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(重慶交通大學(xué) 國際學(xué)院，重慶 400074)

基于BRM模擬器的航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)應(yīng)用研究

余勝君，張瑜

(重慶交通大學(xué) 國際學(xué)院，重慶 400074)

以BRM模擬器的功能模塊為基礎(chǔ)，提出基于BRM模擬器的知識(shí)、技能、態(tài)度三位一體的航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)理念，并根據(jù)航海技術(shù)專業(yè)的教學(xué)要求，深入探討B(tài)RM模擬器在不同平臺(tái)下開展教學(xué)的具體措施。

航海技術(shù)專業(yè)；STCW公約；BRM模擬器；知識(shí)；技能；態(tài)度；教學(xué)理念

一、引言

航海技術(shù)是一門對(duì)綜合性、理論性、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)。目前我國航海教育資源還遠(yuǎn)不能與國家建設(shè)海洋強(qiáng)國的發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)，航海教育依然存在著偏重理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)薄弱的問題。結(jié)合《海船船員適任考試和發(fā)證規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱“11規(guī)則”)對(duì)船員培訓(xùn)、考試和發(fā)證中駕駛臺(tái)資源管理模擬器(以下簡(jiǎn)稱“BRM模擬器”)的要求，并充分考慮我國BRM模擬器教學(xué)現(xiàn)狀，應(yīng)積極研究和開發(fā)BRM航海模擬器在現(xiàn)代航海教育中的應(yīng)用，從而培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐技能過硬的現(xiàn)代化航海技術(shù)人才。

對(duì)于BRM模擬器在航海教學(xué)中應(yīng)用問題業(yè)內(nèi)已有相關(guān)研究成果發(fā)表。王建明[1]對(duì)駕駛臺(tái)資源管理培訓(xùn)中的實(shí)訓(xùn)組織管理、課程安排、項(xiàng)目設(shè)置、效果評(píng)估等進(jìn)行探討；周建平等[2]提出BRM模擬器應(yīng)注重形式多樣性，構(gòu)建平臺(tái)發(fā)揮駕駛臺(tái)團(tuán)隊(duì)作用；褚善東等[3]研究利用BRM提高學(xué)生海上應(yīng)急心理素質(zhì)；張文博等[4]對(duì)實(shí)船操作與操縱模擬器進(jìn)行對(duì)比分析，提出實(shí)驗(yàn)課對(duì)師資配備的要求；汪正綱等[5]探討模擬器教學(xué)中存在的問題，并提出相應(yīng)的解決措施。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，提出基于BRM模擬器的知識(shí)、技能、態(tài)度三位一體的航海教學(xué)研究理念，以及在不同平臺(tái)下開展教學(xué)的具體措施。

二、BRM模擬器的教學(xué)平臺(tái)與教學(xué)資源

“11規(guī)則”中對(duì)海事培訓(xùn)機(jī)構(gòu)開展航海模擬器教學(xué)所必須具備的相應(yīng)場(chǎng)地、設(shè)施、設(shè)備與教學(xué)人員等做出相關(guān)規(guī)定。(見表1、表2)[6]。

表1 “11規(guī)則”對(duì)于場(chǎng)地、設(shè)施及模擬器設(shè)備要求

表2 “11規(guī)則”對(duì)于教學(xué)人員的要求

BRM模擬器是開展航海教學(xué)必要的教學(xué)平臺(tái)，是保障船員綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要手段。其教育和培訓(xùn)包含三個(gè)要素：知識(shí)、技能和態(tài)度[7]。三者的關(guān)系相輔相成：知識(shí)是技能的基礎(chǔ)，技能是對(duì)知識(shí)應(yīng)用的展現(xiàn)，而態(tài)度則是知識(shí)和技能的升華所形成的良好觀念，而良好的態(tài)度則會(huì)促進(jìn)知識(shí)和技能的更好掌握和運(yùn)用。BRM模擬器的培訓(xùn)目標(biāo)，就是充分運(yùn)用知識(shí)和技能，最終樹立船員良好的職業(yè)觀和道德觀。

BRM模擬器的教學(xué)功能模塊包括：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)模塊；雷達(dá)及ARPA模塊；操舵系統(tǒng)模塊；電子海圖顯示系統(tǒng)模塊；號(hào)燈、號(hào)型、燈光照明系統(tǒng)模塊；導(dǎo)航定位系統(tǒng)模塊；系泊錨泊系統(tǒng)模塊；通信系統(tǒng)模塊；船舶應(yīng)急報(bào)警系統(tǒng)模塊；船用AIS系統(tǒng)及其他助航監(jiān)控系統(tǒng)模塊；天文和水文氣象系統(tǒng)模塊；船舶應(yīng)急應(yīng)變模塊(如圖1)。[8]從其功能模塊可以看出，BRM模擬器具備多元化教學(xué)的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)公約要求的不同崗位職責(zé)下的教學(xué)目標(biāo)，既可以獨(dú)立開展單一模塊的知識(shí)性教學(xué)，也可以開展特定模塊的技能性教學(xué)，甚至于可以端正船員的職業(yè)態(tài)度，提高職業(yè)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)綜合性的模擬教學(xué)。

圖1 BRM模擬器教學(xué)功能模塊

三、基于BRM模擬器的航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)應(yīng)用

1.基于BRM模擬器的航海專業(yè)理論教學(xué)

當(dāng)前，航?；A(chǔ)理論教學(xué)多采用PPT等多媒體方式作為基本的教學(xué)手段，在很多知識(shí)模塊上，傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)不能很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。而引入BRM模擬器，充分發(fā)揮模擬器的仿真功能，則能顯著增強(qiáng)教學(xué)效果，從而真正實(shí)現(xiàn)航海專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)—理解—運(yùn)用(如圖2)。

圖2 BRM模擬器教學(xué)模式

(1)利用BRM模擬器讓氣象知識(shí)動(dòng)態(tài)化。BRM模擬器可以模擬出各種水文和氣象要素，如對(duì)重要的海上氣象要素——云的認(rèn)識(shí)和觀測(cè)，對(duì)海流、海浪、海冰等的認(rèn)識(shí)和觀測(cè)，對(duì)霧霾及海上能見度的認(rèn)識(shí)和觀測(cè)，對(duì)雨雪冰雹等降水現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和觀測(cè)等。對(duì)氣象要素高度仿真，使抽象的教學(xué)內(nèi)容動(dòng)態(tài)化、枯燥的知識(shí)趣味化。

(2)利用BRM模擬器實(shí)現(xiàn)潮汐概念和要素的視頻化。對(duì)潮汐現(xiàn)象的模擬，使學(xué)員掌握潮汐的基本概念，并實(shí)現(xiàn)潮汐的推算等教學(xué)功能，如潮高和潮流的推算、潮汐的周日不等現(xiàn)象以及對(duì)日潮和半日潮現(xiàn)象的認(rèn)知等。模擬器教學(xué)基本覆蓋了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)—理解—運(yùn)用的全部過程，用動(dòng)態(tài)的畫面來加強(qiáng)對(duì)潮汐要素的理解，使潮汐基本知識(shí)實(shí)現(xiàn)了由抽象向具體直觀的視頻轉(zhuǎn)變。

(3)利用BRM模擬器使值班和避碰的相關(guān)知識(shí)情景化。利用BRM模擬器的“造船”功能，可以仿真不同的場(chǎng)景，建造不同的船型，讓學(xué)員深刻理解各種號(hào)燈和號(hào)型，以及根據(jù)在任何能見度條件下號(hào)燈號(hào)型來判斷船舶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到對(duì)《1972年國際海上避碰規(guī)則》的理解和掌握，了解各種船舶之間的避讓責(zé)任，甚至實(shí)現(xiàn)船舶間的互動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)由枯燥的條款向豐富的情景轉(zhuǎn)變，真正體現(xiàn)出對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用。

(4)利用BRM模擬器使航海天文要素動(dòng)態(tài)逼真。模擬器通過運(yùn)用內(nèi)部建立的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)替代天象儀的部分功能，利用其視景通道來開展天文基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，模擬各天文要素的運(yùn)動(dòng)和變化。通過船舶航區(qū)的切換、時(shí)間的改變，在船舶運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)星空?qǐng)鼍暗闹饾u變化，真正實(shí)現(xiàn)航海天文要素的動(dòng)態(tài)化發(fā)展。如英國TRANSAS 公司研發(fā)的 NTPRO 5000系列的模擬器，可以全天候地開展航海天文教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)員認(rèn)知星空和各種星座，并能夠成功模擬出各種天文觀測(cè)資源。

2.基于BRM模擬器的航海實(shí)踐技能教學(xué)

傳統(tǒng)的航海教學(xué)實(shí)踐多采用彼此獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)技能教學(xué)的目標(biāo)，由于BRM模擬器具有多條本船系統(tǒng)，因此在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中能夠提供高度仿真的實(shí)踐教學(xué)資源，為航海實(shí)踐專項(xiàng)技能的培養(yǎng)創(chuàng)造更真實(shí)的場(chǎng)景，有利于學(xué)員更加有效地掌握航海技能。

(1)利用模擬器內(nèi)置的高度仿真全球定位終端資源GPS接收機(jī)，來掌握船舶的實(shí)時(shí)定位技能。學(xué)員可在GPS上直接讀取船位信息資源并在紙質(zhì)海圖上實(shí)施定位作業(yè)。定位的對(duì)象包括本船船位、目標(biāo)船舶船位和其他相關(guān)物標(biāo)的位置，也可以在電子海圖上點(diǎn)擊實(shí)施精確的船位制導(dǎo)。在民用航海領(lǐng)域定位誤差精度可達(dá)10m以內(nèi)。

(2)利用模擬器自身具有的RADAR設(shè)備資源，從而實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)。

第一，熟悉雷達(dá)的基本操作。如掌握雷達(dá)開關(guān)機(jī)的基本操作步驟；熟悉雷達(dá)主要的功能和操作，如雨雪抑制FTC和海浪抑制STC等功能；了解雷達(dá)傳感器的設(shè)置和數(shù)據(jù)核實(shí)；掌握保持清晰觀測(cè)目標(biāo)的雷達(dá)操作和調(diào)節(jié)技能，如增益GAIN和調(diào)諧TUNE功能的相輔相成，使被觀測(cè)物標(biāo)能被最清晰和飽滿地呈現(xiàn)；掌握準(zhǔn)確測(cè)量目標(biāo)位置的操作方法和技能等。

第二，掌握雷達(dá)觀測(cè)的方法和技能。學(xué)會(huì)從雷達(dá)回波光斑中正確甄別有用的目標(biāo)回波，如正確識(shí)別目標(biāo)船舶的回波、海浪雜波以及空中的回波(如飛行器、云、飛鳥的回波等)；掌握正確的雷達(dá)定位的方法等，如選擇適合于雷達(dá)定位的目標(biāo)，熟練掌握雷達(dá)定位的方法，選擇恰當(dāng)?shù)亩ㄎ粫r(shí)機(jī)，正確分析物標(biāo)的觀測(cè)誤差，準(zhǔn)確測(cè)量物標(biāo)的方位和距離等。

第三，熟練運(yùn)用雷達(dá)導(dǎo)航技能。盡管現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，GPS、電子海圖顯示和信息系統(tǒng)ECDIS等先進(jìn)的技術(shù)不斷應(yīng)用于現(xiàn)代航海，但基于航海雷達(dá)的導(dǎo)航技術(shù)仍被視為一種簡(jiǎn)單和可靠的導(dǎo)航方式。如在雷達(dá)北向上和相對(duì)運(yùn)動(dòng)顯示的模式下，可以利用活動(dòng)距標(biāo)VRM和電子方位線EBL來實(shí)施平行線導(dǎo)航，也可以為避開航線一側(cè)的危險(xiǎn)物而設(shè)置方位避險(xiǎn)線，還可以在避險(xiǎn)物標(biāo)和航行危險(xiǎn)物的連線與計(jì)劃航線垂直或接近垂直時(shí)采用距離避險(xiǎn)線來避開危險(xiǎn)物等。

第四，熟練運(yùn)用雷達(dá)進(jìn)行人工標(biāo)繪的技能。通過在RADAR顯示屏的貼膜上直接作圖的方式來實(shí)施單物標(biāo)和多物標(biāo)的標(biāo)繪練習(xí)，達(dá)到對(duì)船舶間會(huì)遇態(tài)勢(shì)的評(píng)估，計(jì)算來船的速度、航向等，判斷來船的最小會(huì)遇距離CPA和最小會(huì)遇時(shí)間TCPA，采取最有效的避碰方案并對(duì)避碰效果實(shí)施有效的評(píng)估，從而告別單調(diào)枯燥的圖紙作業(yè)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)界面的生動(dòng)化。

(3)能夠充分利用對(duì)物標(biāo)進(jìn)行捕捉和跟蹤的內(nèi)置自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪儀(ARPA)資源，直接讀取捕捉物標(biāo)的參數(shù)，從而對(duì)船舶間會(huì)遇態(tài)勢(shì)做出判斷，掌握目標(biāo)船舶的動(dòng)態(tài)，評(píng)估兩船的會(huì)遇風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)即將采取的行動(dòng)進(jìn)行模擬，對(duì)實(shí)際避讓效果進(jìn)行評(píng)估，從而保障船舶的安全會(huì)遇。

(4)熟練掌握具有助航監(jiān)控功能的AIS等信息資源的使用。船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)是一種新型的助航設(shè)備。AIS基本功能是：將本船和他船的精確船位、航向、航速(矢量線)、轉(zhuǎn)向速度和最近船舶會(huì)遇距離等動(dòng)態(tài)信息和船名、呼號(hào)、船型、船長與船寬等靜態(tài)信息通過VHF自動(dòng)、定時(shí)播發(fā)，在VHF覆蓋范圍內(nèi)(20海里)裝備AIS設(shè)備的船舶，可自動(dòng)接收到這些信息。學(xué)員可以借此對(duì)雷達(dá)信息提供最有效的補(bǔ)充，獲取目標(biāo)船舶的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，最大限度地避免船舶間緊迫局面的形成。

(5)熟練操作ECDIS電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的技能。ECDIS具有紙質(zhì)海圖作業(yè)的全部功能，如恒向線航線設(shè)計(jì)、大圓航線的設(shè)計(jì)、船舶定位、海圖作業(yè)等基本功能，同時(shí)還具備航海日志、數(shù)據(jù)計(jì)算、航海資料更新和航線監(jiān)控的功能等?？梢宰寣W(xué)生在掌握紙質(zhì)海圖作業(yè)技能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)海圖作業(yè)的數(shù)字化、無紙化，極大地提高海圖作業(yè)的精度，降低作業(yè)的難度，節(jié)約了海圖作業(yè)的時(shí)間。

(6)模擬器的操舵儀可以用于航海類專業(yè)學(xué)生的基本操舵技能的訓(xùn)練。特別是通過模擬不同船舶在不同背景的海況，能夠加深學(xué)員對(duì)船舶慣性的體會(huì)，理解并能熟練執(zhí)行各種舵令，特別是增強(qiáng)對(duì)全英文舵令的理解并達(dá)到熟練運(yùn)用的目的，熟練掌握操舵的基本技能，從而具備無限航區(qū)高級(jí)值班水手的基本業(yè)務(wù)素質(zhì)。

(7)利用模擬器能夠培養(yǎng)學(xué)員對(duì)車、舵、錨、纜、拖船在船舶操縱中的綜合操作技能。可以根據(jù)船舶的操縱性能和水域的特點(diǎn)，風(fēng)、流等要素，并結(jié)合本船的船型尺度、載荷、風(fēng)流條件、操縱性能和水域的具體情況，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用車、舵、錨、纜、拖船等操縱設(shè)備，正確預(yù)估船舶的慣性沖程和旋回圈等操縱要素，綜合制訂并實(shí)施具體的操縱方案。

(8)利用模擬器訓(xùn)練能夠增進(jìn)學(xué)員在各種外界因素下對(duì)操船技能的培訓(xùn)。如風(fēng)對(duì)操船的影響、流對(duì)操船的影響、受限水域?qū)Σ俅挠绊懸约按g效應(yīng)的探討，從而理解風(fēng)流壓差和船間效應(yīng)的克服和預(yù)防。甚至還可以開展模擬在各種船型下對(duì)相應(yīng)的船舶操縱性能的研究。

3.基于BRM模擬器的航?；纠砟睢B(tài)度的培養(yǎng)

船員良好的工作態(tài)度是決定船舶安全的重要因素，而BRM模擬器正是將知識(shí)、技能和態(tài)度三者進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)三位一體的模擬器實(shí)踐的教學(xué)模式(如圖3)。

圖3 BRM模擬器與知識(shí)、態(tài)度、技能的關(guān)系

(1) BRM模擬器可以通過運(yùn)用自身所配備甚高頻(VHF)設(shè)備和船舶內(nèi)部電話，掌握船舶的內(nèi)部溝通、外部通信基本原則和培養(yǎng)基本的通信理念。特別是針對(duì)無限航區(qū)的學(xué)員，運(yùn)用國際海事組織(IMO)所規(guī)定的航海標(biāo)準(zhǔn)通信用語(SMCP)、碼語等來實(shí)現(xiàn)船舶間的英語通信和交流。按照模擬器的最低配置要求，模擬器每次可以實(shí)現(xiàn)至少3個(gè)學(xué)員之間的本船和副本船之間以及副本船和副本船的通信交流，極大地提高了學(xué)員的交流和互動(dòng)，最終培養(yǎng)和形成基本的船舶通信理念和態(tài)度。

(2) BRM模擬器能夠培養(yǎng)船員的應(yīng)急理念，保障船舶應(yīng)急的有效性。在教學(xué)中對(duì)學(xué)員進(jìn)行碰撞、擱淺、觸礁、火災(zāi)、故障、救生與棄船以及海上拖帶等方面的模擬演練，從而增強(qiáng)學(xué)員的情景意識(shí)和應(yīng)急應(yīng)變能力，為船舶可能遭遇的突發(fā)事件提供有力的安全技術(shù)保障。

(3)培養(yǎng)船員對(duì)駕駛臺(tái)資源管理的綜合理念，培養(yǎng)良好的工作作風(fēng)和工作態(tài)度。良好的訓(xùn)練是船舶安全的保障。通過利用BRM模擬器，可以培養(yǎng)船員良好的情景意識(shí)[9]和文化意識(shí)，培養(yǎng)船員的決策力與領(lǐng)導(dǎo)力，提升組織與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，改善船舶通信與溝通的技能。

四、結(jié)語

本文通過對(duì)BRM模擬器教學(xué)功能的開發(fā)，探討其在不同教學(xué)模塊下的具體教學(xué)內(nèi)容和方向，使BRM模擬器成為航海技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的核心教學(xué)資源，形成航海教學(xué)中知識(shí)、技能和態(tài)度的培養(yǎng)三位一體的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式還需要在今后進(jìn)一步研究與實(shí)踐，從而在教學(xué)和人才培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用。

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2017-02-24

：1006-8724(2017)03-0080-04

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