基于模擬器的內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試模塊設(shè)計(jì)

李全超

摘要：本文根據(jù)運(yùn)用船舶操縱模擬器進(jìn)行內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試現(xiàn)狀，借鑒模塊課程的設(shè)計(jì)理念對(duì)如何進(jìn)行內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河船舶船員；實(shí)際操作考試；模塊；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U675.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973（2016）03-0056-02

1研究背景

由于傳統(tǒng)的實(shí)船考試方式存在著承考船舶調(diào)用難、組織管理難、社會(huì)成本高、考試周期長(zhǎng)和安全隱患大等問題，造成了內(nèi)河船員實(shí)操考試難以全面有效地開展。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù)的高速發(fā)展，船舶操縱模擬器技術(shù)日趨成熟，社會(huì)上各大航海院校廣泛采用船舶操縱模擬器進(jìn)行海船訓(xùn)練和考試。2011年，交通部重新修訂了《中華人民共和國(guó)內(nèi)河船舶船員考試發(fā)證規(guī)則》，明確提出了可以采用船舶模擬器根據(jù)各水系的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)際操作考試，使得應(yīng)用船舶操縱模擬器進(jìn)行內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試得以迅速發(fā)展。

由于目前在內(nèi)河上剛剛開始運(yùn)用模擬器進(jìn)行內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試，這種考試與用海船船舶操縱模擬器進(jìn)行實(shí)操考試有較大的區(qū)別，因此缺乏系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)積累。截止目前，沒有一個(gè)成熟的理論或規(guī)范能夠用于實(shí)操考試場(chǎng)景、考試項(xiàng)目等的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致各地的實(shí)操考試存在較大差異，使得考試的公平性受到質(zhì)疑。因此，如何科學(xué)運(yùn)用內(nèi)河船舶操縱模擬器進(jìn)行內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試，保證考試的公平、公正和高效，是目前亟待研究的問題。

用模擬器進(jìn)行內(nèi)河船長(zhǎng)實(shí)操考試不同于實(shí)船現(xiàn)場(chǎng)考試，它是在模擬的視景、模擬的水流和交通流環(huán)境下進(jìn)行的模擬操作考試。不僅要制定合理的實(shí)操考試方案和考試流程，還要充分利用船舶操縱模擬器的功能特點(diǎn)、航段特征、船舶交通流、氣象條件、實(shí)操考試要求等。將這些要素進(jìn)行有機(jī)的組合，設(shè)計(jì)出符合考試需要的模擬操作環(huán)境和實(shí)操考試要求組合（以下簡(jiǎn)稱為考試模塊組），然后依據(jù)考試時(shí)不同人員所需內(nèi)容的區(qū)別，制作出供考生、評(píng)估員、教練員和考官用的實(shí)操考試模塊。這是保證運(yùn)用模擬器進(jìn)行內(nèi)河船員實(shí)際操作考試公平性和有效性的關(guān)鍵。

2模塊設(shè)計(jì)的思路

內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試模塊設(shè)計(jì)主要借鑒模塊課程的設(shè)計(jì)理念，將整個(gè)實(shí)操考試模塊的組件按類別進(jìn)行分拆，每個(gè)組件都依存于實(shí)操考試模塊且是其不可或缺的一部分，同時(shí)，每個(gè)組件又具有相對(duì)獨(dú)立性。根據(jù)權(quán)重分析法對(duì)每組件的構(gòu)成部件進(jìn)行權(quán)重排序，拆下權(quán)重比例大的構(gòu)成部件，分析其構(gòu)成零件，并配備不同型號(hào)。最后將這些不同型號(hào)的零件組合為部件，再將部件有機(jī)組合為組件，并最終形成完整的實(shí)操考試模塊組。

3實(shí)操考試模塊組的構(gòu)成組件分析

實(shí)操考試模塊組的構(gòu)成組件是指構(gòu)成實(shí)操考試模塊中較大的部分，每個(gè)部分相對(duì)獨(dú)立，同時(shí)又相互依存，主要有以下幾塊組件：

3.1考試項(xiàng)目

設(shè)計(jì)內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試模塊組，首先要清楚設(shè)計(jì)該模塊要實(shí)現(xiàn)那些考試內(nèi)容，因此實(shí)操考試內(nèi)容是模塊的一個(gè)構(gòu)成組件。依據(jù)《中華人民共和國(guó)內(nèi)河船舶船員實(shí)際操作考試辦法》和其附件《內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試大綱》、《內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試規(guī)范》的規(guī)定，內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試項(xiàng)目包括：助航設(shè)備及通訊設(shè)備的操作、船舶操縱、應(yīng)急應(yīng)變、典型案例分析和避碰規(guī)則及有關(guān)規(guī)定的運(yùn)用。

3.2本船和目標(biāo)船

本船是由考生自己進(jìn)行操縱，主要是用于實(shí)現(xiàn)考生船舶操縱和應(yīng)急應(yīng)變項(xiàng)目的模擬船舶，是實(shí)操考試模塊中很重要的一個(gè)構(gòu)成要素。同時(shí)由于真實(shí)的內(nèi)河通航環(huán)境是船舶密度較大，經(jīng)常會(huì)遇到追越、交叉等局面以及應(yīng)急的狀況，因此為模擬一個(gè)接近真實(shí)的船舶通航環(huán)境，需設(shè)置一些和本船進(jìn)行對(duì)抗的船舶，即目標(biāo)船。用于考查考生遇到碰撞危險(xiǎn)或應(yīng)急局面的反應(yīng)能力。因此將本船和目標(biāo)船作為實(shí)操考試模塊的構(gòu)成組件。

3.3環(huán)境設(shè)置與控制

為盡可能與外界的氣象、水文等條件一致，給考生一種身臨其境的感覺，需要對(duì)天氣、能見度、水流的速度和方向、風(fēng)速和風(fēng)向等氣象水文條件進(jìn)行設(shè)置。同時(shí)，實(shí)操考試要通過考試水域、碼頭、航道等來給本船和目標(biāo)船提供一種航行操縱環(huán)境，因此，也需對(duì)船舶的航行環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。在考試過程中，還需要對(duì)應(yīng)急情況、目標(biāo)船進(jìn)行控制，因此環(huán)境設(shè)置與控制也是實(shí)操考試模塊的一種構(gòu)成組件。

3.4模塊時(shí)長(zhǎng)

內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試的組織方案中規(guī)定了每天的考生人數(shù)，對(duì)每名考生的實(shí)操時(shí)間應(yīng)有一定的控制。內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試項(xiàng)目比較多，如果模塊實(shí)操時(shí)間設(shè)置太短，不利于充分評(píng)估考生的實(shí)操技能，如果模塊實(shí)操時(shí)間設(shè)置太長(zhǎng)，會(huì)造成模擬器資源浪費(fèi)。同時(shí)為規(guī)范實(shí)操考試，確保實(shí)操考試的公平、公正，在各本船同時(shí)操作的每名考生的實(shí)操時(shí)間應(yīng)基本一致，因此，模塊時(shí)長(zhǎng)是實(shí)操考試模塊的另一組件。

4構(gòu)成實(shí)操考試模塊部件及零件分析

在構(gòu)成實(shí)操考試模塊的四大組件中，影響要素眾多，因此在分析每一組件的構(gòu)成部件時(shí)，不可能全部羅列出來，主要采用權(quán)重分析法來進(jìn)行取舍，將權(quán)重系數(shù)小的部件擱置，拆下權(quán)重系數(shù)大的部件進(jìn)行分析。

4.1考試項(xiàng)目分析

考試項(xiàng)目嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的考試項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)。內(nèi)河船舶船員實(shí)操考試項(xiàng)目包括助航設(shè)備及通訊設(shè)備的操作、船舶操縱、應(yīng)急應(yīng)變、海事案例分析和避碰規(guī)則及有關(guān)規(guī)定的運(yùn)用。這五類項(xiàng)目由考試大綱規(guī)定，其權(quán)重為1，是必考的內(nèi)容。因此，每個(gè)模塊中應(yīng)包含這五大部分的內(nèi)容。但是每一項(xiàng)包含的內(nèi)容非常豐富，無法全部考到，因此需對(duì)每一項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行分析，合理有機(jī)地進(jìn)行組合。如應(yīng)急應(yīng)變這個(gè)項(xiàng)目中，包含突遇能見度不良航行操作、大風(fēng)浪中船舶操縱、船舶失控應(yīng)急、船舶碰撞應(yīng)急、船舶火災(zāi)的應(yīng)急、船舶觸礁/擱淺的應(yīng)急、船舶走錨應(yīng)急、人員落水應(yīng)急、油污染應(yīng)急，在實(shí)際考試時(shí)，不太可能所有內(nèi)容全部考到，因此依據(jù)權(quán)重分析法將這些內(nèi)容進(jìn)行權(quán)重分析排序（可依據(jù)事故統(tǒng)計(jì)、專家意見等），并結(jié)合模擬器特點(diǎn)（如船舶擱淺還不能很好模擬）將這些內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)組合，構(gòu)成應(yīng)急應(yīng)變這個(gè)項(xiàng)目。

4.2本船和目標(biāo)船分析

本船和目標(biāo)船的構(gòu)成部件主要有船型、船舶參數(shù)、開始的船位、速度和航向，在這些構(gòu)成部件中，船型是在模擬器船型建設(shè)時(shí)設(shè)置好，可由考生依據(jù)自己從事的船型來選擇，船舶參數(shù)是依據(jù)內(nèi)河某種類型船舶通用參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，一般不做更改。開始的船位、速度和航向則可依據(jù)實(shí)際情況合理地進(jìn)行不同的設(shè)置。

4.3環(huán)境設(shè)置與控制分析

環(huán)境設(shè)置和控制主要包括初始環(huán)境設(shè)置和航行環(huán)境控制，在初始環(huán)境設(shè)置時(shí)，包含有天氣、風(fēng)、流、浪、潮汐等氣象水文要素，通過權(quán)重分析排序，主要分析風(fēng)和水流，在設(shè)置時(shí)，可依據(jù)實(shí)際情況對(duì)風(fēng)流的方向和大小進(jìn)行不同的組合。在考試水域設(shè)置時(shí)，可選擇有代表性的水域，對(duì)彎、窄、淺險(xiǎn)槽、橋區(qū)、壩區(qū)等進(jìn)行不同地組合。

4.4模塊時(shí)長(zhǎng)分析

模塊時(shí)長(zhǎng)模塊的操作時(shí)長(zhǎng)包括單個(gè)項(xiàng)目的操作時(shí)間、項(xiàng)目之間的過渡時(shí)間、模擬器調(diào)試準(zhǔn)備時(shí)間及預(yù)留應(yīng)急時(shí)間，和實(shí)操環(huán)境、實(shí)操項(xiàng)目的數(shù)目及難度等多種因素有關(guān)。因此模塊時(shí)長(zhǎng)應(yīng)在項(xiàng)目、環(huán)境等因素全部確定后，經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)和驗(yàn)證，才能確定合理的時(shí)間。

5模塊制作

將所有不同型號(hào)的零件進(jìn)行有機(jī)組合，形成實(shí)操考試模塊組。注意該組合不是簡(jiǎn)單的組合，而是要考慮模擬器的特點(diǎn)，各零件、部件之間緊密依存的關(guān)系以及相互之間的協(xié)調(diào)關(guān)系等，進(jìn)行科學(xué)、合理的搭配。在上述實(shí)例模塊組完成組裝后，結(jié)合航道特征、設(shè)計(jì)的船舶會(huì)遇局面、水域環(huán)境等可以在模擬器上設(shè)計(jì)出模擬的實(shí)操考試場(chǎng)景（圖1）

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于涉及到不同的應(yīng)用對(duì)象（考生、教練員、考官和評(píng)估員），需要根據(jù)不同對(duì)象的需求將模塊組中的相關(guān)部分提煉出來，制成針對(duì)各個(gè)應(yīng)用對(duì)象的實(shí)操考試模塊。其中考生需要知道自己進(jìn)行實(shí)操時(shí)的初始設(shè)置、實(shí)操項(xiàng)目和考試時(shí)間等。教練員需要知道模塊的運(yùn)行和控制過程。考官需要了解設(shè)置的場(chǎng)景和應(yīng)急的項(xiàng)目。評(píng)估員需要知道詳細(xì)的評(píng)估內(nèi)容和模塊運(yùn)行的整個(gè)過程。將上述四種對(duì)象的需求從實(shí)操考試模塊組中提取出來，制成各自的考試模塊。具體的考生用實(shí)操考試模塊1501-1如下：

1501-1考生用實(shí)操考試模塊

本船尺度：4000噸級(jí)散貨船旋回初徑：約2-3倍船長(zhǎng)

船舶參數(shù)：船長(zhǎng)81.8米，船寬13.8米，吃水4.4米，載重噸3600噸

通航環(huán)境：風(fēng)力3級(jí)、風(fēng)向；東北風(fēng)。能見度一般、中枯水位。

實(shí)操水域：南京

初始船位：32 3.76N 118 41.79E（梅子洲144號(hào)紅浮）

評(píng)估時(shí)間：40-60分鐘

評(píng)估方式：1、2、3、4、5、6實(shí)操；7口述

實(shí)操項(xiàng)目：（1）梅子洲144號(hào)紅浮下行；

（2）下行過南京長(zhǎng)江大橋；

（3）上元門錨地水域掉頭作業(yè)；

（4）上元門碼頭靠、離泊作業(yè)；

（5）應(yīng)急處置；

（6）通訊、助航設(shè)備使用；

（7）案例分析。

依此思路，將教練員、考官和評(píng)估員實(shí)操考試模塊羅列出來，完成一個(gè)模塊組的制作。

當(dāng)各個(gè)實(shí)操考試模塊組制作完后，將相應(yīng)的模塊組進(jìn)行封存，在考生考試前，由考生隨機(jī)抽選（如考生抽選到1502題卡），再由教練員將封存的各個(gè)模塊（1502-1，1502-2，1502-3，1502-4）發(fā)給相應(yīng)的人員，并在模擬器上運(yùn)行設(shè)置好的模塊組（1502），開始進(jìn)行考試。考試結(jié)束后，由考官結(jié)合評(píng)估員評(píng)估出的考生成績(jī)和自己對(duì)考生的觀察、提問等最終確定考生成績(jī)。