高 炳，寧向華

（1. 廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510800；2. 武漢理工大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院，武漢 430063）

0 引言

輪機模擬器的開發(fā)和應(yīng)用一方面受到各種科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響，另外一方面也受國際國內(nèi)相關(guān)條約的制約。其中，對輪機模擬器的開發(fā)與應(yīng)用影響最為深遠的公約之一便是STCW公約（International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers，海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班規(guī)則國際公約）。自 1978年國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）通過《海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班國際公約》（STCW78公約）以來至今已作了二次全面的修正。一次是在 1955年，形成了STCW78/95公約[1]。另一次，也就是最近一次修正是在2010年6月，IMO在馬尼拉召開的外交大會上通過的 STCW 公約馬尼拉修正案（The Manila Amendments to the International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, 1978）[2]。STCW公約馬尼拉修正案于2012年生效[3]。在相關(guān)公約修正時，針對輪機模擬器的開發(fā)和應(yīng)用，需與時俱進做出相配套系統(tǒng)的改進和完善。本文就STCW公約馬尼拉修正案中跟輪機模擬器相關(guān)的內(nèi)容進行剖析，并在STCW公約馬尼拉修正案履約背景下，開展基于輪機模擬器的教學(xué)設(shè)計與應(yīng)用研究。

1 輪機模擬器在STCW公約馬尼拉修正案中的表述與內(nèi)涵解析

1.1 STCW公約馬尼拉修正案框架解析

STCW公約馬尼拉修正案由2大塊組成，第一大塊是公約，第二大塊是IMO締約國大會通過的附錄。其中公約由公約條文Article組成，共17條。附件1中的附錄Annex是規(guī)則，Regulation規(guī)則有八章，共計43條。附件2中的附錄為STCW公約CODE規(guī)則，其由A部分（Part A）和B部分（Part B）二部分組成。Part A是關(guān)于STCW公約附則的強制性標準，Part B則是關(guān)于STCW公約及其附則的建議性指導(dǎo)[2]。應(yīng)該注意的是STCW公約修正的基本思路是不修改公約條款，因此改動的內(nèi)容就可能聚集在2個附件（Attachment 1，Attachment 2）相對應(yīng)的附錄中。例如STCW公約CODE規(guī)則中Table A -/1Ⅱ，解析其編號含義，A指代STCW公約CODE規(guī)則A部分，Ⅱ指代STCW公約CODE規(guī)則第Ⅱ章，/1指代STCW公約CODE規(guī)則第Ⅱ章之第1條。由此得知Table A-/1Ⅱ指代STCW公約CODE規(guī)則第Ⅱ章之第1條相對應(yīng)的標準，公約修正案中也就是 500dwt及以上船舶負責(zé)航行值班的高級船員的最低適任標準。熟悉STCW公約馬尼拉修正案框架構(gòu)建規(guī)律，有助于更簡便準確地解讀應(yīng)用相應(yīng)條文規(guī)則。

1.2 輪機模擬器的等級劃分

為便于準確執(zhí)行STCW公約及相關(guān)標準，國內(nèi)外船級社等認證機構(gòu)對船舶輪機模擬器的功能及形式進行了詳細的規(guī)范及等級劃分說明[4,5]。國際上對模擬器很多采用DNV（挪威船級社）的分級標準，針對不同船型的輪機模擬的等級由高到低劃分為不同級別，如表1所示。

表1 輪機模擬器的等級劃分

1.3 修正案中關(guān)于輪機模擬器應(yīng)用的內(nèi)容

1）指明了輪機模擬器的使用要求

附則/12Ⅰ指出:所有強制性的基于模擬器的培訓(xùn)；STCW公約規(guī)則A部分要求的、需使用模擬器進行的任何適任評估；STCW規(guī)則Part A要求的、需使用模擬器進行的所有持續(xù)熟練程度的演示。以上每項條款都必須符合STCW公約之A-/12Ⅰ節(jié)規(guī)定的性能標準及其它有關(guān)規(guī)定，還需滿足STCW規(guī)則Part A中為任何有關(guān)法規(guī)證書規(guī)定的其它條件。

2）陳述了輪機模擬器的使用標準

STCW公約規(guī)則之A-/12Ⅰ節(jié)陳述了關(guān)于使用模擬器的標準，主要有兩種:一是用于培訓(xùn)的模擬器的一般性能標準；二是用于適任評估的模擬器的一般性能標準。

3）指明了需應(yīng)用輪機模擬器的適任項目

STCW公約規(guī)則A部分，表A- /1Ⅲ及表A- /2Ⅲ之“表明適任的方法”都點明了需要認可的模擬器培訓(xùn)，或者認可的實驗室設(shè)備培訓(xùn)。比如，操作船舶主機和輔機以及附屬裝置相關(guān)的控制系統(tǒng)，保持可靠安全的輪機值班，使用內(nèi)部通訊通信系統(tǒng)等等。其中同時也指明了必須應(yīng)用模擬器的適任項目，如表2所示。

表2 修正案中規(guī)定須應(yīng)用模擬器的適任項目列表

4）對于輪機模擬器的使用作了指引

STCW公約規(guī)則B部分，對于模擬器使用作了指引。其中對機艙模擬設(shè)備相應(yīng)性能及使用提供了細節(jié)指導(dǎo)，指出模擬器應(yīng)能夠模擬船舶主機和輔機系統(tǒng)，而且需配備有關(guān)設(shè)備設(shè)施以便完成相應(yīng)的適任項目。比如指引應(yīng)用輪機模擬器，可營造一個海上航行和港口操作的真實環(huán)境，具有通信設(shè)備裝置，模擬相應(yīng)的船舶主、輔推進機器裝置和控制臺，設(shè)置模擬機器設(shè)備各種問題與故障。

2 應(yīng)用輪機模擬器開展ERM履約培訓(xùn)與評估

機艙資源管理（ERM）屬于管理科學(xué)的范疇。STCW公約馬尼拉修正案中強調(diào)的是機艙人力資源（軟資源）的管理，而輪機人員的管理水平這個“軟能力”很難直接量化，一般只可在實施項目任務(wù)的過程中展現(xiàn)出來。根據(jù)國內(nèi)外船員培訓(xùn)現(xiàn)狀及STCW公約馬尼拉修正案的指引，可知，應(yīng)用輪機模擬器開展船員ERM培訓(xùn)與評估是方便有效且具有可操作性的一種手段?？稍O(shè)置多種不同的海上航行情景，例如仿真癱船啟動、全船失電、加裝燃油、主機故障等，讓學(xué)員展開仿真操練。模擬情景讓學(xué)員切身體會各種狀況并順利完成各項任務(wù)，使船員清晰明了各種情景下輪機管理的工作任務(wù)與要求，有效使用與合理配置輪機機電動力裝置、安全設(shè)施，發(fā)揮輪機部團隊的作用，減少及杜絕潛在的人為失誤，以保證船舶安全可靠營運。

根據(jù) STCW 公約馬尼拉修正案對船員所規(guī)定的機艙資源管理實操實做技能要求，本課題組規(guī)劃設(shè)計出應(yīng)用輪機模擬器開展ERM培訓(xùn)與評估實施規(guī)范，如表3所示。

表3 應(yīng)用輪機模擬器開展ERM培訓(xùn)與評估實施規(guī)范

以表3應(yīng)用輪機模擬器開展ERM培訓(xùn)與評估實施規(guī)范為指南，開發(fā)設(shè)計出基于輪機模擬器的ERM任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)項目:癱船啟動、正常航行、全船失電、加裝燃油、主機故障、惡劣海況、機艙火災(zāi)、溢油等。對各教學(xué)項目，制定出具體的教學(xué)項目工作任務(wù)單，含教學(xué)實操與評估標準，明確適任的職能與級別、教學(xué)項目實施的條件與背景、訓(xùn)練與評價的標準、態(tài)度、佐證依據(jù)等。表4為基于輪機模擬器的ERM培訓(xùn)之癱船啟動教學(xué)項目工作任務(wù)單。

表4 癱船啟動教學(xué)項目工作任務(wù)單

按照開發(fā)設(shè)計培訓(xùn)與評估實施規(guī)范及其相對應(yīng)具體的教學(xué)項目工作任務(wù)單指引，在輪機模擬器操作平臺完成不同的ERM工作任務(wù)實踐，使得輪機人員能夠清晰明了各種情景下輪機管理的工作任務(wù)與要求，有效使用與合理配置輪機機電動力裝置、安全設(shè)施，發(fā)揮輪機部團隊的作用，減少及杜絕潛在的人為失誤，保證船舶安全可靠營運。實踐驗證，基于輪機模擬器的ERM訓(xùn)練，對于提高輪機人員的通信與溝通能力、團隊協(xié)調(diào)與配合經(jīng)驗意識具有積極的作用。

3 基于輪機模擬器的其它教學(xué)應(yīng)用

STCW公約馬尼拉修正案中對于應(yīng)用輪機模擬器的適任項目，除了機艙資源管理項目以外，還列出了燃油、潤滑油和壓載水的操作管理，保證海上人命安全與保護海洋環(huán)境的措施等適任項目。下面就輪機模擬器除機艙資源管理項目以外的其它教學(xué)應(yīng)用項目進行探討。

3.1 水上專業(yè)認知教育

水上專業(yè)是涉及多學(xué)科又特別注重實踐的專業(yè)。要學(xué)生建立對船舶機艙的整體概念和全局意識，僅僅利用單一的實訓(xùn)設(shè)備無能為力。且涉及面廣、各設(shè)備各系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性強的綜合性實操項目，如“航行值班”、“備車與完車”無法有效實施。而輪機模擬器能夠為輪機工程、船舶電氣工程等水上專業(yè)提供一個完整的仿真模擬操作平臺，以供其開展專業(yè)課程教學(xué)和適任考證評估培訓(xùn)等。模擬器系統(tǒng)及設(shè)備的操作方式、工作流程等，可以最大限度地與實船接近甚至一致，在應(yīng)用操作過程中具有較強的真實交互感[6,7]。隨著現(xiàn)代科技和航海輪機技術(shù)的快速發(fā)展，船舶具有更高等級的自動化程度。因此，航海類院校的專業(yè)教育和培訓(xùn)也必須緊緊追隨航海教育面臨的新形勢，使得船員特別是高級船員通過有效與時俱進的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，滿足日新月異的現(xiàn)代科技和航海輪機技術(shù)對其更新、更高的要求。而國際海事組織已認可輪機模擬器在教學(xué)上發(fā)揮的積極作用，利用輪機模擬器教學(xué)是一種新的、有效的教學(xué)模式已成為業(yè)界普遍的共識。新的STCW公約馬尼拉修正案中，明確提出使用模擬器進行航海教育和培訓(xùn)。

利用輪機模擬器對水上專業(yè)學(xué)員進行專業(yè)認知教育，通過教員對模擬器的總體構(gòu)成、船舶機艙各系統(tǒng)的組成及其工作原理的闡述和運行操作，可使學(xué)員初步了解船舶機艙各系統(tǒng)及主要設(shè)備裝置的結(jié)構(gòu)特點、空間布置、管系的走向、控制輔助元件等，從而建立起完整實船機艙概念和直觀印象，理解船舶輪機管理的目的、作用、工作任務(wù)等概念，熟悉將來的工作環(huán)境，樹立切實可靠的專業(yè)理想。

3.2 專業(yè)課程輔助教學(xué)

《主推進動力裝置》、《船舶輔機》、《船舶電氣與自動化》、《船舶管理》等專業(yè)課程進行理論教學(xué)時，使用單調(diào)枯燥的教材和圖片這些傳統(tǒng)的手段，學(xué)員缺乏感性的認知理解。教員可在專業(yè)課的教學(xué)過程中應(yīng)用輪機模擬器的現(xiàn)場操作演示，實現(xiàn)對課程內(nèi)容的輔助講授，能有效提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和對專業(yè)知識的掌握程度。可應(yīng)用輪機模擬器開展輔助教學(xué)的項目很多，比如:輪機概論、船舶（應(yīng)急）電站、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、鍋爐蒸汽系統(tǒng)、主機及主機遙控系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、檢測報警系統(tǒng)等。

3.3 綜合強化訓(xùn)練

利用模擬器，對學(xué)完專業(yè)課程的學(xué)員開展各知識模塊的融通復(fù)習(xí)，或者上崗就業(yè)前的綜合強化訓(xùn)練，或者上崗入職后提高培訓(xùn)，可培養(yǎng)和進一步提高學(xué)員發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題和有效合適的應(yīng)變能力。綜合強化訓(xùn)練，一般利用全任務(wù)輪機模擬器開展教學(xué)工作任務(wù)，包含所有船舶機艙系統(tǒng)相關(guān)操作，訓(xùn)練各環(huán)節(jié)中會設(shè)置出現(xiàn)各種故障以及不同狀況觸發(fā)事件應(yīng)急情景。綜合強化訓(xùn)練一般可分為癱船啟動訓(xùn)練、機艙值班、故障分析處理訓(xùn)練等。這種綜合強化訓(xùn)練，可以最大限度的發(fā)揮輪機模擬器的作用，培訓(xùn)養(yǎng)成輪機人員有效的工作應(yīng)變能力，縮短其適應(yīng)崗位職能所需時間。

3.4 專業(yè)英語教學(xué)

國際海事組織對從事水上專業(yè)船員的英語應(yīng)用能力要求做出了明確的規(guī)定，這是專業(yè)英語課程教學(xué)的導(dǎo)向。國家海事局針對船員適任能力設(shè)置了專門的考試和評估，專業(yè)英語是其中最重要也是最難的科目之一。課題組統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)大部分航海院校的輪機模擬器，對于學(xué)生接觸的系統(tǒng)、軟件基本采用英文界面。借助輪機模擬器開發(fā)專業(yè)英語教學(xué)項目，一方面可以使學(xué)生深刻體會到專業(yè)英語在實際工作中的應(yīng)用，另一方面在潛移默化中可以不斷擴大專業(yè)英語的詞匯量，并進一步提高專業(yè)英語的聽說讀寫能力。應(yīng)用船舶輪機模擬器仿真平臺，ESP教學(xué)設(shè)立在水上專業(yè)的情境中進行，將水上專業(yè)船員的工作模式和英語語言教學(xué)有機統(tǒng)一，可激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)專業(yè)英語的積極性，順利通過海船船員適任證書專業(yè)考試，實現(xiàn)英語教學(xué)以就業(yè)為導(dǎo)向，為專業(yè)服務(wù)的目的。

4 結(jié)語

STCW公約馬尼拉修正案已生效，需要盡快制定與之配套的水上專業(yè)學(xué)生的基于輪機模擬器機艙資源管理的教學(xué)方案。而且，需要認識到STCW公約僅僅是強制性的最低要求，基于輪機模擬器的機艙資源管理課程教學(xué)設(shè)計與改革不能僅僅以滿足公約為最高目標，而應(yīng)該以馬尼拉修正案履約為契機，開發(fā)完善基于輪機模擬器的機艙資源管理等項目的教學(xué)方案和體系，提高輪機模擬器教學(xué)應(yīng)用質(zhì)量和水上專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

[1]中華人民共和國港務(wù)監(jiān)督局. 1978年海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標準國際公約[M]. 北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社, 1997.

[2]中華人民共和國海事局. 1978年海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標準國際公約馬尼拉修正案[M]. 大連:大連海事大學(xué)出版社, 2010.

[3]中華人民共和國海事局. STCW公約馬尼拉修正案履約指南[M]. 大連:大連海事大學(xué)出版社, 2010.

[4]HUANG Jialiang, CHEN Dan, CAI Zhenxiong, et al.Practice and Research of Training of Marine C/EA ided by ERS[J]. International Conference of Engine Room Simulator (ICERS6), 2004(9):142-147.

[5]Byung-Gun Jung, Myung-Ok So, Pil-Yong Eum.Development of the Marine Engine Room Simulator[J].Journal of the Korean Society of Marine Engineering,2007, 31(7):872-880.

[6]王海燕, 劉曉晨, 吳曉英. 一種分布式船舶輪機模擬器[J]. 交通信息與安全, 2009, 27(5):116-119.

[7]賈寶柱, 曹輝, 張均東, 等. 輪機模擬器及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 中國航海, 2012, 35(1):35-40.