VR技术助力航海教育新旧动能转换

辛小辰 冯曰林 朱英英 陈冰君

摘 要：传统的航海课堂教学难以满足IMO对船员培训大纲的要求，随着虚拟现实技术的出现，在航海课程的教学中融入虚拟现实技术，可以极大的提高学生学习兴趣及效率，提升潍坊航海教育的质量，促进潍坊航海业新旧动能转换。

关键词：虚拟现实  潍坊航海业  新旧动能转换

Virtual reality Technology promotes the conversion of new and old kinetic energy in navigation education

ABSTRACT： Traditional navigation teaching cannot meet the requirements of IMO for seafarer training. Integrate virtual reality technology into navigation curriculum teaching can greatly improve students’ learning interest and efficiency， improve the quality of navigation education， and promote the conversion of old and new kinetic energy in Weifang maritime industry.

Keyword：  Virtual Reality;Weifang Maritime Industry;New and Old Kinetic Energy Conversion

一、采用虚拟现实技术服务潍坊航海业新旧动能转换的背景及意義

随着现代航运市场的不断发展，对航海类专业人才的培养质量也提出了更高要求，课堂教学是人才培养的核心阵地，根据教育部出台的一系列文件要求，如推进专业教学紧贴技术进步和生产实际，应调整课程结构，更新课程内容，深化多种模式的课程改革。

1. 虚拟现实技术在航海类专业课堂教学中的应用，是一种新型的课堂教学改革尝试，利用虚拟现实的情境设计，通过参与式的课堂教学组织，突出学生的主体地位，并结合过程性学习评价机制，可以促进航海类学生综合素质的养成，不断提高专业人才培养质量。

2.目前国内外的航海类院校的课堂还普遍存在着理论与实践脱节，课本与实船存在较大差别的问题。

3.基于虚拟现实技术构建的航海模拟器和轮机模拟器能够拓展中小学生对航海教育的认识，对航海文化的认同，提升潍坊市航海文化氛围。

4.通过航海虚拟现实技术在航海类社会培训中能够提高海员综合技能和素质，推动潍坊由海员培养大市到海员培养强市的转变，带来显著的社会效益和经济效益。

二、采用虚拟现实技术服务潍坊航海业新旧动能转换的对策及方法

1.构建基于虚拟现实技术的航海模拟器和轮机模拟器平台

满足IMO关于海员培训、发证及值班标准国际公约（STCW78/95）规定的“适任评估项目”和“能进行持续熟练程度演示”的要求。满足中国海事部门《关于STCW78/95公约过渡规定的实施办法》中规定的“自动化电站的训练”和“自动化系统的训练”的要求。基于虚拟现实技术构建轮机模拟器平台包含的主要设备技术参数如下：

主机1台，型号：MAN B&W 6S35MC Mk7型船用主机。发电柴油机组3台，型号：4L20。发电机3台，型式： 船用无刷交流同步发电机。轴带发电机1台，品牌：Leroy Somer。应急发电柴油机1台，型式： 立式四冲程，带风冷水箱柴油机。应急发电机1台，型式： 船用无刷交流同步发电机。燃油锅炉1台，型号：SAACKE KLN/VM-2.5/7。废气锅炉1台， 型号：SAACKE KIP/PC-0.7/7。重油分油机： 2台（其中一台可分轻油），型号Alfa Laval SA821。滑油分油机：2台，型号Alfa Laval SA816。轻油分油机：1台，型号Alfa Laval PA600。主空压机：2台，型号SPERRE HV2/200。

2. 提出主动参与式课堂教学组织设计，建立基于虚拟现实技术的海员教学模式

根据构建主义学习理论，要改变传统的课堂教学模式，必须在课堂教学组织方面进行不断创新设计，以能让学生主动参与课堂为设计前提。

运用典型工作任务分析方法，首先将船员实际工作中需要的职业岗位素养进行归纳，总结出典型工作任务，找到对应的课程的学习内容，根据学习内容设计出相应的学习情境，使课堂学习与实船工作贴合度更高，激发学生的学习动力，增长“实船”经验，使学生在工作中能够更快的融入船舶工作。

教师根据课学习情境设计程一套完整的工作任务库，以任务卡的形式在课前发放给学生。学生在课前通过多渠道搜集资源，初步完成工作任务，激发学生求知欲。

3.依托航海虚拟现实技术，研究提升潍坊市航海社会服务能力的新方法

潍坊作为船员大市，但是，潍坊市对中小学生航海文化教育却很少。主要限制条件为中小学生对船舶接触较少，而且船舶设备具有大型化、快速化、专业化等特点，船舶流动性较强，不适合现场参观学习。通过计算机虚拟现实技术，建立虚拟船舶设备的运行场景，学生可以在虚拟训练场中按照规定的章程来操作设备，了解船舶运行特点及方法，提高对航海文化的热爱和认同，增进学生航海科普知识，在中小学生中提高航海和海洋意识，为山东半岛蓝色经济区建设培育中坚力量。

在传统的海员培训中，由于大多船舶设备较昂贵、体积较庞大或者在学校内较难启动和危险系数大等弊端，故不太适用于IMO对船员培训大纲的要求。而虚拟现实技术的出现解决了上述船员培训的弊端，并且能够较直观的展现出船舶及其设备的运行原理及反馈。虚拟现实的课堂中学生像玩游戏一样操纵着船舶及其设备，高效、安全、快捷地完成特定的工作任务，不再受到时间、空间和设备的限制，提高了学生学习兴趣及效率的同时进一步提升了人才培养质量。弥补了传统航海类教学中实践教学的短板。

4.打造山东航海科普教育基地，弘扬航海文化增强科技兴国意识。

打造山东省航海科普教育基地，制定有效的宣传与服务于社会。推动航海知识走进中小学、走进社区、走进社会。定期对中小学生开展舰船模型制作技艺技能的教学、展示、交流和传播活动，提高中小学生观察、思考、动手、创新意识，增强中小学生爱国、爱军、爱海洋的情操。吸引社会各界积极参与传统技艺学习，推动民族传统工艺传承与创新。实现弘扬中华民族灿烂的航海文化，增强民众的强军梦和科技兴国意识。

参考文献：

[1]胡贤民.虚拟现实技术在航海类专业课堂教学改革中的应用[J].浙江交通职业技术学院学报，2016，17（04）：49-52.

[2]王利，郑彤.虚拟现实技术在航海类实践教学中的应用研究[J].教育教学论坛，2016（44）：183-184.

[3]甘晔.基于建构主义理论的大学英语移动教学研究[J].浙江科技学院学报，2019，31（02）：146-151.

[4]孙自力，程真启.现代化模拟机舱及其应用[J].航海技术，2011（01）：46-48.

作者简介：辛小辰，男，1986年11月出生，硕士研究生，副教授，研究方向为航海文化和士官培养。依托项目：2019年潍坊市社会科学规划重点研究课题。