海警艦船綜合仿真實訓(xùn)教學(xué)探索

楊玉峰, 馮明奎

(武警海警學(xué)院 船艇指揮系, 浙江 寧波 315801)

中國海警局成立以來,在東海、南海等敏感海區(qū)的維權(quán)、執(zhí)法、執(zhí)勤活動成為常態(tài)。為加速培養(yǎng)海警部隊亟需的艦船綜合指揮人才,武警海警學(xué)院船艇指揮系組織申報教育部特設(shè)專業(yè)海警艦艇指揮與技術(shù)專業(yè)并獲得批準(zhǔn)。該特設(shè)專業(yè)的學(xué)員要經(jīng)過4年的學(xué)歷教育,完成部隊認(rèn)知實習(xí)、課程實訓(xùn)、課程實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié),成為海警部隊合格的指揮官。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié),由于實裝實習(xí)艦艇較少,學(xué)員隨海警部隊到敏感海區(qū)執(zhí)法維權(quán)機會較少,學(xué)員畢業(yè)后不能立刻適任崗位需求。為解決這一問題,開發(fā)虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)項目[1-2],特別是綜合實訓(xùn)教學(xué)項目,對減少訓(xùn)練費用、提升海警艦船綜合指揮人才質(zhì)量培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。

1 海警艦船綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)構(gòu)成及功能

海警艦船綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)由指揮控制系統(tǒng)1套、360°水平視場角主本船1套、180°水平視場角副本船2套、三聯(lián)臺副本船2套、導(dǎo)調(diào)系統(tǒng)1套構(gòu)成。系統(tǒng)的構(gòu)建采用分布交互仿真和高層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計思想,利用先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將系統(tǒng)的各模塊子系統(tǒng)相互連接。各個本船均具有三維視景顯示單元、電子海圖單元、模擬雷達與ARPA操作顯示單元、CONNING單元、望遠鏡單元、視頻取證單元、模擬導(dǎo)航儀器單元,可以進行車、側(cè)推器、舵、錨、拖輪和纜繩的使用。

各本船可以分別在獨立的海區(qū)單獨訓(xùn)練,也可以進行多本船同組對抗訓(xùn)練。系統(tǒng)可以實時模擬航行環(huán)境,包括風(fēng)、浪、流、淺水效應(yīng)、岸壁效應(yīng)、船吸和船推效應(yīng)、外界運動和固定物標(biāo)、碼頭、海岸等,可以模擬在不同水域、采用不同模擬本船船型進行單獨或?qū)购叫小⒈茏尣僮饔?xùn)練、靠離泊訓(xùn)練等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 海警艦船綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

仿真系統(tǒng)為艦船操縱人員提供了十分逼真的訓(xùn)練環(huán)境,符合STCW公約所要求的必須使用模擬器進行的各種訓(xùn)練,可滿足不同層次海警艦船人員培訓(xùn)、艦船各戰(zhàn)位人員的協(xié)同訓(xùn)練或單兵訓(xùn)練,可進行支隊級、大隊級艦船編隊、執(zhí)勤及指揮訓(xùn)練,單艦船操縱、航渡、應(yīng)急、執(zhí)勤訓(xùn)練,能提供支隊級指揮中心的指揮仿真訓(xùn)練,可進行模塊功能擴展、敏感海區(qū)艦船對抗想定等方面的研究工作。

2 艦艇指揮與技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練的必要性

作為應(yīng)用型本科院校,實踐教學(xué)課時比例應(yīng)該占有較大比重。此前在設(shè)計人才培養(yǎng)方案時,實踐教學(xué)沒有得到充分重視,實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中驗證性實訓(xùn)比重過高,實訓(xùn)內(nèi)容也較為單一,而綜合性、設(shè)計性實訓(xùn)安排課時較少。實訓(xùn)教學(xué)是加深學(xué)員對理論知識的理解和掌握、提高學(xué)員解決實際問題能力的有效途徑,是培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新意識和能力的重要環(huán)節(jié)[3-5]。隨著海上執(zhí)法環(huán)境的變化,邊防海警與海監(jiān)、漁政、海關(guān)緝私隊伍的整合,海警隊伍執(zhí)法的內(nèi)容和對象隨之?dāng)U大,執(zhí)法環(huán)境也更加復(fù)雜。海上執(zhí)法由原來的單一執(zhí)法到聯(lián)合執(zhí)法,由單艦艇到多艦艇編隊執(zhí)法,由單一裝備到艦機聯(lián)合執(zhí)法,由傳統(tǒng)海區(qū)到敏感海區(qū)維權(quán)執(zhí)法,對艦艇指揮員的綜合素質(zhì)提出更高的要求。為了滿足海警實戰(zhàn)化訓(xùn)練需求,有必要增設(shè)海警艦艇指揮與技術(shù)專業(yè)的綜合實訓(xùn)項目,在項目設(shè)計中注重對艦艇各個戰(zhàn)位的聯(lián)調(diào)聯(lián)訓(xùn),注重艦艇與直升機或無人機的聯(lián)合指揮實訓(xùn)。在院校階段實現(xiàn)綜合實訓(xùn)項目訓(xùn)練的最好途徑就是通過海警艦船綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)實現(xiàn)[6-8]。

3 綜合實訓(xùn)教學(xué)探索

3.1 綜合性實訓(xùn)項目設(shè)計

綜合性實訓(xùn)項目的設(shè)計是實踐教學(xué)體系中的重要環(huán)節(jié),需要各門專業(yè)課程實驗教學(xué)大綱的密切協(xié)同和專業(yè)教員的高度配合[9-10]。專業(yè)負(fù)責(zé)人需總體把握、做好頂層設(shè)計；專業(yè)教員需做好分項實施方案。為滿足海警部隊實戰(zhàn)化訓(xùn)練需要,學(xué)院制定了新的人才培養(yǎng)計劃,修訂了專業(yè)課程大綱和實驗教學(xué)大綱,減少了單一驗證性實訓(xùn)項目、增設(shè)了綜合實訓(xùn)項目。根據(jù)學(xué)院實驗室現(xiàn)狀,優(yōu)化整合單一功能性實訓(xùn)室,規(guī)劃成4大類實驗室。海警艦船綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)實驗室是最大的綜合性實驗室,最適合開展海警艦艇指揮與技術(shù)專業(yè)綜合性實訓(xùn)項目。

可以運用多種方法進行實訓(xùn)項目的設(shè)計。例如在實際操作中,選定幾個典型的操作區(qū)域,分別制訂綜合實訓(xùn)題卡。題卡的內(nèi)容包括實訓(xùn)時間、評分標(biāo)準(zhǔn)、指定實訓(xùn)的水域、船名、船型等基本信息以及艦船航行的場景。海警艦艇綜合性實訓(xùn)項目設(shè)計如圖2所示。通過艦船勤務(wù)指揮實訓(xùn)模塊,提升學(xué)員的艦船執(zhí)勤、常規(guī)通信、遇險通信以及艦機聯(lián)合指揮能力；通過艦船武備指揮仿真實訓(xùn),提高學(xué)員對殺傷性武備及非殺傷性武備的組織指揮能力；通過航行危險局面實訓(xùn)、應(yīng)急實訓(xùn)及偶發(fā)事件實訓(xùn),提高學(xué)員的航海技能及應(yīng)急處理能力；通過艦船綜合仿真系統(tǒng)綜合性實訓(xùn),為學(xué)員縮短第一崗位任職時間積累經(jīng)驗。

3.2 綜合性實訓(xùn)項目實施

在海警艦船綜合仿真實訓(xùn)教學(xué)中,改變了傳統(tǒng)教學(xué)中以教員講授為主、學(xué)員被動學(xué)習(xí)的局面,代之以學(xué)員為中心、教員引導(dǎo)式教學(xué)模式,穿插團隊合作式、互動式、探討式學(xué)習(xí)。利用多媒體技術(shù)手段輔助教學(xué)、開發(fā)綜合性實訓(xùn)項目,為學(xué)員創(chuàng)建逼真的海上實訓(xùn)環(huán)境,使學(xué)員感覺置身其中,快速進入情境,在團隊合作中鍛煉其情境意識和角色意識。在實訓(xùn)總結(jié)講評中,改變教員總結(jié)、學(xué)員聆聽模式,讓每位參與戰(zhàn)位角色的學(xué)員講述實訓(xùn)的心得體會,給予學(xué)員獨立思考問題和解決問題的機會[11]，切實提高實訓(xùn)教學(xué)效率。

圖2 海警艦艇綜合性實訓(xùn)項目設(shè)計

以學(xué)員為主的角色變換增加了學(xué)員的實訓(xùn)熱情。一組15人的綜合實訓(xùn)可以分為3個小組同時進行,小組內(nèi)隨機分配艦長、副艦長、航海長、槍炮長、操舵兵的角色。在進行下一個項目時,學(xué)員的角色進行輪換。學(xué)員在實訓(xùn)中的積極性明顯提高,實訓(xùn)效果也非常明顯,角色意識和情景意識大大增強。

討論式、交互式教學(xué)調(diào)動了學(xué)員獨立思考、主動實訓(xùn)的積極性。在艦船仿真系統(tǒng)實訓(xùn)之前,每個小組根據(jù)教員給定的實訓(xùn)項目制訂航次計劃,小組成員通過討論共同擬定方案,查找本航次所需要的航海圖書資料,并對實際操作中可能出現(xiàn)的突發(fā)事件做好預(yù)案。

在實訓(xùn)中,艦長的角色至關(guān)重要,他是這個團隊的總指揮。但艦長在指揮時也可能存在疏忽細(xì)節(jié)的情況,需要團隊成員相互提醒,體現(xiàn)團隊意識。在綜合性實訓(xùn)中,教員起輔助作用,但要記錄下每個團隊成員的反應(yīng)。在項目結(jié)束時,教員要做出總結(jié)；擔(dān)任艦長、副艦長、航海長、槍炮長、操舵兵的學(xué)員也要分別總結(jié)自己在承擔(dān)角色中的優(yōu)點和缺點。教員根據(jù)個人總結(jié)情況評分。

教員的角色是綜合性實訓(xùn)成功實施的關(guān)鍵。在實訓(xùn)教學(xué)過程中,教員的角色至關(guān)重要。為了保證實訓(xùn)項目的偶發(fā)性和突發(fā)性,要不斷為實訓(xùn)團隊制造麻煩,例如突然設(shè)置能見度不良、設(shè)置高速小船為疑似海盜船、溢油、船舶故障、人員落水等,最大限度地模擬海上的突發(fā)事件,借以考察每個團隊的應(yīng)急措施和處置能力。在實訓(xùn)中,由2名教員承擔(dān)機艙、海警指揮中心值班員角色,及時與每個團隊進行通信和交流。由于3個本船同時進行實訓(xùn),項目的設(shè)置順序需要依次進行,防止一個本船故障不斷,其他本船無緊急情況發(fā)生。實訓(xùn)中,教練員站的教員最好提前做好3個本船的項目設(shè)置和通信交流表,把各個本船的反饋情況及時記錄下來,以反映實訓(xùn)團隊整體協(xié)調(diào)能力和情境意識。

4 綜合實訓(xùn)評估

學(xué)員實訓(xùn)后及時對其進行評估,對實訓(xùn)的效果進行檢驗,以形成綜合實訓(xùn)教學(xué)的閉環(huán)。根據(jù)提前擬定的綜合實訓(xùn)項目評估表[12]和實訓(xùn)教學(xué)的實際情況，制訂適合海警訓(xùn)練的評估要素和評估標(biāo)準(zhǔn)。評估要素包含任務(wù)分析與計劃、通過指定水域?qū)嶋H操作、工作態(tài)度與情景意識,每一要素仿真實訓(xùn)占40%,實訓(xùn)評價占60%,總體評價為合格與不合格兩級。仿真實訓(xùn)的實時情況可以通過采集各個本船的運動參數(shù),分析艦船的操作技能,對照評估標(biāo)準(zhǔn),給出客觀的成績。圖3、圖4所示分別是艦艇1、2航跡變化情況,其中Lat、Lon分別代表艦艇的緯度和經(jīng)度,圖5、圖6所示的是艦艇1、2船艏向(HDG)、航向(COG)、回轉(zhuǎn)角速度(ROT)變化。圖7所示的是艦艇2吃水差及橫傾變化。

圖3 艦艇1航跡變化

圖4 艦艇2航跡變化

圖5 艦艇1船艏向、航向、回轉(zhuǎn)角速度變化

圖6 艦艇2船艏向、航向、回轉(zhuǎn)角速度變化

圖7 艦艇2吃水差及橫傾變化

5 結(jié)語

武警海警學(xué)院依托海警艦艇綜合仿真系統(tǒng)實驗室,探索綜合性實訓(xùn)項目的設(shè)計。在實訓(xùn)教學(xué)中創(chuàng)新教學(xué)模式,把學(xué)員被動學(xué)習(xí)改變?yōu)槟軌颡毩⑺伎?、主動學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí),把綜合性實訓(xùn)項目融入復(fù)雜的海上執(zhí)法執(zhí)勤環(huán)境中實施,有效提高了學(xué)員的應(yīng)急反應(yīng)能力和綜合指揮能力,以快速形成海警的執(zhí)法戰(zhàn)斗力。