、錨、纜、拖船在船舶操縱中的綜合操作技能。可以根據(jù)船舶的操縱性能和水域的特點，風(fēng)、流等要素，并結(jié)合本船的船型尺度、載荷、風(fēng)流條件、操縱性能和水域的具體情況，恰當?shù)剡\用車、舵、錨、纜、拖船等操縱設(shè)備，正確預(yù)估船舶的慣性沖程和旋回圈等操縱要素，綜合制訂并實施具體的操縱方案。

(8)利用模擬器訓(xùn)練能夠增進學(xué)員在各種外界因素下對操船技能的培訓(xùn)。如風(fēng)對操船的影響、流對操船的影響、受限水域?qū)Σ俅挠绊懸约按g效應(yīng)的探討，從而理解風(fēng)流壓差和船間效應(yīng)的克服和預(yù)防。甚至還可以開展模擬在各種船型下對相應(yīng)的船舶操縱性能的研究。

3.基于BRM模擬器的航?；纠砟睢B(tài)度的培養(yǎng)

船員良好的工作態(tài)度是決定船舶安全的重要因素，而BRM模擬器正是將知識、技能和態(tài)度三者進行結(jié)合，實現(xiàn)三位一體的模擬器實踐的教學(xué)模式(如圖3)。

圖3 BRM模擬器與知識、態(tài)度、技能的關(guān)系

(1) BRM模擬器可以通過運用自身所配備甚高頻(VHF)設(shè)備和船舶內(nèi)部電話，掌握船舶的內(nèi)部溝通、外部通信基本原則和培養(yǎng)基本的通信理念。特別是針對無限航區(qū)的學(xué)員，運用國際海事組織(IMO)所規(guī)定的航海標準通信用語(SMCP)、碼語等來實現(xiàn)船舶間的英語通信和交流。按照模擬器的最低配置要求，模擬器每次可以實現(xiàn)至少3個學(xué)員之間的本船和副本船之間以及副本船和副本船的通信交流，極大地提高了學(xué)員的交流和互動，最終培養(yǎng)和形成基本的船舶通信理念和態(tài)度。

(2) BRM模擬器能夠培養(yǎng)船員的應(yīng)急理念，保障船舶應(yīng)急的有效性。在教學(xué)中對學(xué)員進行碰撞、擱淺、觸礁、火災(zāi)、故障、救生與棄船以及海上拖帶等方面的模擬演練，從而增強學(xué)員的情景意識和應(yīng)急應(yīng)變能力，為船舶可能遭遇的突發(fā)事件提供有力的安全技術(shù)保障。

(3)培養(yǎng)船員對駕駛臺資源管理的綜合理念，培養(yǎng)良好的工作作風(fēng)和工作態(tài)度。良好的訓(xùn)練是船舶安全的保障。通過利用BRM模擬器，可以培養(yǎng)船員良好的情景意識[9]和文化意識，培養(yǎng)船員的決策力與領(lǐng)導(dǎo)力，提升組織與團隊協(xié)作能力，改善船舶通信與溝通的技能。

四、結(jié)語

本文通過對BRM模擬器教學(xué)功能的開發(fā)，探討其在不同教學(xué)模塊下的具體教學(xué)內(nèi)容和方向，使BRM模擬器成為航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的核心教學(xué)資源，形成航海教學(xué)中知識、技能和態(tài)度的培養(yǎng)三位一體的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式還需要在今后進一步研究與實踐，從而在教學(xué)和人才培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用。

[1] 王建明. BRM模擬器實訓(xùn)研究[J].科教文匯, 2013(10):80-81.

[2] 周建平,方泉根.駕駛臺資源管理培訓(xùn)的幾點體會[J].航海教育研究, 2007, 24(s1):22-24.

[3] 褚善東,張一久.論利用BRM培訓(xùn)提高學(xué)生海上應(yīng)急心理素質(zhì)[J].武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報, 2014(4):32-35.

[4] 張文博,何欣. 船舶操縱、避碰與BRM實操課程設(shè)計[J]. 航海教育研究, 2016(2):34-36.

[5] 汪正綱.船舶操縱模擬器在航海教育中存在的問題[J].珠江水運,2014(10):47-49.

[6] 中華人民共和國交通運輸部.中華人民共和國海船船員適任考試和發(fā)證規(guī)則(中華人民共和國交通運輸部令2011年第12號).

[7] 章文俊，肖仲明，劉君坡.STCW公約馬尼拉修正案過渡期海員培訓(xùn)與發(fā)證研究[J].航海教育研究,2013(4):13-16.

[8] 王建明.BRM模擬器實訓(xùn)研究[J].天津海運職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2013(4):80-84.

[9] 方泉根.船舶駕駛臺資源管理[M].北京：人民交通出版社，2011.

2017-02-24

：1006-8724(2017)03-0080-04

U676.2

：A*