系统化、网络化、智能化条件下航海专业职业教育培训体系构建与研究

詹金林 刘书利

随着我国对外开放的深化，海洋运输在国民经济中的作用日益凸显，特别是随着船舶设备信息化、智能化程度的提升，高素质海员队伍在当代远洋运输中的作用越来越突出。随着网络化、智能化技术的成熟和普及，船载航海导航设备近年来经历了跨越式发展，逐渐实现了系统化、网络化，同时智能化特征越来越明显（简称“三化”），为船舶航行安全及经济效能提供了可靠保障。航海海员是职掌航海设备的主要力量，负责航海设备操作使用、维护维修等工作，为保障船舶航行安全及经济性能发挥重要作用。如何构建适应航海设备“三化”特征的航海专业职业教育培训体系是亟待研究解决的命题。作者在多年航海专业人才培训实践过程中，围绕如何在航海设备“三化”条件下开展航海人才培养进行了研究，对当前培训体系存在不足进行了剖析，提出了新的构建方案[1-3]。

一、船舶航海设备“三化”特征分析

（一）系统化特征分析

航海设备的系统化是指，在系统集成理论的牵引下，设计数字化航海感知、发展信息化航海设备体系，并据此实现指挥系统自动化，使其具备通用性和联动性，从而提高航海设备与系统管理的整体效能。与传统设备升级研发思路的区别之处在于，现有设备系统的信息化改进不仅着眼纵向性能提升，还需考虑其横向设计，使系统内各设备配置协调一致。

航海设备的系统化主要包含两方面内容。其一是功能的系统化，在信息化技术的加持下，一种设备可能兼顾原先多种装（设）备的功能，计算机微型化为此提供了便利；其二是结构的系统化，以信息互联的方式将船舶不同部位不同功能的设备联为一体、协调运作，使之成为一个有机整体，呈现出装（设）备间由信息网络相连接的整体化特点，并具备整体所特有的信息产出与执行判断。

（二）网络化特征分析

航海设备的网络化是指，利用船舶内部局域网或航海设备信息网承担设备信息资源共享与数据传递的任务，不仅实现航海导航体系内部设备之间的信息交互，而且实现综合导航系统与船舶其他设备之间的信息互联。传统船舶航海设备系统内部，各信息来自传感器与船舶综合导航显控台之间，数据交换都是通过串行口点对点方式传输，传输速度较慢，点对点连接方式也降低了连接的灵活性和可靠性，多连线使系统变得相当复杂。当前船舶航海设备的网络化连接一般采用串口、CAN 总线和以太网相结合的方式，具有传输效率高、数据传输差错率低、传输距离长、结构简单、易维护管理等优点。

（三）智能化特征分析

航海设备的智能化是指，航海设备能具备灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断功能以及行之有效的执行功能。智能化航海设备是传统电气设备与计算机技术、数据处理技术、控制理论、传感器技术、网络通信技术、电力电子技术等相结合的产物。智能化航海设备包括两方面的主要关键内容：自我检测是智能航海设备的基础，自我诊断是智能航海设备的核心。智能化航海设备具有实时进行自我状态检测及系统运行状态检测的能力，同时在设备或系统出现故障时能自主完成应急处置及自动诊断，为操作人员提供具有价值的建议。航海设备的智能化是在其系统化和网络化的基础上实现的，基于高速网络联接的航海设备体系在高性能传感器、计算机以及人工智能算法等支持之下，具备一定的自我控制、自我管理能力，极大节省设备操控人员的时间精力，并带来船舶管理制度的变革。智能化航海设备是以一种高度自动化的机电一体化设备，由于其结构复杂，在船舶操控体统中的作用十分重要，因此对智能化航海设备的可靠性要求很高。

二、航海专业职业教育培训体系现状研究

（一）人才培养顶层设计与“三化”要求不相适应

航海设备从系统化、网络化、智能化等方面对航海海员的能力素养提出了新要求，新的要求必然导致培训体系要进行重塑。现有航海专业职业教育培训体系立足于航海设备机械化、信息化，因此在多个要素上脱节于现有设备发展现状及未来趋势，无法满足设备发展对人才的需求。首先，人才培养目标滞后于设备“三化”发展，目前院校沿用的航海海员人才培养目标主要关注学生毕业的第一岗位任职需求，忽略了学生设备发展适应能力的培养，限制了学生职业发展潜力；其次，课程体系设置未体现“三化”特征，现有课程体系按类别和型号梳理设备的结构原理、操作使用及故障维修，缺乏涉及船舶综合导航、网络技术、人工智能等方面的课程，限制了学生“三化”能力的培养；最后，培训学制不利于学生“三化”能力形成，当前航海专业职业教育培训采用2+1 的学制，院校培训时间仅为2 年，在航海设备“三化”的背景下，需开设更多课程夯实学生未来任职基础，造成学时需求增长与现有培训时长之间的矛盾。

（二）师资力量与“三化”要求不相适应

教师队伍是进行航海人才培养的核心要素，是发挥整个教育培训体系效能的关键，也是最能体现院校教学水平和培训层次的关键。当前的航海专业职业教育教师的能力素质在多维度与“三化”带来的教学能力需求存在差距。首先，体系化教学能力存在短板，由于适应传统教学模式和教学内容，院校教师长于进行单一航海设备的教学训练，对航海设备体系研究较少，体系化知识储备的不足导致体系化教学能力较弱，无法完全满足“三化”趋势下航海设备教学训练需求；其次，智能化素养尚需培育，尽管在日常生活中经常接触智能化电子产品，但是对智能化的基本机理及应用路径尚不理解，导致教师对智能化理解的浅表化，无法利用智能化的理论指导智能化航海设备的教学训练，长期难以形成设备智能化的教学培训能力；最后，设备实践经验欠缺，由于教学训练任务繁重，许多教师长期脱离一线企业，对设备的更新换代缺乏直观感受，对新设备的操作运用、特情处置等知识技能无法有效呈现于课堂，导致教学内容空洞、乏味。

（三）教学保障条件与“三化”要求不相适应

技术革命带来的航海设备形态变化，必然牵动设备培训模式的变化，这就要求必须有适应“三化”特征的航海设备教学保障条件作为教学训练的支撑。院校航海设备教学训练保障条件在航海设备的综合运用、应急处置及体系化维护维修等方面的教学保障条件还存在差距。首先，部分航海设备的训练环境存在差距。航海导航设备主要分为环境测量设备以及船舶操控设备，前者往往需要真实的海、空环境作为应用背景，而后者往往需要能进行动态调整的基座作为应用环境，传统的航海导航设备实习室一般不具备上述应用环境，导致设备功能无法完全得到实现，训练内容和标准随之降低，使得训练效果大打折扣。其次，航海导航设备的体系化训练存在差距。院校航海导航设备系统化和体系化程度较低，设备之间的天然联系被人为割裂，进而导致院校的设备训练与部队实际的设备训练脱节，训练层次和效果不理想。最后，教学训练资源建设滞后。尽管航海设备“三化”特征日趋明显，但是与之相适应的技术资料、培训教材、信息资源等严重匮乏，从多个层面制约了人才培养的质效。

三、对策与措施

（一）按照“三化”要求，优化人才培养顶层设计

合理而科学的人才培养顶层设计能保证教学资源的合理分配，提高教育教学水平，同时能提升学生综合能力素养。在航海设备进入新一代的背景下，系统化、网络化、智能化必然推动航海海员人才培养体制发生变化，也必然对航海海员人才培养体系顶层设计提出优化需求。

第一，优化航海专业职业教育人才培养目标。在航海设备“三化”的背景下，航海海员需具备更宽阔的专业知识面，掌握更精湛的设备运用技能，同时具有一定的设备发展前瞻视野；掌握系统化、网络化、智能化相关理论知识，具备系统化、网络化、智能化素养；掌握航海设备系统化、网络化结构和特征，具备航海设备体系化操作能力，能胜任任职岗位需求，同时具备良好的职业发展潜力。

第二，重构航海专业职业教育课程体系。按“底层共享、中层分立、顶层互选”的总体思路设置专业基础类课程、专业核心类课程和岗位强化类课程，注重不同层次课程之间的内在联系和层次递进关系，增加网络原理、人工智能、系统论等课程，同时对现有航海专业职业教育课程学时数进行优化和调整，适当压缩部分传统课程的学时。

第三，丰富航海专业职业教育教学方法手段。关注特殊情况、特殊环境、极限条件下设备运用的教学训练方法，合理运用VR、AR 等手段实现情景再现，利用可视化交互技术实现复杂科目的训练，同时利用新技术完成传统教学方法手段难以进行的设备内部结构原理教学，关注课前和课后环节，并适当运用专题研讨、科目化教学等方法提升学生的学习参与度，真正将课堂交给学生。

第四，调整航海专业职业教育政策制度。针对航海设备“三化”对航海海员提出的新要求，适当延长学生在校培训时长，将现有的2+1 学制更改为2.5+0.5 学制，强化学生培训效果的全过程监测，进一步细化淘汰和奖励机制，试点实行学分制，建立学分银行。

（二）按照“三化”要求，加强师资力量建设

教师教学能力的高低直接决定教学的质量，教师的自身素质对学生成长成才具有重要影响。在航海设备“三化”背景下，对航海专业教师的能力素养提出更高要求，应不断开拓创新，提升自我，强化自身的智能化能力，培养系统化思维，以满足当前及未来人才培养质量新要求。

第一，大力培养航海教师的“三化”思维。夯实航海教师的系统化、网络化、智能化理论基础，采用科学的学习方法进行自我提升，将对相关知识能力的考核纳入对教师的考核中；同时，加大教师见学选派力度，通过校企交流、跨校竞赛等活动引起教师思想的共鸣，进而更新观念思维，逐步形成航海设备“三化”知识与技能的教学能力。

第二，加大高层次、高学历教师的引入。教师只有在对设备自身弄懂弄通的前提下才能为学生讲深讲透，“三化”的航海设备涉及计算机技术、网络技术、通信技术、人工智能技术、传感器技术等诸多高科技领域，高层次、高学历教师由于自身学缘优势，能更好地适应新型航海设备对高科技知识教学的要求，加大高层次、高学历教师的引入，不仅能提升教学水平，而且对教学方式方法及内容的创新具有极大促进作用。

第三，重视教师的送学送训。航海设备的“三化”源自企业，也落脚于企业，脱离企业一线搞教学无异于闭门造车，教师要深入企业了解设备的实际运用，掌握设备的性能，在大量调查研究的基础上进行训法、教法的创新，不断提升自身的教学能力；同时，应加强与科研院所的横向联合，设备研制院所是航海设备革新的具体实施主体，对设备技术发展路径及行业领域发展前景有准确把握，通过与之联合能有效提升教师专业涵养及技术水平。

（三）按照“三化”要求，提升教学保障条件水平

教学条件是完成教学实践的必要物质条件，建设适应航海设备“三化”的教学保障条件是提高航海设备教学水平和提升航海专业职业教育人才培养质量的必备前提。开展“三化”背景下的航海设备教学训练对教学保障条件的需求是多方面的，既有训练器材方面的需求，也有教材规范方面的需求，同时还有教学信息资源等方面的需求。

第一，按“三层六级”的思路建设教学保障体系。按基础技能、综合技能、特情处置技能三个层级划分“三化”背景下的航海设备技能，按理论和实作两个方面建设对应层级的教学保障条件，按理论和实作教学需求梳理并完成相应建设项目，涉及训练环境、设备器材、教材体系、信息资源等多方面的建设内容。

第二，加大教学设备及模拟器的引进力度。针对航海设备发展，引进具有“三化”特征的典型航海设备用于教学训练，做好现有老旧型号教学设备的处理工作，充分发挥教学设备的训练效益；同时，加强航海设备教学训练模拟器的建设，针对性地对开展虚拟训练模拟器、实装模拟器、船舶运动状态模拟器、船舶运行环境模拟器等的研制，同时关注模拟器建设的体系化问题。

第三，加强航海设备训练环境改造。打造与工作岗位相似的训练环境是有效提升院校航海设备训练水平的有效途径，通过逼真的训练环境打造岗位文化、舱室文化、通道文化；进行教学设备的系统化、网络化改造，实现单一设备教学向体系化设备教学的跨越，同时进行设备的模块化改造，将实习室由传统的功能预设型转变为按需生成型。

第四，构建适应航海设备新特征的教材体系。按基础、综合、特情处置三个层级梳理建成基于航海设备“三化”的设备教材体系，教材内容不仅涵盖传统航海设备理论与技能，更要体现设备的系统化、智能化等元素特征；采用适合航海海员认知特点的教材形式，与传统教材的图文篇章式不同，应尽量采用项目式、活页式、立体式等新颖的教材形式。

第五，丰富航海设备教学信息资源。随着航海设备“三化”发展，航海设备涉及的技术领域日益宽泛，结构组成日益复杂，需要建设动画、视频、VR 等教学信息资源，以完成难以实际设备展示的设备内部结构、工作机理等原理学习及实际设备难以实现的特情技能训练，达到传统教学手段难以企及的教学训练效果。

四、结语

本文针对当前船舶航海设备系统化、网络化、智能化发展趋势，分析了当前航海专业职业技术教育人才培养体系存在的差距，并分别从人才顶层设计、师资力量和教学保障条件建设等方面展开了研究，并提出了具体应对措施。在下一步研究中，作者将在教学实践中具化提出的各项措施，并逐步进行完善，积极探索系统化、网络化、智能化条件下航海专业职业技术教育模式和体系，形成更加贴紧岗位需求的航海海员人才培养体系。中国军转民