生產性實訓陸上教學船的設計與應用

韓 濤

（延安職業(yè)技術學院，陜西延安716000）

航海類專業(yè)是針對船舶具體工作崗位而設置的專業(yè)群，具有很強的實踐性。學生就業(yè)后要能夠履行船上相應職務的崗位職責，具備執(zhí)行船舶各項工作任務的實際操作能力。為滿足國家海事局對開展船員教育與培訓工作的相關要求，各航海院校都建立了校內專業(yè)實訓室，在教學中發(fā)揮了一定作用。但由于這些實訓室大都分散布置在教學樓或實訓樓內，缺乏真實的船舶實際場景和工作氛圍。一些辦學實力強的航海院校專門配置了教學實習船，學生可以到船上進行真實的工作體驗，但實習時間和人數(shù)有限，且投資大、管理困難，其他院校無法推廣復制。有些航海院校也在校內建了仿真船，但也只是滿足了部分實操訓練項目的要求，無法完成企業(yè)需求的生產性實訓。按照國家海事局的最新要求，船員培訓機構應按照《海船船員培訓大綱（2016 版）》要求開展培訓，要重點加強對學員實際操作能力的訓練，通過校企合作等方式開展實船培訓和“師帶徒”培訓，著力培養(yǎng)應用型船員人才。為此，在校內設計建造一艘功能齊全的陸上教學船，以開展綜合性、系統(tǒng)性的航海類專業(yè)群教學，滿足航海高職教育生產性實訓的需要，對提升航海人才培養(yǎng)質量具有重要的現(xiàn)實意義。

一、陸上教學船設計理念

（一）設計標準

教學船主要以遠洋千噸級散貨船為模型，參照中國船級社《鋼質海船入級與建造規(guī)范》的要求與標準進行設計與建造。所有船舶設備設施的設計與安裝均要考慮教學及學生實訓的安全保障，必須符合國家及行業(yè)有關標準，必須滿足教學實訓和海事局評估考試的功能要求。

（二）設計原則

教學船的設計要遵循安全性高、功能全、訓練場景與實船一致等原則，要同時兼顧實船構造特點和教學訓練要求，打造一艘外形逼真、結構相似、功能強大的陸上海船，供學生進行多項船舶任務實訓和職業(yè)資格考試，以掌握崗位必需的操作技能，提升職業(yè)素養(yǎng)，為在校學習專業(yè)知識和畢業(yè)頂崗實習打下良好的基礎。

（三）造船材料和工藝

為降低建造成本，同時要兼顧船舶安全性高的要求，考慮到陸地和海洋環(huán)境的差異，船體構件要按《鋼制海船入級與建造規(guī)范》的要求進行結構設計，船體結構材質建議選用國產CCS-B級船用碳素鋼。教學船為部分焊接結構船，建造時應采用合理的焊接工藝和程序，以減小焊接變形和殘余應力。焊接材料、施焊工藝及焊縫質量應符合我國造船規(guī)范的有關要求。

二、陸上教學船實訓功能設計

教學船擬將船員專項技能訓練、船員適任培訓、船員特殊培訓融為一體，適合航海技術、輪機工程技術、國際郵輪乘務管理等專業(yè)相關課程的現(xiàn)場教學及實訓，打造成“教、學、做一體化”的“校中船”航海類專業(yè)群生產性實訓基地。為了符合《海員培訓、發(fā)證和值班標準國際公約》（STCW公約）及修正案的要求，并滿足《海船船員培訓大綱（2016版）》對實操項目的規(guī)定，結合船舶自身的特點，可分五大區(qū)域來設計陸上教學船的實訓功能。

（一）駕駛臺區(qū)域

駕駛臺是船舶甲板部的重要工作場所，是全船的指揮控制中心，同時駕駛臺也是進行棄船、消防等各類船舶演習的指揮中心。在駕駛臺我們可以設計完成航海技術專業(yè)的駕駛臺資源管理（BRM）實訓、航海儀器實訓、電子海圖實訓、雷達操作與應用實訓、航線設計實訓和操舵訓練等船員適任培訓項目。

（二）船員居住處所

營運船舶的上層建筑主要是船員的居住區(qū)，而在陸上教學船上，我們可以根據(jù)其房間分布特點設計成國際郵輪乘務管理專業(yè)的前臺實訓室、吧臺實訓室、客艙實訓室等，同時還可以設計多功能教室、小證器材陳列室等房間。整個船員居住區(qū)域也是進行棄船、消防、旅客應急疏散等演習的主要場所，與真實船舶環(huán)境一致。艇甲板配置一艘救生艇，可以進行精通救生艇筏（Z02）項目中的收放艇實訓和救生演習。尾甲板處設置拋投式救生艇，可以進行拋投式救生艇實訓。

（三）機艙和舵機室

陸上教學船機艙安裝有輪機模擬器，并配置一些必要的風機、消防泵等設備，可以進行高級消防演習（Z04）、應急逃生訓練、機艙值班模擬、動力裝置操作、機艙資源管理實訓等項目，是輪機工程技術專業(yè)的綜合訓練場所。舵機室配置液壓舵機，可由駕駛臺進行遠程操作，實現(xiàn)遙控操舵功能。

（四）主甲板及貨艙區(qū)域

主甲板是進行水手工藝訓練的主要場所，可以進行甲板除銹作業(yè)、油漆作業(yè)、上高和塔跳訓練、船體保養(yǎng)等作業(yè)項目，也是船舶消防、救生、溢油演習的主要場所。教學船配置三個貨艙，前貨艙配液壓艙蓋，可以進行液壓艙蓋的結構和操作實訓。液壓艙蓋上方配置集裝箱貨物和常用非標準件，用來進行船舶貨物認識實訓。前貨艙和中貨艙中間安裝起貨機，可以進行裝、卸貨操作訓練。中貨艙設計成水手工藝設備陳列室和訓練室?？紤]到客船特殊培訓（T06）的需要，在中貨艙的船體一側開門，設計成客滾船的液壓跳板門?？紤]到航海院校建造游泳館和高臺跳水的成本，把尾貨艙改裝成簡易跳水池，可以進行基本安全（Z01）項目中的跳水和救生筏訓練。船舶的左右邊艙和雙層底艙設計人孔蓋，人員可以出入，用來進行船舶結構和封閉場所實訓。船舶舷梯設計成和實船一致的鋁質活動踏步翻轉舷梯，可以進行舷梯的收放訓練。

（五）船艏區(qū)域

艏樓甲板上按實船配置錨機和絞纜機，并配備相應的纜樁、導纜孔和導纜滾輪等系纜設備，可以進行甲板機械操作訓練和船舶靠、離泊模擬訓練，錨機可以用來進行收放錨訓練。艏樓里面設置錨鏈艙和帆纜間，用來作為物料間和油漆間，可以進行錨鏈、帆纜索具訓練，也可以進入艏尖艙，進行船舶結構實訓和封閉場所實訓。

圖1 船舶總布置圖

圖2 各層甲板布置圖

三、陸上教學船結構設計

一般來說，一艘船舶的主尺度是在綜合考慮各種因素后進行確定的。通過對大連海事大學、寧波大學海運學院、四川交通職業(yè)技術學院等航海院校的實訓船進行實地調研，考慮到建造成本和校內實訓空間要求，教學船整體尺寸建議設計為50×12×10m。船體分為主甲板、二層甲板、三層甲板和駕駛甲板四層，具體包括船艏、船舯、機艙、居住處所和駕駛臺五個功能區(qū)域。教學船兩側為學生集合和演練場地，前后為船舶系、解纜作業(yè)區(qū)，要求寬度至少為10m，整個項目占地面積至少為70×30m。船型設計為鋼質、方艉，球鼻艏、單機單槳單舵、尾機型混合結構式散貨/集裝箱/油船，船體為鋼質橫骨架式，底座為船體形狀混凝土結構，油貨艙區(qū)域設雙底雙舷單甲板，集裝箱貨艙區(qū)域設雙底雙舷，電焊連接。（如圖1所示）

表1 船舶主要尺度要素

（一）艙室布置

教學船設計方案首先應滿足相關海事公約和專業(yè)教學需求，其次應滿足船舶造船規(guī)范。表1 是主船體艙室的設計和位置（表中肋骨數(shù)僅供參考）。

表2 船體艙室布置

（二）各層甲板設計（如圖2所示）

表3 各層甲板布置

四、陸上教學船設備配置

（一）駕駛臺設備配置

根據(jù)要實現(xiàn)的實訓功能，駕駛臺應配置一套功能完備的航海模擬器。航海模擬器應配備與實船同尺度的模擬駕駛臺，駕駛臺內配備與實船基本相同的各種航海儀器，包括綜合信息顯示、內外部通訊設備、操縱控制設備、雷達、ECDIS（電子海圖顯示與信息系統(tǒng)）、GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）、AIS（自動識別系統(tǒng)）、標準磁羅經、操舵磁羅經、計程儀等。另外，駕駛臺內還應配有遇險報警設備EPIRB、SART 以及其他信號設施，以及其他船上用到的設備，比如拋繩器、國際通岸接頭、各國國旗、信號旗等。

（二）機艙設備配置

考慮到機艙要實現(xiàn)的功能，機艙設備配置以輪機模擬器為主。輪機模擬器系統(tǒng)應至少包括：主柴油機及其推進系統(tǒng)、主機遙控系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、機艙污水系統(tǒng)、壓載水系統(tǒng)、中央冷卻水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、分油機系統(tǒng)、電站系統(tǒng)（發(fā)電柴油機、船舶主電站、電站系統(tǒng)故障設置、應急電站）、集中監(jiān)測系統(tǒng)、主機工況檢測系統(tǒng)等各主要系統(tǒng)仿真數(shù)學模型，應能與本船駕駛臺操縱模擬器方便地接口連網(wǎng)，系統(tǒng)對接，實現(xiàn)駕機合一的功能。

（三）船體主要舾裝設備的配置要求

1.槳、舵設備

教學船配1.0m螺旋槳一只，設1×1.5m流線型舵一只。

2.錨、系泊設備

教學船設首錨兩只，可選用400kg 霍爾錨，配AM2-22mm 有檔焊接錨鏈兩根，各17.5m。在船首樓甲板設22mm 電動錨機兼絞纜機（包括指令器）一臺。

3.桅設備

在羅經甲板設置雷達桅（桅桿），其主桅結構為鋼板焊接而成。

4.消防設備

教學船應配備固定水滅火系統(tǒng)、高倍泡沫滅火裝置、固定CO2滅火系統(tǒng)、船舶通訊、監(jiān)控和火災報警系統(tǒng)等設備，設手提式泡沫滅火器5只，手提式干粉滅火器5 只，手提式CO2 滅火器3 只，消防沙箱1個，水龍帶箱4 個（配水龍帶和水柱/水霧兩用水槍），太平斧、鐵撬、鐵鉤各1把，消防水桶2只，船用消防水炮2 部，船用放置防火控制圖的風雨水密筒2只。

5.救生設備

配備重力式救生艇一艘，拋投式救生艇一艘，拋投式救生筏2 個，救生圈、救生衣和救生信號若干。

6.門、窗、孔、蓋、梯

1）門、窗

主體區(qū)域通向開敞區(qū)域的門采用鋼質水密門；上層甲板室通向開敞區(qū)域的門采用風雨密鋼質門；機艙棚、機艙逃生等設置防火自閉門；船員艙室采用鋁質空腹門。船員甲板室（一層）窗為帶風暴蓋舷窗，居住艙室及駕駛室設風雨密的鋁合金窗；駕駛室前頭為固定式鋁合金駕駛室窗，其中1 扇安裝掃雪器；其它門窗均為鋁質?？紤]只做教學用途，各門的防火等級可不作要求。

2）孔蓋

主甲板模擬油艙區(qū)域設置2 個轉動式油艙蓋，圍板高度610mm；散貨、集裝箱貨艙設液壓艙口蓋；其他艙室設置水密人孔蓋。

3）梯

船舶左舷及尾部各設置接岸自制斜梯一部，與岸銜接；機艙、貨油泵艙、甲板室設置標準斜梯，所有斜梯均設置防塵板和防滑條。

五、陸上教學船應用思考

（一）供學生進行船舶認識實習

由于陸上教學船的建造完全和實船一致，基本可以替代航海類專業(yè)學生上船認識實習。在第一學期入學之初，可以安排4學時的新生入學教育；在第三學期初，可以安排16學時的船舶認識實習。通過這兩次的認識，能夠幫助學生初步了解船舶的整體結構、船舶主要設備系統(tǒng)的組成等，幫助他們建立起一個較為完整的船舶概念，有助于學生了解航海類專業(yè)的職業(yè)工作環(huán)境，為職業(yè)定向打下基礎。

（二）供專業(yè)課現(xiàn)場教學

航海、輪機和郵輪專業(yè)15門核心專業(yè)課的部分內容和環(huán)節(jié)均可以在教學船上運用“現(xiàn)場教學法”實景教學?？傉n時超過300學時。教師結合真實的船舶設備對學生進行的講解和操作演示，有助于學生對理論知識的理解和掌握。

（三）供學生進行生產性實訓

利用陸上教學船可以按照企業(yè)要求進行航海技術專業(yè)水手、三副、大副和船長崗位的工作訓練；可以進行輪機工程技術專業(yè)的機工、三管輪、大管輪和輪機長崗位的工作訓練；也可以進行國際郵輪乘務管理專業(yè)的前臺、吧臺和客艙綜合訓練；同時還可以供全部船員崗位進行船舶綜合演習等項目的實景演練。陸上教學船可進行的實訓項目可達40項，可提供工位約350個。

（四）供師生進行科研創(chuàng)新

陸上教學船為教師科研和師生創(chuàng)新提供了合適的平臺。教師在完成生產、實訓任務的同時，能開展一些新產品、新技術研發(fā)，教師可以面向企業(yè)積極開展應用性的橫向課題的研究，學生可以依靠教學船平臺積極開展專業(yè)方面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。

（五）社會服務能力增強

陸上教學船設備先進，完全符合主管機關和企業(yè)要求，可面向社會承擔30 個崗位的海船和內河船員培訓任務，可作為水上運輸行業(yè)職業(yè)資格鑒定基地及職工崗位培訓或再就業(yè)培訓、農民工技能培訓基地。

結束語

通過在校內打造一艘與實船一致的陸上教學船舶，學生可以體驗船上仿真的工作場景，操作訓練實際的船舶設備，熟悉駕機聯(lián)系和操縱方法，掌握航行、信號、通訊和管理等方面的船舶工作技能。提高航海類專業(yè)校內生產性實訓的質量和水平，陸上教學船的應用，可以有效提升學生的職業(yè)素質和工作應變能力。