系統化、網絡化、智能化條件下航海專業職業教育培訓體系構建與研究

詹金林 劉書利

隨著我國對外開放的深化，海洋運輸在國民經濟中的作用日益凸顯，特別是隨著船舶設備信息化、智能化程度的提升，高素質海員隊伍在當代遠洋運輸中的作用越來越突出。隨著網絡化、智能化技術的成熟和普及，船載航海導航設備近年來經歷了跨越式發展，逐漸實現了系統化、網絡化，同時智能化特征越來越明顯（簡稱“三化”），為船舶航行安全及經濟效能提供了可靠保障。航海海員是職掌航海設備的主要力量，負責航海設備操作使用、維護維修等工作，為保障船舶航行安全及經濟性能發揮重要作用。如何構建適應航海設備“三化”特征的航海專業職業教育培訓體系是亟待研究解決的命題。作者在多年航海專業人才培訓實踐過程中，圍繞如何在航海設備“三化”條件下開展航海人才培養進行了研究，對當前培訓體系存在不足進行了剖析，提出了新的構建方案[1-3]。

一、船舶航海設備“三化”特征分析

（一）系統化特征分析

航海設備的系統化是指，在系統集成理論的牽引下，設計數字化航海感知、發展信息化航海設備體系，并據此實現指揮系統自動化，使其具備通用性和聯動性，從而提高航海設備與系統管理的整體效能。與傳統設備升級研發思路的區別之處在于，現有設備系統的信息化改進不僅著眼縱向性能提升，還需考慮其橫向設計，使系統內各設備配置協調一致。

航海設備的系統化主要包含兩方面內容。其一是功能的系統化，在信息化技術的加持下，一種設備可能兼顧原先多種裝（設）備的功能，計算機微型化為此提供了便利；其二是結構的系統化，以信息互聯的方式將船舶不同部位不同功能的設備聯為一體、協調運作，使之成為一個有機整體，呈現出裝（設）備間由信息網絡相連接的整體化特點，并具備整體所特有的信息產出與執行判斷。

（二）網絡化特征分析

航海設備的網絡化是指，利用船舶內部局域網或航海設備信息網承擔設備信息資源共享與數據傳遞的任務，不僅實現航海導航體系內部設備之間的信息交互，而且實現綜合導航系統與船舶其他設備之間的信息互聯。傳統船舶航海設備系統內部，各信息來自傳感器與船舶綜合導航顯控臺之間，數據交換都是通過串行口點對點方式傳輸，傳輸速度較慢，點對點連接方式也降低了連接的靈活性和可靠性，多連線使系統變得相當復雜。當前船舶航海設備的網絡化連接一般采用串口、CAN 總線和以太網相結合的方式，具有傳輸效率高、數據傳輸差錯率低、傳輸距離長、結構簡單、易維護管理等優點。

（三）智能化特征分析

航海設備的智能化是指，航海設備能具備靈敏準確的感知功能、正確的思維與判斷功能以及行之有效的執行功能。智能化航海設備是傳統電氣設備與計算機技術、數據處理技術、控制理論、傳感器技術、網絡通信技術、電力電子技術等相結合的產物。智能化航海設備包括兩方面的主要關鍵內容：自我檢測是智能航海設備的基礎，自我診斷是智能航海設備的核心。智能化航海設備具有實時進行自我狀態檢測及系統運行狀態檢測的能力，同時在設備或系統出現故障時能自主完成應急處置及自動診斷，為操作人員提供具有價值的建議。航海設備的智能化是在其系統化和網絡化的基礎上實現的，基于高速網絡聯接的航海設備體系在高性能傳感器、計算機以及人工智能算法等支持之下，具備一定的自我控制、自我管理能力，極大節省設備操控人員的時間精力，并帶來船舶管理制度的變革。智能化航海設備是以一種高度自動化的機電一體化設備，由于其結構復雜，在船舶操控體統中的作用十分重要，因此對智能化航海設備的可靠性要求很高。

二、航海專業職業教育培訓體系現狀研究

（一）人才培養頂層設計與“三化”要求不相適應

航海設備從系統化、網絡化、智能化等方面對航海海員的能力素養提出了新要求，新的要求必然導致培訓體系要進行重塑。現有航海專業職業教育培訓體系立足于航海設備機械化、信息化，因此在多個要素上脫節于現有設備發展現狀及未來趨勢，無法滿足設備發展對人才的需求。首先，人才培養目標滯后于設備“三化”發展，目前院校沿用的航海海員人才培養目標主要關注學生畢業的第一崗位任職需求，忽略了學生設備發展適應能力的培養，限制了學生職業發展潛力；其次，課程體系設置未體現“三化”特征，現有課程體系按類別和型號梳理設備的結構原理、操作使用及故障維修，缺乏涉及船舶綜合導航、網絡技術、人工智能等方面的課程，限制了學生“三化”能力的培養；最后，培訓學制不利于學生“三化”能力形成，當前航海專業職業教育培訓采用2+1 的學制，院校培訓時間僅為2 年，在航海設備“三化”的背景下，需開設更多課程夯實學生未來任職基礎，造成學時需求增長與現有培訓時長之間的矛盾。

（二）師資力量與“三化”要求不相適應

教師隊伍是進行航海人才培養的核心要素，是發揮整個教育培訓體系效能的關鍵，也是最能體現院校教學水平和培訓層次的關鍵。當前的航海專業職業教育教師的能力素質在多維度與“三化”帶來的教學能力需求存在差距。首先，體系化教學能力存在短板，由于適應傳統教學模式和教學內容，院校教師長于進行單一航海設備的教學訓練，對航海設備體系研究較少，體系化知識儲備的不足導致體系化教學能力較弱，無法完全滿足“三化”趨勢下航海設備教學訓練需求；其次，智能化素養尚需培育，盡管在日常生活中經常接觸智能化電子產品，但是對智能化的基本機理及應用路徑尚不理解，導致教師對智能化理解的淺表化，無法利用智能化的理論指導智能化航海設備的教學訓練，長期難以形成設備智能化的教學培訓能力；最后，設備實踐經驗欠缺，由于教學訓練任務繁重，許多教師長期脫離一線企業，對設備的更新換代缺乏直觀感受，對新設備的操作運用、特情處置等知識技能無法有效呈現于課堂，導致教學內容空洞、乏味。

（三）教學保障條件與“三化”要求不相適應

技術革命帶來的航海設備形態變化，必然牽動設備培訓模式的變化，這就要求必須有適應“三化”特征的航海設備教學保障條件作為教學訓練的支撐。院校航海設備教學訓練保障條件在航海設備的綜合運用、應急處置及體系化維護維修等方面的教學保障條件還存在差距。首先，部分航海設備的訓練環境存在差距。航海導航設備主要分為環境測量設備以及船舶操控設備，前者往往需要真實的海、空環境作為應用背景，而后者往往需要能進行動態調整的基座作為應用環境，傳統的航海導航設備實習室一般不具備上述應用環境，導致設備功能無法完全得到實現，訓練內容和標準隨之降低，使得訓練效果大打折扣。其次，航海導航設備的體系化訓練存在差距。院校航海導航設備系統化和體系化程度較低，設備之間的天然聯系被人為割裂，進而導致院校的設備訓練與部隊實際的設備訓練脫節，訓練層次和效果不理想。最后，教學訓練資源建設滯后。盡管航海設備“三化”特征日趨明顯，但是與之相適應的技術資料、培訓教材、信息資源等嚴重匱乏，從多個層面制約了人才培養的質效。

三、對策與措施

（一）按照“三化”要求，優化人才培養頂層設計

合理而科學的人才培養頂層設計能保證教學資源的合理分配，提高教育教學水平，同時能提升學生綜合能力素養。在航海設備進入新一代的背景下，系統化、網絡化、智能化必然推動航海海員人才培養體制發生變化，也必然對航海海員人才培養體系頂層設計提出優化需求。

第一，優化航海專業職業教育人才培養目標。在航海設備“三化”的背景下，航海海員需具備更寬闊的專業知識面，掌握更精湛的設備運用技能，同時具有一定的設備發展前瞻視野；掌握系統化、網絡化、智能化相關理論知識，具備系統化、網絡化、智能化素養；掌握航海設備系統化、網絡化結構和特征，具備航海設備體系化操作能力，能勝任任職崗位需求，同時具備良好的職業發展潛力。

第二，重構航海專業職業教育課程體系。按“底層共享、中層分立、頂層互選”的總體思路設置專業基礎類課程、專業核心類課程和崗位強化類課程，注重不同層次課程之間的內在聯系和層次遞進關系，增加網絡原理、人工智能、系統論等課程，同時對現有航海專業職業教育課程學時數進行優化和調整，適當壓縮部分傳統課程的學時。

第三，豐富航海專業職業教育教學方法手段。關注特殊情況、特殊環境、極限條件下設備運用的教學訓練方法，合理運用VR、AR 等手段實現情景再現，利用可視化交互技術實現復雜科目的訓練，同時利用新技術完成傳統教學方法手段難以進行的設備內部結構原理教學，關注課前和課后環節，并適當運用專題研討、科目化教學等方法提升學生的學習參與度，真正將課堂交給學生。

第四，調整航海專業職業教育政策制度。針對航海設備“三化”對航海海員提出的新要求，適當延長學生在校培訓時長，將現有的2+1 學制更改為2.5+0.5 學制，強化學生培訓效果的全過程監測，進一步細化淘汰和獎勵機制，試點實行學分制，建立學分銀行。

（二）按照“三化”要求，加強師資力量建設

教師教學能力的高低直接決定教學的質量，教師的自身素質對學生成長成才具有重要影響。在航海設備“三化”背景下，對航海專業教師的能力素養提出更高要求，應不斷開拓創新，提升自我，強化自身的智能化能力，培養系統化思維，以滿足當前及未來人才培養質量新要求。

第一，大力培養航海教師的“三化”思維。夯實航海教師的系統化、網絡化、智能化理論基礎，采用科學的學習方法進行自我提升，將對相關知識能力的考核納入對教師的考核中；同時，加大教師見學選派力度，通過校企交流、跨校競賽等活動引起教師思想的共鳴，進而更新觀念思維，逐步形成航海設備“三化”知識與技能的教學能力。

第二，加大高層次、高學歷教師的引入。教師只有在對設備自身弄懂弄通的前提下才能為學生講深講透，“三化”的航海設備涉及計算機技術、網絡技術、通信技術、人工智能技術、傳感器技術等諸多高科技領域，高層次、高學歷教師由于自身學緣優勢，能更好地適應新型航海設備對高科技知識教學的要求，加大高層次、高學歷教師的引入，不僅能提升教學水平，而且對教學方式方法及內容的創新具有極大促進作用。

第三，重視教師的送學送訓。航海設備的“三化”源自企業，也落腳于企業，脫離企業一線搞教學無異于閉門造車，教師要深入企業了解設備的實際運用，掌握設備的性能，在大量調查研究的基礎上進行訓法、教法的創新，不斷提升自身的教學能力；同時，應加強與科研院所的橫向聯合，設備研制院所是航海設備革新的具體實施主體，對設備技術發展路徑及行業領域發展前景有準確把握，通過與之聯合能有效提升教師專業涵養及技術水平。

（三）按照“三化”要求，提升教學保障條件水平

教學條件是完成教學實踐的必要物質條件，建設適應航海設備“三化”的教學保障條件是提高航海設備教學水平和提升航海專業職業教育人才培養質量的必備前提。開展“三化”背景下的航海設備教學訓練對教學保障條件的需求是多方面的，既有訓練器材方面的需求，也有教材規范方面的需求，同時還有教學信息資源等方面的需求。

第一，按“三層六級”的思路建設教學保障體系。按基礎技能、綜合技能、特情處置技能三個層級劃分“三化”背景下的航海設備技能，按理論和實作兩個方面建設對應層級的教學保障條件，按理論和實作教學需求梳理并完成相應建設項目，涉及訓練環境、設備器材、教材體系、信息資源等多方面的建設內容。

第二，加大教學設備及模擬器的引進力度。針對航海設備發展，引進具有“三化”特征的典型航海設備用于教學訓練，做好現有老舊型號教學設備的處理工作，充分發揮教學設備的訓練效益；同時，加強航海設備教學訓練模擬器的建設，針對性地對開展虛擬訓練模擬器、實裝模擬器、船舶運動狀態模擬器、船舶運行環境模擬器等的研制，同時關注模擬器建設的體系化問題。

第三，加強航海設備訓練環境改造。打造與工作崗位相似的訓練環境是有效提升院校航海設備訓練水平的有效途徑，通過逼真的訓練環境打造崗位文化、艙室文化、通道文化；進行教學設備的系統化、網絡化改造，實現單一設備教學向體系化設備教學的跨越，同時進行設備的模塊化改造，將實習室由傳統的功能預設型轉變為按需生成型。

第四，構建適應航海設備新特征的教材體系。按基礎、綜合、特情處置三個層級梳理建成基于航海設備“三化”的設備教材體系，教材內容不僅涵蓋傳統航海設備理論與技能，更要體現設備的系統化、智能化等元素特征；采用適合航海海員認知特點的教材形式，與傳統教材的圖文篇章式不同，應盡量采用項目式、活頁式、立體式等新穎的教材形式。

第五，豐富航海設備教學信息資源。隨著航海設備“三化”發展，航海設備涉及的技術領域日益寬泛，結構組成日益復雜，需要建設動畫、視頻、VR 等教學信息資源，以完成難以實際設備展示的設備內部結構、工作機理等原理學習及實際設備難以實現的特情技能訓練，達到傳統教學手段難以企及的教學訓練效果。

四、結語

本文針對當前船舶航海設備系統化、網絡化、智能化發展趨勢，分析了當前航海專業職業技術教育人才培養體系存在的差距，并分別從人才頂層設計、師資力量和教學保障條件建設等方面展開了研究，并提出了具體應對措施。在下一步研究中，作者將在教學實踐中具化提出的各項措施，并逐步進行完善，積極探索系統化、網絡化、智能化條件下航海專業職業技術教育模式和體系，形成更加貼緊崗位需求的航海海員人才培養體系。中國軍轉民