基于虛擬仿真平臺的航海技術專業GMDSS課程場景教學改革

丁天明，張曼鈴，艾萬政，張仲明

【摘 要】 為改革全球海上遇險與安全系統（GMDSS）類課程教學模式，分析GMDSS類課程教學存在條塊分割、能力培養不突出的缺陷，提出基于虛擬仿真平臺的GMDSS課程群場景教學改革方法。研究結果表明，GMDSS類課程改革應重視學生工作適應能力的培養，改革可從課程資源、模塊式場景教學、考核方法等方面入手。

【關鍵詞】 全球海上遇險與安全系統（GMDSS）；仿真平臺；場景；能力；培養

1 課程特點分析

全球海上遇險與安全系統（GMDSS）類課程是航海技術專業學生的必修課程，通過此類課程的學習，航海技術專業學生可參加海事局舉辦的考試取得海上船舶無線電通信證書（G證）并從事船舶無線電通信工作。目前我國GMDSS人才綜合素質較差，雖然持有G證，但實踐操作水平低，導致船舶無線電設備誤報警事故增多，在國外港口國監督（PSC）檢查中存在因操作缺陷導致船舶滯留率偏高的現象。這種現象在舟山地區船員隊伍中表現得最為突出。較多舟山籍船員雖然持有G證，但他們還是不熟悉或不會操作GMDSS設備。

GMDSS類課程是航海技術專業重要的核心課程，具有以下特點：

（1）涉及大量電子學知識。該類課程主要內容包括地面通信系統、衛星通信系統、應急業務等有關知識，其中：地面通信系統包含的設備有窄帶印字電報（NBDP）、數字選擇性呼叫（DSC）、航行電傳（NAVTEX）等；衛星通信系統包含的設備有衛星C站、衛星B站、衛星F站及應急示位標（EPIRB）等；應急業務包括遇險、緊急和安全通信等。

（2）知識點多且相對獨立。地面系統和衛星系統均包含若干個小設備，每個設備的工作原理、日常維護和使用方法均不相同，幾乎都獨立于其他設備。設備涉及的知識點多且各有特點，連貫性差，相關的知識點相對獨立，缺少一定的關聯度；有關設備的維護保養方法、操作步驟等知識點主要靠記憶掌握。

（3）英語應用要求高。開展GMDSS業務如對外交流、報文編輯均離不開對英語的應用，甚至很多還涉及到電子專業英語。

（4）實操應用能力要求高。該類課程學習完成后，學生必須能熟練操作各種設備，以適應船上工作的需要。近年來，海事局根據航海應用型專業的特點，弱化了GMDSS類課程中復雜的理論要求，要求學生在了解通信設備基本原理的基礎上，重點掌握設備操作和維護方面的知識。

GMDSS類課程知識的掌握程度直接涉及到海上的安全問題，對于海上專業的學生而言很重要。GMDSS類課程的特點在教學層面的反映主要體現在講授難、學生吸收困難。[1] 嚴格來說，GMDSS類課程屬于電子學專業范疇，但對于航海技術專業來說，電子類課程不是專業應掌握的重點。多數航海院校僅開設了一門無線電技術基礎課程作為GMDSS類課程的鋪墊，而對于課程安排較緊張的專科院校或中專學校，甚至是只開設GMDSS類課程[2]，導致航海專業的學生在學習GMDSS類課程過程中存在一定的困難。在“重理論”向“重實操”的轉變下，授課教師想要跳過較難的理論教學直接提高學生的實踐能力，有較大的挑戰。就目前狀況來看，全國航海類院校GMDSS類課程的教學與其他課程的教學無任何差異。這就導致學生掌握的知識不全面、全國GMDSS類課程的教育水平相對低下。因此，有必要開展GMDSS類課程教學改革方面的研究，探索行之有效的教學模式和教學方法。

2 教學現狀分析

國內航海類院校對GMDSS類課程的設置普遍采用的還是獨立開設4門課程，并分設在不同的學期。造成的弊端是：條塊分割、連貫性差、重復教學。實際上，這4門課程講述的內容均是GMDSS業務知識，只是側重點有所不同。[3] 這種教學布局的后果是，學生對所學知識點不能前后貫通和舉一反三，學習效果不理想。尤其是在設備實操時，學生不能將所學的理論知識和英語知識很好地加以運用。

目前航海類院校在GMDSS教學模式上還沒有采用針對GMDSS類課程特點而設置的教學方法，多半采取“灌輸式”教學手段。這種模式導致的最大缺陷是學生被動學習，課堂氣氛不活躍。在國外，很多航運發達國家的母語就是英語，在語言學習上有優勢，且教師往往將課堂設在船上，讓學生帶著興趣和任務來學習。[4] 由于上船教學成本較高，我國航海院校沒有采取這種教學模式，因此有必要借鑒國外先進的GMDSS類課程教學模式。

通過以上分析可以看出，GMDSS類課程的特點是理論性強、應用性突出、動手能力要求高。而目前國內GMDSS類課程教學存在條塊分割、能力培養不能凸顯、被動學習問題突出等缺陷；因此有必要開展GMDSS類課程的教學改革，以促進教學質量的提高。

3 改革目標及改革內容

3.1 改革目標

針對GMDSS類課程特點及目前教學中存在的缺陷，有必要借助各校虛擬仿真教學平臺，整合資源并改革教學大綱，實現基于任務驅動的模塊化場景教學模式；改革教學方法和教學模式，激發學生的學習興趣。提高學生GMDSS業務綜合應用能力、航海類學生G證考證通過率和航海人員整體素質。

3.2 改革內容

GMDSS類課程的特點決定了其教學應采取不同于其他課程的教學模式。針對目前GMDSS類課程特點及教學中存在的不足，應開展以下改革。

（1）以知識融合貫通為目標，整合GMDSS類課程為一門GMDSS綜合性模塊群課程，改革模塊群課程教學大綱。

將4門課程分屬不同的學期教學，并將課程內容整合為地面通信系統、衛星通信系統、搜救系統、海上安全信息播發系統、電臺管理五大知識模塊，融合貫通知識點，改革GMDSS綜合性模塊群課程教學大綱。

（2）以能力培養為導向，依托虛擬仿真教學平臺，設計模塊任務場景，改革傳統的教學模式，探索沉浸式的全外語模塊化教學模式。

目前，全國G證考試反映出的主要問題是考生的通信英語應用能力和設備實操能力欠佳。為改變這一現狀，有必要借助虛擬仿真教學平臺，全面推廣全英語教學，設置各種模塊式英語通信場景，要求學生完成各場景模塊的通信任務，激發學生的學習興趣，使其能全身心投入到場景通信的角色中。

（3）以教學效果為評價指標，分析各模塊知識點的特性，改革傳統的教學方法，實施因點施教。

具體做法是：歸納各模塊知識點特性，按照其特性分門別類地采用類比教學法（與日常生活中的事物進行類比）、比喻教學法（打比方）、圖形教學法（以實圖說明）、案例教學法（從案例中吸取知識）等不同的教學法。

（4）以虛擬仿真平臺上的通信應用能力為考核指標，改革傳統的考核方式，實施由單一的試卷考核向題卡評估考核的轉變。

傳統的試卷考試不利于學生動手能力的培養。考核方式以完成通信任務的題卡形式進行，實施評估員（評估員可邀請外校老師擔任，實現評估公平）評估判定成績。具體做法是：借助虛擬仿真教學平臺，設置若干題卡，學生隨機抽取題卡，要求其在指定的時間內在虛擬仿真平臺上完成一定的場景通信任務，然后由評估員進行評估打分。題卡中既有評估員提問題目（以考查其理論知識掌握程度），也有實操題目和應變題目。

4 實施方案

總體改革方案可參考圖1進行。

改革要取得成效，必須要做好實施方案。實施方案的好壞直接影響到人才培養質量。在方案實施前，應做好以下相關工作。

（1）調研工作。調研相關航運企業，了解行業所需的GMDSS人才；走訪海事機構及國內相關航海院校，尋找GMDSS人才培養突破口。

（2）借鑒工作。應查閱相關文獻，掌握國外GMDSS人才培養動態，吸納先進的人才培養理念。

（3）結合實際。結合各校現有的設施設備現狀，優化提煉出各校GMDSS課程群綜合教學改革方案。

5 成果檢驗及改進

為了檢驗改革方案的可行性及成效，可在船員GMDSS培訓中進行試點。目前全國各大航海院校幾乎均開設了社會船員GMDSS培訓。通過船員GMDSS培訓來檢驗教學改革效果有3個方面的優勢：（1）船員GMDSS培訓是集中培訓，一般均在30 d左右，可以在較短時間內檢驗教學改革的成效；（2）船員培訓課堂教學靈活，可以不受本科教學框架約束，方便教學試點；（3）船員具有一定的航海閱歷，他們更有經驗評價教學效果的好壞。

在社會船員GMDSS培訓中，檢驗改革方案成效，找出GMDSS教學改革的不足之處，不斷改進教學方案，使其日趨完善。在實際案例中，應用基于虛擬仿真平臺的GMDSS課程群場景教學改革方法，船員G證考試通過率由40%提高到75%，效果非常明顯，同時社會船員也對教學改革提出了很多良好的建議。實踐證明，基于虛擬仿真平臺的GMDSS課程群場景教學改革具有一定的可行性。

參考文獻：

[1] 文元全. 印度航海教育與培訓發展現狀及主要特征[J]. 航海教育研究，2014（2）：9-15.

[2] 王化民. GMDSS精品課程建設的思考與實踐[J]，青島遠洋船員學院學報，2002，29（1）：18-25.

[3] 谷溪，李軍. GMDSS通信業務課程建設的實踐與思考[J]. 南通航運職業技術學院學報，2007（4）：97-104.

[4] 王宏明. 高職航海院校師資隊伍建設的思考[J]. 航海教育研究，2007（4）：20-21.