《STCW公約馬尼拉修正案》背景下輪機模擬器的教學應用

高 炳，寧向華

（1. 廣東交通職業技術學院，廣州 510800；2. 武漢理工大學 能源與動力工程學院，武漢 430063）

0 引言

輪機模擬器的開發和應用一方面受到各種科學技術發展的影響，另外一方面也受國際國內相關條約的制約。其中，對輪機模擬器的開發與應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、發證和值班規則國際公約）。自 1978年國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）通過《海員培訓、發證和值班國際公約》（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]。在相關公約修正時，針對輪機模擬器的開發和應用，需與時俱進做出相配套系統的改進和完善。本文就STCW公約馬尼拉修正案中跟輪機模擬器相關的內容進行剖析，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設計與應用研究。

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是規則，Regulation規則有八章，共計43條。附件2中的附錄為STCW公約CODE規則，其由A部分（Part A）和B部分（Part B）二部分組成。Part A是關于STCW公約附則的強制性標準，Part B則是關于STCW公約及其附則的建議性指導[2]。應該注意的是STCW公約修正的基本思路是不修改公約條款，因此改動的內容就可能聚集在2個附件（Attachment 1，Attachment 2）相對應的附錄中。例如STCW公約CODE規則中Table A -/1Ⅱ，解析其編號含義，A指代STCW公約CODE規則A部分，Ⅱ指代STCW公約CODE規則第Ⅱ章，/1指代STCW公約CODE規則第Ⅱ章之第1條。由此得知Table A-/1Ⅱ指代STCW公約CODE規則第Ⅱ章之第1條相對應的標準，公約修正案中也就是 500dwt及以上船舶負責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建規律，有助于更簡便準確地解讀應用相應條文規則。

1.2 輪機模擬器的等級劃分

為便于準確執行STCW公約及相關標準，國內外船級社等認證機構對船舶輪機模擬器的功能及形式進行了詳細的規范及等級劃分說明[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 修正案中關于輪機模擬器應用的內容

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；STCW公約規則A部分要求的、需使用模擬器進行的任何適任評估；STCW規則Part A要求的、需使用模擬器進行的所有持續熟練程度的演示。以上每項條款都必須符合STCW公約之A-/12Ⅰ節規定的性能標準及其它有關規定，還需滿足STCW規則Part A中為任何有關法規證書規定的其它條件。

2）陳述了輪機模擬器的使用標準

STCW公約規則之A-/12Ⅰ節陳述了關于使用模擬器的標準，主要有兩種:一是用于培訓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）指明了需應用輪機模擬器的適任項目

STCW公約規則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，或者認可的實驗室設備培訓。比如，操作船舶主機和輔機以及附屬裝置相關的控制系統，保持可靠安全的輪機值班，使用內部通訊通信系統等等。其中同時也指明了必須應用模擬器的適任項目，如表2所示。

表2 修正案中規定須應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公約規則B部分，對于模擬器使用作了指引。其中對機艙模擬設備相應性能及使用提供了細節指導，指出模擬器應能夠模擬船舶主機和輔機系統，而且需配備有關設備設施以便完成相應的適任項目。比如指引應用輪機模擬器，可營造一個海上航行和港口操作的真實環境，具有通信設備裝置，模擬相應的船舶主、輔推進機器裝置和控制臺，設置模擬機器設備各種問題與故障。

2 應用輪機模擬器開展ERM履約培訓與評估

機艙資源管理（ERM）屬于管理科學的范疇。STCW公約馬尼拉修正案中強調的是機艙人力資源（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的過程中展現出來。根據國內外船員培訓現狀及STCW公約馬尼拉修正案的指引，可知，應用輪機模擬器開展船員ERM培訓與評估是方便有效且具有可操作性的一種手段。可設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，讓學員展開仿真操練。模擬情景讓學員切身體會各種狀況并順利完成各項任務，使船員清晰明了各種情景下輪機管理的工作任務與要求，有效使用與合理配置輪機機電動力裝置、安全設施，發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 STCW 公約馬尼拉修正案對船員所規定的機艙資源管理實操實做技能要求，本課題組規劃設計出應用輪機模擬器開展ERM培訓與評估實施規范，如表3所示。

表3 應用輪機模擬器開展ERM培訓與評估實施規范

以表3應用輪機模擬器開展ERM培訓與評估實施規范為指南，開發設計出基于輪機模擬器的ERM任務驅動式教學項目: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、溢油等。對各教學項目，制定出具體的教學項目工作任務單，含教學實操與評估標準，明確適任的職能與級別、教學項目實施的條件與背景、訓練與評價的標準、態度、佐證依據等。表4為基于輪機模擬器的ERM培訓之癱船啟動教學項目工作任務單。

表4 癱船啟動教學項目工作任務單

按照開發設計培訓與評估實施規范及其相對應具體的教學項目工作任務單指引，在輪機模擬器操作平臺完成不同的ERM工作任務實踐，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與要求，有效使用與合理配置輪機機電動力裝置、安全設施，發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訓練，對于提高輪機人員的通信與溝通能力、團隊協調與配合經驗意識具有積極的作用。

3 基于輪機模擬器的其它教學應用

STCW公約馬尼拉修正案中對于應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應用項目進行探討。

3.1 水上專業認知教育

水上專業是涉及多學科又特別注重實踐的專業。要學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設備無能為力。且涉及面廣、各設備各系統關聯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提供一個完整的仿真模擬操作平臺，以供其開展專業課程教學和適任考證評估培訓等。模擬器系統及設備的操作方式、工作流程等，可以最大限度地與實船接近甚至一致，在應用操作過程中具有較強的真實交互感[6,7]。隨著現代科技和航海輪機技術的快速發展，船舶具有更高等級的自動化程度。因此，航海類院校的專業教育和培訓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習和培訓，滿足日新月異的現代科技和航海輪機技術對其更新、更高的要求。而國際海事組織已認可輪機模擬器在教學上發揮的積極作用，利用輪機模擬器教學是一種新的、有效的教學模式已成為業界普遍的共識。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。

利用輪機模擬器對水上專業學員進行專業認知教育，通過教員對模擬器的總體構成、船舶機艙各系統的組成及其工作原理的闡述和運行操作，可使學員初步了解船舶機艙各系統及主要設備裝置的結構特點、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、工作任務等概念，熟悉將來的工作環境，樹立切實可靠的專業理想。

3.2 專業課程輔助教學

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

3.3 綜合強化訓練

利用模擬器，對學完專業課程的學員開展各知識模塊的融通復習，或者上崗就業前的綜合強化訓練，或者上崗入職后提高培訓，可培養和進一步提高學員發現、分析、解決問題和有效合適的應變能力。綜合強化訓練，一般利用全任務輪機模擬器開展教學工作任務，包含所有船舶機艙系統相關操作，訓練各環節中會設置出現各種故障以及不同狀況觸發事件應急情景。綜合強化訓練一般可分為癱船啟動訓練、機艙值班、故障分析處理訓練等。這種綜合強化訓練，可以最大限度的發揮輪機模擬器的作用，培訓養成輪機人員有效的工作應變能力，縮短其適應崗位職能所需時間。

3.4 專業英語教學

國際海事組織對從事水上專業船員的英語應用能力要求做出了明確的規定，這是專業英語課程教學的導向。國家海事局針對船員適任能力設置了專門的考試和評估，專業英語是其中最重要也是最難的科目之一。課題組統計發現大部分航海院校的輪機模擬器，對于學生接觸的系統、軟件基本采用英文界面。借助輪機模擬器開發專業英語教學項目，一方面可以使學生深刻體會到專業英語在實際工作中的應用，另一方面在潛移默化中可以不斷擴大專業英語的詞匯量，并進一步提高專業英語的聽說讀寫能力。應用船舶輪機模擬器仿真平臺，ESP教學設立在水上專業的情境中進行，將水上專業船員的工作模式和英語語言教學有機統一，可激發學員學習專業英語的積極性，順利通過海船船員適任證書專業考試，實現英語教學以就業為導向，為專業服務的目的。

4 結語

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學生的基于輪機模擬器機艙資源管理的教學方案。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設計與改革不能僅僅以滿足公約為最高目標，而應該以馬尼拉修正案履約為契機，開發完善基于輪機模擬器的機艙資源管理等項目的教學方案和體系，提高輪機模擬器教學應用質量和水上專業學生的綜合素質。

[1]中華人民共和國港務監督局. 1978年海員培訓、發證和值班標準國際公約[M]. 北京:中國科學技術出版社, 1997.

[2]中華人民共和國海事局. 1978年海員培訓、發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. 輪機模擬器及其關鍵技術[J]. 中國航海, 2012, 35(1):35-40.