VR技術(shù)助力航海教育新舊動能轉(zhuǎn)換

辛小辰 馮曰林 朱英英 陳冰君

摘 要：傳統(tǒng)的航海課堂教學(xué)難以滿足IMO對船員培訓(xùn)大綱的要求，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)，在航海課程的教學(xué)中融入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以極大的提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及效率，提升濰坊航海教育的質(zhì)量，促進(jìn)濰坊航海業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實? 濰坊航海業(yè)? 新舊動能轉(zhuǎn)換

Virtual reality Technology promotes the conversion of new and old kinetic energy in navigation education

ABSTRACT： Traditional navigation teaching cannot meet the requirements of IMO for seafarer training. Integrate virtual reality technology into navigation curriculum teaching can greatly improve students’ learning interest and efficiency， improve the quality of navigation education， and promote the conversion of old and new kinetic energy in Weifang maritime industry.

Keyword：? Virtual Reality;Weifang Maritime Industry;New and Old Kinetic Energy Conversion

一、采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)服務(wù)濰坊航海業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換的背景及意義

隨著現(xiàn)代航運市場的不斷發(fā)展，對航海類專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量也提出了更高要求，課堂教學(xué)是人才培養(yǎng)的核心陣地，根據(jù)教育部出臺的一系列文件要求，如推進(jìn)專業(yè)教學(xué)緊貼技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)實際，應(yīng)調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，更新課程內(nèi)容，深化多種模式的課程改革。

1. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航海類專業(yè)課堂教學(xué)中的應(yīng)用，是一種新型的課堂教學(xué)改革嘗試，利用虛擬現(xiàn)實的情境設(shè)計，通過參與式的課堂教學(xué)組織，突出學(xué)生的主體地位，并結(jié)合過程性學(xué)習(xí)評價機(jī)制，可以促進(jìn)航海類學(xué)生綜合素質(zhì)的養(yǎng)成，不斷提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2.目前國內(nèi)外的航海類院校的課堂還普遍存在著理論與實踐脫節(jié)，課本與實船存在較大差別的問題。

3.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建的航海模擬器和輪機(jī)模擬器能夠拓展中小學(xué)生對航海教育的認(rèn)識，對航海文化的認(rèn)同，提升濰坊市航海文化氛圍。

4.通過航海虛擬現(xiàn)實技術(shù)在航海類社會培訓(xùn)中能夠提高海員綜合技能和素質(zhì)，推動濰坊由海員培養(yǎng)大市到海員培養(yǎng)強(qiáng)市的轉(zhuǎn)變，帶來顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

二、采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)服務(wù)濰坊航海業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換的對策及方法

1.構(gòu)建基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的航海模擬器和輪機(jī)模擬器平臺

滿足IMO關(guān)于海員培訓(xùn)、發(fā)證及值班標(biāo)準(zhǔn)國際公約（STCW78/95）規(guī)定的“適任評估項目”和“能進(jìn)行持續(xù)熟練程度演示”的要求。滿足中國海事部門《關(guān)于STCW78/95公約過渡規(guī)定的實施辦法》中規(guī)定的“自動化電站的訓(xùn)練”和“自動化系統(tǒng)的訓(xùn)練”的要求?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建輪機(jī)模擬器平臺包含的主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：

主機(jī)1臺，型號：MAN B&W 6S35MC Mk7型船用主機(jī)。發(fā)電柴油機(jī)組3臺，型號：4L20。發(fā)電機(jī)3臺，型式： 船用無刷交流同步發(fā)電機(jī)。軸帶發(fā)電機(jī)1臺，品牌：Leroy Somer。應(yīng)急發(fā)電柴油機(jī)1臺，型式： 立式四沖程，帶風(fēng)冷水箱柴油機(jī)。應(yīng)急發(fā)電機(jī)1臺，型式： 船用無刷交流同步發(fā)電機(jī)。燃油鍋爐1臺，型號：SAACKE KLN/VM-2.5/7。廢氣鍋爐1臺， 型號：SAACKE KIP/PC-0.7/7。重油分油機(jī)： 2臺（其中一臺可分輕油），型號Alfa Laval SA821?；头钟蜋C(jī)：2臺，型號Alfa Laval SA816。輕油分油機(jī)：1臺，型號Alfa Laval PA600。主空壓機(jī)：2臺，型號SPERRE HV2/200。

2. 提出主動參與式課堂教學(xué)組織設(shè)計，建立基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的海員教學(xué)模式

根據(jù)構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論，要改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，必須在課堂教學(xué)組織方面進(jìn)行不斷創(chuàng)新設(shè)計，以能讓學(xué)生主動參與課堂為設(shè)計前提。

運用典型工作任務(wù)分析方法，首先將船員實際工作中需要的職業(yè)崗位素養(yǎng)進(jìn)行歸納，總結(jié)出典型工作任務(wù)，找到對應(yīng)的課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計出相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境，使課堂學(xué)習(xí)與實船工作貼合度更高，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，增長“實船”經(jīng)驗，使學(xué)生在工作中能夠更快的融入船舶工作。

教師根據(jù)課學(xué)習(xí)情境設(shè)計程一套完整的工作任務(wù)庫，以任務(wù)卡的形式在課前發(fā)放給學(xué)生。學(xué)生在課前通過多渠道搜集資源，初步完成工作任務(wù)，激發(fā)學(xué)生求知欲。

3.依托航海虛擬現(xiàn)實技術(shù)，研究提升濰坊市航海社會服務(wù)能力的新方法

濰坊作為船員大市，但是，濰坊市對中小學(xué)生航海文化教育卻很少。主要限制條件為中小學(xué)生對船舶接觸較少，而且船舶設(shè)備具有大型化、快速化、專業(yè)化等特點，船舶流動性較強(qiáng)，不適合現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)。通過計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)，建立虛擬船舶設(shè)備的運行場景，學(xué)生可以在虛擬訓(xùn)練場中按照規(guī)定的章程來操作設(shè)備，了解船舶運行特點及方法，提高對航海文化的熱愛和認(rèn)同，增進(jìn)學(xué)生航?？破罩R，在中小學(xué)生中提高航海和海洋意識，為山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)培育中堅力量。

在傳統(tǒng)的海員培訓(xùn)中，由于大多船舶設(shè)備較昂貴、體積較龐大或者在學(xué)校內(nèi)較難啟動和危險系數(shù)大等弊端，故不太適用于IMO對船員培訓(xùn)大綱的要求。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)解決了上述船員培訓(xùn)的弊端，并且能夠較直觀的展現(xiàn)出船舶及其設(shè)備的運行原理及反饋。虛擬現(xiàn)實的課堂中學(xué)生像玩游戲一樣操縱著船舶及其設(shè)備，高效、安全、快捷地完成特定的工作任務(wù)，不再受到時間、空間和設(shè)備的限制，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及效率的同時進(jìn)一步提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。彌補(bǔ)了傳統(tǒng)航海類教學(xué)中實踐教學(xué)的短板。

4.打造山東航?？破战逃兀霌P航海文化增強(qiáng)科技興國意識。

打造山東省航?？破战逃?，制定有效的宣傳與服務(wù)于社會。推動航海知識走進(jìn)中小學(xué)、走進(jìn)社區(qū)、走進(jìn)社會。定期對中小學(xué)生開展艦船模型制作技藝技能的教學(xué)、展示、交流和傳播活動，提高中小學(xué)生觀察、思考、動手、創(chuàng)新意識，增強(qiáng)中小學(xué)生愛國、愛軍、愛海洋的情操。吸引社會各界積極參與傳統(tǒng)技藝學(xué)習(xí)，推動民族傳統(tǒng)工藝傳承與創(chuàng)新。實現(xiàn)弘揚中華民族燦爛的航海文化，增強(qiáng)民眾的強(qiáng)軍夢和科技興國意識。

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作者簡介：辛小辰，男，1986年11月出生，碩士研究生，副教授，研究方向為航海文化和士官培養(yǎng)。依托項目：2019年濰坊市社會科學(xué)規(guī)劃重點研究課題。