江雪 顧維國 李雪英

[摘? ? ? ? ? ?要]? 航海模擬器具有強大的仿真環(huán)境和模擬功能，它在船舶駕駛教學(xué)中可以有效代替實際船舶進行實踐操船訓(xùn)練，是一種重要的船員駕駛培訓(xùn)設(shè)備。首先對航海模擬器和模擬器的發(fā)展歷程進行了簡述，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;駕駛臺資源管理

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

一、引言

航海模擬器具有強大的仿真環(huán)境和模擬功能，它在船舶駕駛教學(xué)中可以有效代替實際船舶進行實踐操船訓(xùn)練，是一種重要的船員駕駛培訓(xùn)設(shè)備，對實踐培訓(xùn)教學(xué)有著重要影響。船舶駕駛臺資源管理（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、船員個體等各個不同主體，包括船舶設(shè)備、設(shè)備操作、人員管理等硬件和軟件多個方面。有效地利用航海模擬器進行教學(xué)培訓(xùn)，可以更好地提高船員進行船舶駕駛臺資源管理的能力，從而進一步提高船員培訓(xùn)質(zhì)量和船員素質(zhì)，為航海運輸業(yè)的安全和發(fā)展提供保障。

本文首先對航海模擬器和模擬器的發(fā)展歷程進行簡述，然后重點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、船舶運動，專門為模擬海洋船舶駕駛，從而使操作者不用進入真實的特定環(huán)境就能獲得真實環(huán)境的感受和操作體驗，并通過操作實踐來獲得和表明其能力的裝置。大型船舶操縱模擬器，主要由駕駛臺控制面板顯示系統(tǒng)、雷達/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)航海模擬器實驗室由兩套四本船多用途航海雷達模擬器、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)以及三個多功能航海模擬訓(xùn)練室組成。在計算機技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)高度發(fā)展的今天，船舶模擬器得到了國際航運界的高度認(rèn)同，并廣泛運用于航海技能教學(xué)、培訓(xùn)和評估、系統(tǒng)分析、方案論證及工程設(shè)計等領(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)考試和評估大綱中對強制性和非強制性模擬器訓(xùn)練給出了規(guī)定。

多用途航海雷達模擬器用于完成航海技術(shù)專業(yè)相應(yīng)專業(yè)課必需的實驗教學(xué)和《雷達觀測與標(biāo)繪和雷達模擬器》《自動雷達標(biāo)繪儀（ARPA）》兩項專業(yè)合格證培訓(xùn)及值班水手評估強制培訓(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)，如港口通航能力評價等。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)主要針對海船管理級船員船長、大副及船舶引航員進行大型船舶操縱和海船駕駛臺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、ARPA、GPS及操舵訓(xùn)練外，也可利用其進行諸如電子海圖、GMDSS、航海英語評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》的出臺在一定程度上促進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)實虛擬技術(shù)的快速發(fā)展促進了我國航海模擬器的研發(fā)，使我國航海模擬器技術(shù)進入騰飛階段，且研制出各種先進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資源管理、大型船舶操縱等課程的培訓(xùn)，甚至用來進行海事分析等論證工作。

上海海事大學(xué)航海模擬器實驗室教學(xué)面積達2000平方米，可同時滿足四個學(xué)生自然班的實驗教學(xué)和海事局評估考試需要。航海模擬器實驗室自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，不僅填補了我國大型船舶操縱模擬器的空白，同時系統(tǒng)的主要技術(shù)性能也達到了國際同類設(shè)備的先進水平。到目前為止，該室已為國內(nèi)外航海院校、部隊、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)、港航工程評估及通航安全論證等領(lǐng)域。對于航海技術(shù)專業(yè)學(xué)生而言，在校期間實船的參觀學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練機會非常有限，且船舶配備的設(shè)備在型號、功能等方面有較大的局限性。因此，短暫的實船培訓(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，在虛擬場景中有身臨其境的海上體驗，并通過模擬操作達到近似實船訓(xùn)練的效果，實現(xiàn)了“做中學(xué)、學(xué)中做”，是一種將理論與實踐良好融合的學(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強制性培訓(xùn)評估項目逐步擴展到一些具有前瞻性和針對性的職業(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，航運公司及船舶管理公司在高級船員儲備培養(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。如某航運公司要求管理級船員在每次任職服務(wù)前需要進行為期一周的模擬器訓(xùn)練，主要開展進出港操船、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)機構(gòu)還是航運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、有效的重要教學(xué)手段，可切實培養(yǎng)實操能力和增加實踐經(jīng)驗。

（二）模擬器在培訓(xùn)與評估中的重要作用

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）與駕駛臺資源管理（BRM）定為強制性培訓(xùn)與評估項目放入規(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”進行課程培訓(xùn)和評估。

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，進一步強調(diào)了航海模擬器在船舶駕駛臺資源管理（BRM）、GMDSS、ECDIS等課程教學(xué)訓(xùn)練、培訓(xùn)評估中的重要作用。

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

五、結(jié)語

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

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◎編輯 司 楠