生产性实训陆上教学船的设计与应用

韩 涛

（延安职业技术学院，陕西延安716000）

航海类专业是针对船舶具体工作岗位而设置的专业群，具有很强的实践性。学生就业后要能够履行船上相应职务的岗位职责，具备执行船舶各项工作任务的实际操作能力。为满足国家海事局对开展船员教育与培训工作的相关要求，各航海院校都建立了校内专业实训室，在教学中发挥了一定作用。但由于这些实训室大都分散布置在教学楼或实训楼内，缺乏真实的船舶实际场景和工作氛围。一些办学实力强的航海院校专门配置了教学实习船，学生可以到船上进行真实的工作体验，但实习时间和人数有限，且投资大、管理困难，其他院校无法推广复制。有些航海院校也在校内建了仿真船，但也只是满足了部分实操训练项目的要求，无法完成企业需求的生产性实训。按照国家海事局的最新要求，船员培训机构应按照《海船船员培训大纲（2016 版）》要求开展培训，要重点加强对学员实际操作能力的训练，通过校企合作等方式开展实船培训和“师带徒”培训，着力培养应用型船员人才。为此，在校内设计建造一艘功能齐全的陆上教学船，以开展综合性、系统性的航海类专业群教学，满足航海高职教育生产性实训的需要，对提升航海人才培养质量具有重要的现实意义。

一、陆上教学船设计理念

（一）设计标准

教学船主要以远洋千吨级散货船为模型，参照中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的要求与标准进行设计与建造。所有船舶设备设施的设计与安装均要考虑教学及学生实训的安全保障，必须符合国家及行业有关标准，必须满足教学实训和海事局评估考试的功能要求。

（二）设计原则

教学船的设计要遵循安全性高、功能全、训练场景与实船一致等原则，要同时兼顾实船构造特点和教学训练要求，打造一艘外形逼真、结构相似、功能强大的陆上海船，供学生进行多项船舶任务实训和职业资格考试，以掌握岗位必需的操作技能，提升职业素养，为在校学习专业知识和毕业顶岗实习打下良好的基础。

（三）造船材料和工艺

为降低建造成本，同时要兼顾船舶安全性高的要求，考虑到陆地和海洋环境的差异，船体构件要按《钢制海船入级与建造规范》的要求进行结构设计，船体结构材质建议选用国产CCS-B级船用碳素钢。教学船为部分焊接结构船，建造时应采用合理的焊接工艺和程序，以减小焊接变形和残余应力。焊接材料、施焊工艺及焊缝质量应符合我国造船规范的有关要求。

二、陆上教学船实训功能设计

教学船拟将船员专项技能训练、船员适任培训、船员特殊培训融为一体，适合航海技术、轮机工程技术、国际邮轮乘务管理等专业相关课程的现场教学及实训，打造成“教、学、做一体化”的“校中船”航海类专业群生产性实训基地。为了符合《海员培训、发证和值班标准国际公约》（STCW公约）及修正案的要求，并满足《海船船员培训大纲（2016版）》对实操项目的规定，结合船舶自身的特点，可分五大区域来设计陆上教学船的实训功能。

（一）驾驶台区域

驾驶台是船舶甲板部的重要工作场所，是全船的指挥控制中心，同时驾驶台也是进行弃船、消防等各类船舶演习的指挥中心。在驾驶台我们可以设计完成航海技术专业的驾驶台资源管理（BRM）实训、航海仪器实训、电子海图实训、雷达操作与应用实训、航线设计实训和操舵训练等船员适任培训项目。

（二）船员居住处所

营运船舶的上层建筑主要是船员的居住区，而在陆上教学船上，我们可以根据其房间分布特点设计成国际邮轮乘务管理专业的前台实训室、吧台实训室、客舱实训室等，同时还可以设计多功能教室、小证器材陈列室等房间。整个船员居住区域也是进行弃船、消防、旅客应急疏散等演习的主要场所，与真实船舶环境一致。艇甲板配置一艘救生艇，可以进行精通救生艇筏（Z02）项目中的收放艇实训和救生演习。尾甲板处设置抛投式救生艇，可以进行抛投式救生艇实训。

（三）机舱和舵机室

陆上教学船机舱安装有轮机模拟器，并配置一些必要的风机、消防泵等设备，可以进行高级消防演习（Z04）、应急逃生训练、机舱值班模拟、动力装置操作、机舱资源管理实训等项目，是轮机工程技术专业的综合训练场所。舵机室配置液压舵机，可由驾驶台进行远程操作，实现遥控操舵功能。

（四）主甲板及货舱区域

主甲板是进行水手工艺训练的主要场所，可以进行甲板除锈作业、油漆作业、上高和塔跳训练、船体保养等作业项目，也是船舶消防、救生、溢油演习的主要场所。教学船配置三个货舱，前货舱配液压舱盖，可以进行液压舱盖的结构和操作实训。液压舱盖上方配置集装箱货物和常用非标准件，用来进行船舶货物认识实训。前货舱和中货舱中间安装起货机，可以进行装、卸货操作训练。中货舱设计成水手工艺设备陈列室和训练室。考虑到客船特殊培训（T06）的需要，在中货舱的船体一侧开门，设计成客滚船的液压跳板门。考虑到航海院校建造游泳馆和高台跳水的成本，把尾货舱改装成简易跳水池，可以进行基本安全（Z01）项目中的跳水和救生筏训练。船舶的左右边舱和双层底舱设计人孔盖，人员可以出入，用来进行船舶结构和封闭场所实训。船舶舷梯设计成和实船一致的铝质活动踏步翻转舷梯，可以进行舷梯的收放训练。

（五）船艏区域

艏楼甲板上按实船配置锚机和绞缆机，并配备相应的缆桩、导缆孔和导缆滚轮等系缆设备，可以进行甲板机械操作训练和船舶靠、离泊模拟训练，锚机可以用来进行收放锚训练。艏楼里面设置锚链舱和帆缆间，用来作为物料间和油漆间，可以进行锚链、帆缆索具训练，也可以进入艏尖舱，进行船舶结构实训和封闭场所实训。

图1 船舶总布置图

图2 各层甲板布置图

三、陆上教学船结构设计

一般来说，一艘船舶的主尺度是在综合考虑各种因素后进行确定的。通过对大连海事大学、宁波大学海运学院、四川交通职业技术学院等航海院校的实训船进行实地调研，考虑到建造成本和校内实训空间要求，教学船整体尺寸建议设计为50×12×10m。船体分为主甲板、二层甲板、三层甲板和驾驶甲板四层，具体包括船艏、船舯、机舱、居住处所和驾驶台五个功能区域。教学船两侧为学生集合和演练场地，前后为船舶系、解缆作业区，要求宽度至少为10m，整个项目占地面积至少为70×30m。船型设计为钢质、方艉，球鼻艏、单机单桨单舵、尾机型混合结构式散货/集装箱/油船，船体为钢质横骨架式，底座为船体形状混凝土结构，油货舱区域设双底双舷单甲板，集装箱货舱区域设双底双舷，电焊连接。（如图1所示）

表1 船舶主要尺度要素

（一）舱室布置

教学船设计方案首先应满足相关海事公约和专业教学需求，其次应满足船舶造船规范。表1 是主船体舱室的设计和位置（表中肋骨数仅供参考）。

表2 船体舱室布置

（二）各层甲板设计（如图2所示）

表3 各层甲板布置

四、陆上教学船设备配置

（一）驾驶台设备配置

根据要实现的实训功能，驾驶台应配置一套功能完备的航海模拟器。航海模拟器应配备与实船同尺度的模拟驾驶台，驾驶台内配备与实船基本相同的各种航海仪器，包括综合信息显示、内外部通讯设备、操纵控制设备、雷达、ECDIS（电子海图显示与信息系统）、GPS（全球卫星定位系统）、AIS（自动识别系统）、标准磁罗经、操舵磁罗经、计程仪等。另外，驾驶台内还应配有遇险报警设备EPIRB、SART 以及其他信号设施，以及其他船上用到的设备，比如抛绳器、国际通岸接头、各国国旗、信号旗等。

（二）机舱设备配置

考虑到机舱要实现的功能，机舱设备配置以轮机模拟器为主。轮机模拟器系统应至少包括：主柴油机及其推进系统、主机遥控系统、压缩空气系统、机舱污水系统、压载水系统、中央冷却水系统、蒸汽系统、燃油系统、滑油系统、分油机系统、电站系统（发电柴油机、船舶主电站、电站系统故障设置、应急电站）、集中监测系统、主机工况检测系统等各主要系统仿真数学模型，应能与本船驾驶台操纵模拟器方便地接口连网，系统对接，实现驾机合一的功能。

（三）船体主要舾装设备的配置要求

1.桨、舵设备

教学船配1.0m螺旋桨一只，设1×1.5m流线型舵一只。

2.锚、系泊设备

教学船设首锚两只，可选用400kg 霍尔锚，配AM2-22mm 有档焊接锚链两根，各17.5m。在船首楼甲板设22mm 电动锚机兼绞缆机（包括指令器）一台。

3.桅设备

在罗经甲板设置雷达桅（桅杆），其主桅结构为钢板焊接而成。

4.消防设备

教学船应配备固定水灭火系统、高倍泡沫灭火装置、固定CO2灭火系统、船舶通讯、监控和火灾报警系统等设备，设手提式泡沫灭火器5只，手提式干粉灭火器5 只，手提式CO2 灭火器3 只，消防沙箱1个，水龙带箱4 个（配水龙带和水柱/水雾两用水枪），太平斧、铁撬、铁钩各1把，消防水桶2只，船用消防水炮2 部，船用放置防火控制图的风雨水密筒2只。

5.救生设备

配备重力式救生艇一艘，抛投式救生艇一艘，抛投式救生筏2 个，救生圈、救生衣和救生信号若干。

6.门、窗、孔、盖、梯

1）门、窗

主体区域通向开敞区域的门采用钢质水密门；上层甲板室通向开敞区域的门采用风雨密钢质门；机舱棚、机舱逃生等设置防火自闭门；船员舱室采用铝质空腹门。船员甲板室（一层）窗为带风暴盖舷窗，居住舱室及驾驶室设风雨密的铝合金窗；驾驶室前头为固定式铝合金驾驶室窗，其中1 扇安装扫雪器；其它门窗均为铝质。考虑只做教学用途，各门的防火等级可不作要求。

2）孔盖

主甲板模拟油舱区域设置2 个转动式油舱盖，围板高度610mm；散货、集装箱货舱设液压舱口盖；其他舱室设置水密人孔盖。

3）梯

船舶左舷及尾部各设置接岸自制斜梯一部，与岸衔接；机舱、货油泵舱、甲板室设置标准斜梯，所有斜梯均设置防尘板和防滑条。

五、陆上教学船应用思考

（一）供学生进行船舶认识实习

由于陆上教学船的建造完全和实船一致，基本可以替代航海类专业学生上船认识实习。在第一学期入学之初，可以安排4学时的新生入学教育；在第三学期初，可以安排16学时的船舶认识实习。通过这两次的认识，能够帮助学生初步了解船舶的整体结构、船舶主要设备系统的组成等，帮助他们建立起一个较为完整的船舶概念，有助于学生了解航海类专业的职业工作环境，为职业定向打下基础。

（二）供专业课现场教学

航海、轮机和邮轮专业15门核心专业课的部分内容和环节均可以在教学船上运用“现场教学法”实景教学。总课时超过300学时。教师结合真实的船舶设备对学生进行的讲解和操作演示，有助于学生对理论知识的理解和掌握。

（三）供学生进行生产性实训

利用陆上教学船可以按照企业要求进行航海技术专业水手、三副、大副和船长岗位的工作训练；可以进行轮机工程技术专业的机工、三管轮、大管轮和轮机长岗位的工作训练；也可以进行国际邮轮乘务管理专业的前台、吧台和客舱综合训练；同时还可以供全部船员岗位进行船舶综合演习等项目的实景演练。陆上教学船可进行的实训项目可达40项，可提供工位约350个。

（四）供师生进行科研创新

陆上教学船为教师科研和师生创新提供了合适的平台。教师在完成生产、实训任务的同时，能开展一些新产品、新技术研发，教师可以面向企业积极开展应用性的横向课题的研究，学生可以依靠教学船平台积极开展专业方面的创新创业活动。

（五）社会服务能力增强

陆上教学船设备先进，完全符合主管机关和企业要求，可面向社会承担30 个岗位的海船和内河船员培训任务，可作为水上运输行业职业资格鉴定基地及职工岗位培训或再就业培训、农民工技能培训基地。

结束语

通过在校内打造一艘与实船一致的陆上教学船舶，学生可以体验船上仿真的工作场景，操作训练实际的船舶设备，熟悉驾机联系和操纵方法，掌握航行、信号、通讯和管理等方面的船舶工作技能。提高航海类专业校内生产性实训的质量和水平，陆上教学船的应用，可以有效提升学生的职业素质和工作应变能力。