航海模擬器在船員培訓(xùn)中的作用分析

江雪 顧維國 李雪英

[摘? ? ? ? ? ?要]? 航海模擬器具有強(qiáng)大的仿真環(huán)境和模擬功能，它在船舶駕駛教學(xué)中可以有效代替實(shí)際船舶進(jìn)行實(shí)踐操船訓(xùn)練，是一種重要的船員駕駛培訓(xùn)設(shè)備。首先對(duì)航海模擬器和模擬器的發(fā)展歷程進(jìn)行了簡述，然后探討分析了航海模擬器在航海教育和培訓(xùn)中的應(yīng)用。利用航海模擬器進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)，可以更好地提高船員培訓(xùn)質(zhì)量和船員素質(zhì)，為航海運(yùn)輸業(yè)的安全和發(fā)展提供保障。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 船員;航海教育與培訓(xùn);船員培訓(xùn)質(zhì)量;航海模擬器;駕駛臺(tái)資源管理

[中圖分類號(hào)]? U676.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）49-0178-02

一、引言

航海模擬器具有強(qiáng)大的仿真環(huán)境和模擬功能，它在船舶駕駛教學(xué)中可以有效代替實(shí)際船舶進(jìn)行實(shí)踐操船訓(xùn)練，是一種重要的船員駕駛培訓(xùn)設(shè)備，對(duì)實(shí)踐培訓(xùn)教學(xué)有著重要影響。船舶駕駛臺(tái)資源管理（BRM ）是關(guān)于船舶駕駛的一門管理學(xué)科，涉及船舶公司、航海院校、船員個(gè)體等各個(gè)不同主體，包括船舶設(shè)備、設(shè)備操作、人員管理等硬件和軟件多個(gè)方面。有效地利用航海模擬器進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)，可以更好地提高船員進(jìn)行船舶駕駛臺(tái)資源管理的能力，從而進(jìn)一步提高船員培訓(xùn)質(zhì)量和船員素質(zhì)，為航海運(yùn)輸業(yè)的安全和發(fā)展提供保障。

本文首先對(duì)航海模擬器和模擬器的發(fā)展歷程進(jìn)行簡述，然后重點(diǎn)探討分析航海模擬器在航海教育和培訓(xùn)中的應(yīng)用。為了《STCW78/95公約》（海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)國際公約）履約需要，提高新時(shí)期船員的綜合能力，在我國各航海院校都已建設(shè)配置了航海模擬器。但各航海院校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的情況也有所不同，水平參差不齊，本文就航海模擬器在航海教育和培訓(xùn)中如何發(fā)揮作用進(jìn)行探討。

二、航海模擬器的簡介

航海模擬器，根據(jù)《STCW78/95公約》及挪威船級(jí)社（DNV）等相關(guān)文件的規(guī)定和解釋，是一種局部模擬海洋狀況、船舶運(yùn)動(dòng)，專門為模擬海洋船舶駕駛，從而使操作者不用進(jìn)入真實(shí)的特定環(huán)境就能獲得真實(shí)環(huán)境的感受和操作體驗(yàn)，并通過操作實(shí)踐來獲得和表明其能力的裝置。大型船舶操縱模擬器，主要由駕駛臺(tái)控制面板顯示系統(tǒng)、雷達(dá)/ARPA 模擬系統(tǒng)、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）、導(dǎo)航儀器系統(tǒng)、輔助靠離泊視景系統(tǒng)等組成。GMDSS模擬器則是全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)（Global Maritime

Distress and Safety System）模擬器。

上海海事大學(xué)航海模擬器實(shí)驗(yàn)室由兩套四本船多用途航海雷達(dá)模擬器、一套四本船多功能操舵模擬器和一套目前世界上規(guī)模最大的新一代360°立體視景高仿真度研究型全功能船舶操縱模擬器系統(tǒng)以及三個(gè)多功能航海模擬訓(xùn)練室組成。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高度發(fā)展的今天，船舶模擬器得到了國際航運(yùn)界的高度認(rèn)同，并廣泛運(yùn)用于航海技能教學(xué)、培訓(xùn)和評(píng)估、系統(tǒng)分析、方案論證及工程設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，模擬器的研制也受到了國際海事組織IMO的高度重視，并在《STCW78/95公約》中多次強(qiáng)調(diào)了航海模擬器的作用，國家海事局也在《中華人民共和國海船船員適任評(píng)估大綱和規(guī)范》以及有關(guān)專業(yè)和特殊培訓(xùn)考試和評(píng)估大綱中對(duì)強(qiáng)制性和非強(qiáng)制性模擬器訓(xùn)練給出了規(guī)定。

多用途航海雷達(dá)模擬器用于完成航海技術(shù)專業(yè)相應(yīng)專業(yè)課必需的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和《雷達(dá)觀測(cè)與標(biāo)繪和雷達(dá)模擬器》《自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪儀（ARPA）》兩項(xiàng)專業(yè)合格證培訓(xùn)及值班水手評(píng)估強(qiáng)制培訓(xùn)任務(wù)。多功能操舵模擬器在承擔(dān)專業(yè)課“船舶結(jié)構(gòu)與設(shè)備”的操舵訓(xùn)練、船舶操縱的航行和靠離泊操縱、綜合航行訓(xùn)練以及船員、引航員等職業(yè)培訓(xùn)的訓(xùn)練任務(wù)外，還承擔(dān)了相關(guān)科研任務(wù)，如港口通航能力評(píng)價(jià)等。新一代360°立體視景高仿真度研究型全功能船舶操縱模擬器系統(tǒng)主要針對(duì)海船管理級(jí)船員船長、大副及船舶引航員進(jìn)行大型船舶操縱和海船駕駛臺(tái)資源管理等特殊培訓(xùn)。多功能航海模擬訓(xùn)練室是桌面型的航海模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，除可用于模擬雷達(dá)、ARPA、GPS及操舵訓(xùn)練外，也可利用其進(jìn)行諸如電子海圖、GMDSS、航海英語評(píng)估和船舶積載與系固等專業(yè)訓(xùn)練。

三、航海模擬器的發(fā)展歷程

航海模擬器在我國起步于20世紀(jì)的80年代初期，各航海學(xué)校開始認(rèn)識(shí)到航海模擬器在教學(xué)中可以起到的巨大作用，并逐步配備及制定相關(guān)訓(xùn)練使用方法。自1994年起的三年時(shí)間內(nèi)，航海模擬器在我國得到了發(fā)展，各院校開始將航海模擬器大量使用于教學(xué)中。1994年，《STCW78/95公約》的出臺(tái)在一定程度上促進(jìn)了航海模擬器在教學(xué)中的使用。從1997年開始，圖形技術(shù)和現(xiàn)實(shí)虛擬技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了我國航海模擬器的研發(fā)，使我國航海模擬器技術(shù)進(jìn)入騰飛階段，且研制出各種先進(jìn)的航海模擬器并大量投入到相關(guān)的教學(xué)和培訓(xùn)中。目前我國航海模擬器已經(jīng)在大部分海事課程教學(xué)中得到了使用，如部分學(xué)校利用航海模擬器展開駕駛臺(tái)資源管理、大型船舶操縱等課程的培訓(xùn)，甚至用來進(jìn)行海事分析等論證工作。

上海海事大學(xué)航海模擬器實(shí)驗(yàn)室教學(xué)面積達(dá)2000平方米，可同時(shí)滿足四個(gè)學(xué)生自然班的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和海事局評(píng)估考試需要。航海模擬器實(shí)驗(yàn)室自1989年以來，自行研制、開發(fā)和建設(shè)了各種類型航海模擬器，不僅填補(bǔ)了我國大型船舶操縱模擬器的空白，同時(shí)系統(tǒng)的主要技術(shù)性能也達(dá)到了國際同類設(shè)備的先進(jìn)水平。到目前為止，該室已為國內(nèi)外航海院校、部隊(duì)、企事業(yè)單位提供了60多套不同類型的航海模擬器系統(tǒng)，為我國航海模擬器領(lǐng)域的教學(xué)與訓(xùn)練起到了較大的促進(jìn)作用。

四、航海模擬器的培訓(xùn)效果及作用分析

（一）模擬器的教學(xué)培訓(xùn)效果已得到廣泛認(rèn)可

自20世紀(jì)80年代初，我國航海模擬器經(jīng)過數(shù)十年的研究與發(fā)展，已取得了長足進(jìn)步和豐碩成果。目前已被廣泛應(yīng)用于航海教育培訓(xùn)、港航工程評(píng)估及通航安全論證等領(lǐng)域。對(duì)于航海技術(shù)專業(yè)學(xué)生而言，在校期間實(shí)船的參觀學(xué)習(xí)和實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會(huì)非常有限，且船舶配備的設(shè)備在型號(hào)、功能等方面有較大的局限性。因此，短暫的實(shí)船培訓(xùn)并不能滿足航海類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。通過構(gòu)建虛擬儀器設(shè)備和航海情景，學(xué)員可以脫離傳統(tǒng)的純課本理論教學(xué)，能直觀感受航海儀器設(shè)備，在虛擬場(chǎng)景中有身臨其境的海上體驗(yàn)，并通過模擬操作達(dá)到近似實(shí)船訓(xùn)練的效果，實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)、學(xué)中做”，是一種將理論與實(shí)踐良好融合的學(xué)習(xí)模式?；谠诮逃嘤?xùn)中的良好效果，航海模擬器由初期應(yīng)用于IMO強(qiáng)制性培訓(xùn)評(píng)估項(xiàng)目逐步擴(kuò)展到一些具有前瞻性和針對(duì)性的職業(yè)培訓(xùn)當(dāng)中，如引航員業(yè)務(wù)培訓(xùn)及VTS管理培訓(xùn)等。

同樣，航運(yùn)公司及船舶管理公司在高級(jí)船員儲(chǔ)備培養(yǎng)和能力提升過程中，航海模擬器也發(fā)揮了不可替代的作用。如某航運(yùn)公司要求管理級(jí)船員在每次任職服務(wù)前需要進(jìn)行為期一周的模擬器訓(xùn)練，主要開展進(jìn)出港操船、惡劣天候及繁忙水域航行、典型案例分析等訓(xùn)練內(nèi)容。

可見，不論是航海院校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)還是航運(yùn)公司在航海教育或海員培訓(xùn)過程中航海模擬器已成為一種安全、經(jīng)濟(jì)、有效的重要教學(xué)手段，可切實(shí)培養(yǎng)實(shí)操能力和增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（二）模擬器在培訓(xùn)與評(píng)估中的重要作用

IMO于2010年6月在菲律賓首都馬尼拉召開了國際海事組織STCW公約締約國外交大會(huì)討論并通過了“STCW公約馬尼拉修正案”，再一次修改并增加了模擬器在航海教育培訓(xùn)中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。例如電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）與駕駛臺(tái)資源管理（BRM）定為強(qiáng)制性培訓(xùn)與評(píng)估項(xiàng)目放入規(guī)則A部分，并明確規(guī)定可采用“經(jīng)認(rèn)可的航海模擬器”進(jìn)行課程培訓(xùn)和評(píng)估。

中國海事局在2011年12月29日下發(fā)了《關(guān)于做好STCW公約馬尼拉修正案履約準(zhǔn)備工作有關(guān)事項(xiàng)的通知》，明確要求所有航海院校在2013年7月1日前必須配置船舶操縱模擬器和ECDIS模擬器，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了航海模擬器在船舶駕駛臺(tái)資源管理（BRM）、GMDSS、ECDIS等課程教學(xué)訓(xùn)練、培訓(xùn)評(píng)估中的重要作用。

中國交通運(yùn)輸部于2017年3月7日發(fā)布了《海船船員培訓(xùn)大綱（2016年版）》，其中實(shí)踐技能與要求環(huán)節(jié)中也明確提出部分實(shí)踐性訓(xùn)練項(xiàng)目可以在實(shí)驗(yàn)室（航海模擬器）中開展。因此，模擬器訓(xùn)練已經(jīng)成為駕駛臺(tái)和機(jī)艙培訓(xùn)的有機(jī)組成部分。利用船舶操縱模擬器進(jìn)行培訓(xùn)與評(píng)估，可以有效地提高船員的實(shí)際工作能力，從而更好地保證船舶航行的安全性。

五、結(jié)語

大型遠(yuǎn)洋船舶像一座浮動(dòng)的水上城市，機(jī)電設(shè)備繁多，管路系統(tǒng)非常復(fù)雜。遠(yuǎn)洋航行條件惡劣多變，實(shí)船訓(xùn)練難以開展，且費(fèi)用昂貴。依托虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)“航海教育不出海、船舶操縱不上船”，是航海類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必然要求和發(fā)展趨勢(shì)。航海模擬器可以模擬海洋狀況、船舶運(yùn)動(dòng)，可以使操作者體驗(yàn)到海洋船舶駕駛的感受，并通過操作實(shí)踐提高工作能力。各種先進(jìn)的航海模擬器已經(jīng)投入到相關(guān)的教學(xué)和培訓(xùn)中，因此，航海模擬器將會(huì)在船舶駕駛臺(tái)資源管理（BRM）、GMDSS、ECDIS等課程教學(xué)訓(xùn)練、船員培訓(xùn)評(píng)估中發(fā)揮越來越大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]揭軍武，黎冬樓，繆從金.航海模擬器在我國航海教育培訓(xùn)中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)，2017（8）：37-38.

[2]江雪，李雪英.船員培訓(xùn)設(shè)施設(shè)備的作用分析[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2020（3）：108-109.

[3]姚文兵.1978年海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)國際公約馬尼拉修正案[J].世界海運(yùn)，2011（1）：10-13.

[4]陳聰，航海模擬器的功能環(huán)境及其在船舶駕駛教學(xué)中的應(yīng)用[J].神州（下旬刊），2013（12）：56.

[5]金一丞，尹勇.航海模擬器[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[6]王建明.駕駛臺(tái)資源管理培訓(xùn)與評(píng)估研究[J].基層建設(shè)，2018（16）：28-29.

[7]金一丞，尹勇.公約、技術(shù)與航海模擬器的發(fā)展[J].中國航海，2010，33（1）：1-6.

◎編輯 司 楠