曹玉墀，馮紀(jì)軍

(大連海事大學(xué) 航海學(xué)院，遼寧 大連　116026)

一、引　言

電子海圖顯示與信息系統(tǒng)(ECDIS)被認(rèn)為是繼雷達(dá)/ARPA之后在船舶導(dǎo)航方面又一項(xiàng)偉大的技術(shù)革命。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前世界上安裝電子海圖的船舶在數(shù)十萬艘以上。2009年，國際海事組織(IMO)海上安全委員會MSC.282(86)號決議通過了SOLAS公約的修正案，規(guī)定從2012年起強(qiáng)制船舶配備ECDIS，可見ECDIS在航海上的應(yīng)用前景將十分廣泛。

隨著各國官方電子航海圖(ENC)逐步完備、標(biāo)準(zhǔn)ECDIS的出現(xiàn)以及IMO對ECDIS的認(rèn)可，ECDIS勢必取代沿用了幾百年的傳統(tǒng)紙海圖。因此從航海技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，航海類學(xué)生、船員必須盡快熟悉和勝任ECDIS的性能、操作。

ECDIS是需要高級操作技能的復(fù)雜的航行系統(tǒng)，不僅具有大量的航行功能，而且是由很多部分組成的復(fù)雜的基于計(jì)算機(jī)的綜合信息系統(tǒng)，諸如硬件、軟件、詳細(xì)精確的ECDIS數(shù)據(jù)及其顯示規(guī)則、狀態(tài)指示與報(bào)警、人機(jī)交互等。因此若沒有經(jīng)過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，熟悉和掌握ECDIS的性能、操作是非常困難的。

2.10年6月21日—25日，STCW公約馬尼拉修正案獲得通過。作為船員培訓(xùn)的“圣經(jīng)”，該修正案首次將ECDIS的培訓(xùn)納入強(qiáng)制范圍。這從法規(guī)上明確規(guī)定了船員必須通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)掌握ECDIS的相關(guān)知識、技能。

盡管IMO、國際海道測量組織(IHO)、國際電工委員會(IEC)等相關(guān)國際組織對ECDIS的性能、技術(shù)等方面的標(biāo)準(zhǔn)做了統(tǒng)一規(guī)定，這對規(guī)范ECDIS的功能起到了積極的作用。但是不同品牌的ECDIS在某些功能上的操作方式卻不盡相同，這就對船員的技能水平提出了更高的要求。即便是已經(jīng)接受過相關(guān)培訓(xùn)的船員在使用其他品牌的ECDIS時(shí)也會感到手足無措，難以盡快熟悉其操作。因此，為了使航海類學(xué)生通過短時(shí)間的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練盡快熟悉ECDIS的基本知識、操作特性，構(gòu)建合理的、具有普適性的ECDIS教學(xué)框架具有重要的指導(dǎo)作用和實(shí)踐意義。

二、框架構(gòu)建的思路和依據(jù)

框架的構(gòu)建目的是通過構(gòu)建ECDIS通用教學(xué)框架，規(guī)范ECDIS的教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)出符合國際公約標(biāo)準(zhǔn)和滿足實(shí)踐需求的航海類人才，特別是提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和對不同類型ECDIS的快速適應(yīng)能力。

為了保證教學(xué)效果，應(yīng)從理論教學(xué)和實(shí)操培訓(xùn)兩方面進(jìn)行。理論教學(xué)主要是指與ECDIS相關(guān)的理論性授課，主要涉及ECDIS的通用性理論、原則和功能特點(diǎn)，從而使學(xué)生能夠從整體上了解ECDIS的基本功能。實(shí)操培訓(xùn)則具體通過一種或幾種ECDIS的實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生能夠盡快熟悉ECDIS的實(shí)踐操作，并總結(jié)出相關(guān)操作的通用方式，為日后接觸新型ECDIS并能盡快熟悉奠定基礎(chǔ)。理論教學(xué)和實(shí)操培訓(xùn)并非相互獨(dú)立的，理論教學(xué)是實(shí)操培訓(xùn)的基礎(chǔ)，是為了更快地熟悉ECDIS的功能操作。實(shí)操培訓(xùn)是對理論教學(xué)的檢驗(yàn)，是為了更好地理解相關(guān)理論。

(一)理論教學(xué)框架的構(gòu)建依據(jù)

1.相關(guān)國際組織的標(biāo)準(zhǔn)

IHO關(guān)于ECDIS的海圖內(nèi)容和顯示方面的規(guī)定(S-52)：規(guī)定了電子海圖的內(nèi)容和顯示、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、改正方法和信息傳輸途徑以及屏幕上電子海圖的顏色、符號使用等。

IHO關(guān)于數(shù)字化水道測量數(shù)據(jù)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)(S-57)：描述了用于各國航道部門之間的數(shù)字化水道測量數(shù)據(jù)的交換以及向航海人員、ECDIS的生產(chǎn)商發(fā)布這類數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，是具有法律效力的矢量形式的電子海圖的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

IHO關(guān)于數(shù)據(jù)保護(hù)方案(S-63)：描述了IHO推薦的電子海圖信息保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)及與其相適應(yīng)的安全構(gòu)造和操作程序，提出了相應(yīng)系統(tǒng)的規(guī)格。

IEC制定的ECDIS硬件設(shè)備的性能和測試標(biāo)準(zhǔn)(IEC 61174)：描述了符合IMO標(biāo)準(zhǔn)的ECDIS的性能、測試工作方法和要求的測試結(jié)果。ECDIS符合該標(biāo)準(zhǔn)便得到了類型認(rèn)證，從而合法地成為船用設(shè)備[1]。

IMO ECDIS性能標(biāo)準(zhǔn)(PS)：IMO在1995年11月第19屆大會上，以A.817(19)號決議正式批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)，此后經(jīng)過多次修訂。標(biāo)準(zhǔn)給出了ECDIS的定義，規(guī)定了信息的顯示、海圖改正、航線設(shè)計(jì)、航路監(jiān)視、航行記錄等性能要求。該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要包括適用范圍，ECDIS 的定義，海圖信息的提供與更新，系統(tǒng)電子導(dǎo)航海圖(SENC)信息的顯示，比例尺，其他航行信息的顯示，顯示模式和鄰近區(qū)域的生成，顏色和符號，顯示要求，航線設(shè)計(jì)，航路監(jiān)控和航行記錄，計(jì)算和精度，性能測試，故障報(bào)警和指示，備用裝置，與其他設(shè)備的連接，電源及附錄等[2]。

2.STCW公約馬尼拉修正案

2.10年6月21日—25日通過的STCW公約馬尼拉修正案，規(guī)則A部分要求ECDIS的應(yīng)用應(yīng)作為配備ECDIS船舶船長和甲板部高級船員的強(qiáng)制適任要求。鑒于ECDIS技術(shù)更新發(fā)展較快的特點(diǎn)，在規(guī)則A部分并未具體規(guī)定ECDIS的培訓(xùn)和評估內(nèi)容，而是在B部分給出了建議性的指導(dǎo)。航海院校在教學(xué)中仍應(yīng)最大限度地考慮B部分的有關(guān)指導(dǎo)和解釋材料，可以作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

規(guī)則B部分對ECDIS培訓(xùn)項(xiàng)目的目標(biāo)、培訓(xùn)方式、培訓(xùn)內(nèi)容等方面給出了指導(dǎo)性建議。具體培訓(xùn)內(nèi)容包括：ECDIS主要類型和顯示性能、過度依賴ECDIS的風(fēng)險(xiǎn)、探測信息的錯(cuò)誤顯示、影響系統(tǒng)性能和精確性的因素、顯示的設(shè)定和保持、電子海圖的操作使用、航線設(shè)計(jì)、航線監(jiān)控、報(bào)警處理、手動校正船位和運(yùn)動參數(shù)、船舶日志的記錄、海圖更新、連接雷達(dá)/ARPA時(shí)ECDIS的操作使用、連接AIS時(shí)ECDIS的操作使用、操作性警告及其益處和局限、系統(tǒng)操作性測試等16項(xiàng)內(nèi)容[3]。

3.IMO示范課程

2.00年，IMO制定了關(guān)于ECDIS的示范課程——ECDIS的操作使用。示范課程對ECDIS的培訓(xùn)目的、方式、內(nèi)容等方面給出了指導(dǎo)性意見。

示范課程將培訓(xùn)的內(nèi)容劃分為17個(gè)功能單元：法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)、電子海圖的類型(如矢量電子海圖、光柵電子海圖)、ECDIS數(shù)據(jù)、ECDIS信息的顯示、傳感器；基本導(dǎo)航功能和設(shè)置、航線設(shè)計(jì)、航線監(jiān)控、更新和改正、其他導(dǎo)航信息的顯示和功能、顯示數(shù)據(jù)的誤差、信息的誤釋、指示器的狀態(tài)和警報(bào)、航程記錄、整體性監(jiān)視、備用布置、過分依賴ECDIS的危險(xiǎn)。[4]

總之，上述國際標(biāo)準(zhǔn)分別從配置、設(shè)計(jì)等方面規(guī)定了ECDIS的特點(diǎn)、功能標(biāo)準(zhǔn)。由于這些功能特點(diǎn)是所有ECDIS必備的，所以對于總結(jié)ECDIS的通用特點(diǎn)具有重要的價(jià)值，也為構(gòu)建ECDIS通用教學(xué)框架提供了重要的法律依據(jù)。IMO的示范課程和馬尼拉公約修正案對ECDIS的培訓(xùn)目的、培訓(xùn)方式、培訓(xùn)內(nèi)容等方面都做了簡單規(guī)定，這為ECDIS的理論教學(xué)框架的構(gòu)建提供了重要參考和依據(jù)。

(二)實(shí)操培訓(xùn)框架的構(gòu)建依據(jù)

1.航海實(shí)踐需求

ECDIS的最終目的是為了服務(wù)航海實(shí)踐，因此只有操作方式最符合航海實(shí)踐習(xí)慣、功能最能滿足航海實(shí)踐需求的ECDIS才是最好的，才能廣受航海人員的歡迎。所以ECDIS的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容也一定要緊密聯(lián)系航海實(shí)踐，全面考慮航海者的使用習(xí)慣和需求。

一般而言，在ECDIS的強(qiáng)大功能和特點(diǎn)中，航海人員最常用的功能操作主要有：基本導(dǎo)航功能和設(shè)置、顯示模式和背景的轉(zhuǎn)換、海圖漫游、比例尺的縮放、海圖信息的選擇性顯示和查詢、航線設(shè)計(jì)、航線監(jiān)控、海圖更新和改正、傳感器信息(如AIS、雷達(dá)等)的顯示、航程記錄、報(bào)警和指示等。

2.各種ECDIS產(chǎn)品的操作

目前，全球已有多家ECDIS生產(chǎn)商，比較著名的有英國的船商公司，雷卡臺卡公司，凱文—休斯公司，PC-Maritime公司，英國航道測量局，挪威的C-Map公司，德國阿特拉斯公司、雷神公司，美國的斯伯利公司、美國國家海洋和大氣管理局，日本的JRC公司、古野公司等多家公司。盡管各公司都參照相關(guān)國際公約和標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)、研發(fā)ECDIS，但是在具體的操作界面和操作方式上還是存在一些差異，這對船員快速適應(yīng)不同類型的ECDIS造成一定的難度。

電子海圖的研制單位和生產(chǎn)廠商多如牛毛，考慮到教學(xué)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)成本，任何一家教學(xué)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)都不可能購買所有類型的ECDIS多套用于教學(xué)、訓(xùn)練。一般采用購買比較成熟和典型的ECDIS產(chǎn)品的方式，這樣就不可避免地出現(xiàn)實(shí)際工作中配置的ECDIS與教學(xué)所用ECDIS并不相同，甚至差距很大的情況，從而導(dǎo)致教學(xué)效果大打折扣。

因此，為了能夠通過講解有限類型的ECDIS而達(dá)到比較理想的教學(xué)效果，應(yīng)該結(jié)合航海實(shí)踐對各種ECDIS的功能進(jìn)行橫向比較、歸納，以此總結(jié)出通用的操作方式，并通過有代表性的ECDIS的實(shí)操訓(xùn)練進(jìn)行加強(qiáng)，從而加深學(xué)生對ECDIS理論的理解，提高學(xué)生的實(shí)操能力。

三、框架的主要內(nèi)容

1.理論教學(xué)框架的內(nèi)容

通過對國際公約、標(biāo)準(zhǔn)、IMO示范課程的對比總結(jié)，歸納出ECDIS理論教學(xué)中應(yīng)包含的主要項(xiàng)目：法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)、ECDIS的基本知識、ECDIS數(shù)據(jù)、顯示模式及信息、基本導(dǎo)航功能和設(shè)置、傳感器、航線設(shè)計(jì)、航路監(jiān)視、航行記錄、海圖作業(yè)、海圖更新和改正、故障報(bào)警和操作性警告、信息的誤釋、過分依賴ECDIS的風(fēng)險(xiǎn)、系統(tǒng)測試及后備裝置等。每項(xiàng)主要內(nèi)容參見表1。

表1　ECDIS通用教學(xué)框架主要內(nèi)容

2.實(shí)操培訓(xùn)框架的內(nèi)容

根據(jù)ECDIS各項(xiàng)功能操作在航海實(shí)踐中的重要性和使用頻率，將ECDIS的功能操作分為基本操作、常用操作、重要操作三個(gè)層次，具體標(biāo)準(zhǔn)參見表2。三個(gè)層次功能操作包含的主要內(nèi)容參見表1中理論教學(xué)對應(yīng)項(xiàng)目。

表2　ECDIS實(shí)操分類權(quán)重表

通過對不同ECDIS操作方式的比較，總結(jié)出ECDIS各功能操作的通用方法，使得實(shí)操培訓(xùn)更具廣泛性。比如海圖顯示的放大和縮小主要有以下方法：(1)菜單操作；(2)工具欄點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕；(3)快捷鍵操作；(4)彈出式菜單操作；(5)拉框放大，也稱無極比例尺放大，可以將鼠標(biāo)拖曳區(qū)域充滿整個(gè)海圖顯示區(qū)；(6)一鍵快速返回默認(rèn)比例尺；(7)鼠標(biāo)左右鍵或滾輪縮放。

通過這樣的總結(jié)，學(xué)生會對相關(guān)操作有一個(gè)非常全面的認(rèn)識，這樣即使遇見不熟悉的ECDIS也能快速適應(yīng)。通過實(shí)操培訓(xùn)框架的建立，力爭使接受學(xué)習(xí)培訓(xùn)的學(xué)生能夠在工作中不查看說明書便可以順利完成基本操作，簡單參考說明書便可以實(shí)現(xiàn)常用操作和重要操作。

四、結(jié)　語

建立ECDIS通用教學(xué)框架，可以更加有效地開展ECDIS教學(xué)培訓(xùn)活動，培養(yǎng)出符合STCW公約馬尼拉修正案要求的學(xué)生。依據(jù)ECDIS通用教學(xué)框架，學(xué)生可以在盡量短的時(shí)間內(nèi)對ECDIS有一個(gè)全面的認(rèn)知，通過盡可能少的ECDIS產(chǎn)品的實(shí)操訓(xùn)練掌握ECDIS的通用操作，為日后工作中盡快熟悉不同類型的ECDIS奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭禹.航海學(xué)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2009.

[2] IMO MSC.232(82). Performance Standards for Electronic Chart Display and Information Systems(ECDIS)[EB/OL].(2006-12-05).http://www.mardep.gov.hk/en/msnote/pdf/msin0725anx.pdf.

[3] 中華人民共和國海事局.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[M].大連:大連海事大學(xué)出版社,2010.

[4] IMO.IMO Model Course 1.27 The Operational Use of Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) [M]. London：IMO, 2000.