VR技術助力航海教育新舊動能轉換

辛小辰 馮曰林 朱英英 陳冰君

摘 要：傳統的航海課堂教學難以滿足IMO對船員培訓大綱的要求，隨著虛擬現實技術的出現，在航海課程的教學中融入虛擬現實技術，可以極大的提高學生學習興趣及效率，提升濰坊航海教育的質量，促進濰坊航海業新舊動能轉換。

關鍵詞：虛擬現實? 濰坊航海業? 新舊動能轉換

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、采用虛擬現實技術服務濰坊航海業新舊動能轉換的背景及意義

隨著現代航運市場的不斷發展，對航海類專業人才的培養質量也提出了更高要求，課堂教學是人才培養的核心陣地，根據教育部出臺的一系列文件要求，如推進專業教學緊貼技術進步和生產實際，應調整課程結構，更新課程內容，深化多種模式的課程改革。

1. 虛擬現實技術在航海類專業課堂教學中的應用，是一種新型的課堂教學改革嘗試，利用虛擬現實的情境設計，通過參與式的課堂教學組織，突出學生的主體地位，并結合過程性學習評價機制，可以促進航海類學生綜合素質的養成，不斷提高專業人才培養質量。

2.目前國內外的航海類院校的課堂還普遍存在著理論與實踐脫節，課本與實船存在較大差別的問題。

3.基于虛擬現實技術構建的航海模擬器和輪機模擬器能夠拓展中小學生對航海教育的認識，對航海文化的認同，提升濰坊市航海文化氛圍。

4.通過航海虛擬現實技術在航海類社會培訓中能夠提高海員綜合技能和素質，推動濰坊由海員培養大市到海員培養強市的轉變，帶來顯著的社會效益和經濟效益。

二、采用虛擬現實技術服務濰坊航海業新舊動能轉換的對策及方法

1.構建基于虛擬現實技術的航海模擬器和輪機模擬器平臺

滿足IMO關于海員培訓、發證及值班標準國際公約（STCW78/95）規定的“適任評估項目”和“能進行持續熟練程度演示”的要求。滿足中國海事部門《關于STCW78/95公約過渡規定的實施辦法》中規定的“自動化電站的訓練”和“自動化系統的訓練”的要求。基于虛擬現實技術構建輪機模擬器平臺包含的主要設備技術參數如下：

主機1臺，型號：MAN B&W 6S35MC Mk7型船用主機。發電柴油機組3臺，型號：4L20。發電機3臺，型式： 船用無刷交流同步發電機。軸帶發電機1臺，品牌：Leroy Somer。應急發電柴油機1臺，型式： 立式四沖程，帶風冷水箱柴油機。應急發電機1臺，型式： 船用無刷交流同步發電機。燃油鍋爐1臺，型號：SAACKE KLN/VM-2.5/7。廢氣鍋爐1臺， 型號：SAACKE KIP/PC-0.7/7。重油分油機： 2臺（其中一臺可分輕油），型號Alfa Laval SA821。滑油分油機：2臺，型號Alfa Laval SA816。輕油分油機：1臺，型號Alfa Laval PA600。主空壓機：2臺，型號SPERRE HV2/200。

2. 提出主動參與式課堂教學組織設計，建立基于虛擬現實技術的海員教學模式

根據構建主義學習理論，要改變傳統的課堂教學模式，必須在課堂教學組織方面進行不斷創新設計，以能讓學生主動參與課堂為設計前提。

運用典型工作任務分析方法，首先將船員實際工作中需要的職業崗位素養進行歸納，總結出典型工作任務，找到對應的課程的學習內容，根據學習內容設計出相應的學習情境，使課堂學習與實船工作貼合度更高，激發學生的學習動力，增長“實船”經驗，使學生在工作中能夠更快的融入船舶工作。

教師根據課學習情境設計程一套完整的工作任務庫，以任務卡的形式在課前發放給學生。學生在課前通過多渠道搜集資源，初步完成工作任務，激發學生求知欲。

3.依托航海虛擬現實技術，研究提升濰坊市航海社會服務能力的新方法

濰坊作為船員大市，但是，濰坊市對中小學生航海文化教育卻很少。主要限制條件為中小學生對船舶接觸較少，而且船舶設備具有大型化、快速化、專業化等特點，船舶流動性較強，不適合現場參觀學習。通過計算機虛擬現實技術，建立虛擬船舶設備的運行場景，學生可以在虛擬訓練場中按照規定的章程來操作設備，了解船舶運行特點及方法，提高對航海文化的熱愛和認同，增進學生航海科普知識，在中小學生中提高航海和海洋意識，為山東半島藍色經濟區建設培育中堅力量。

在傳統的海員培訓中，由于大多船舶設備較昂貴、體積較龐大或者在學校內較難啟動和危險系數大等弊端，故不太適用于IMO對船員培訓大綱的要求。而虛擬現實技術的出現解決了上述船員培訓的弊端，并且能夠較直觀的展現出船舶及其設備的運行原理及反饋。虛擬現實的課堂中學生像玩游戲一樣操縱著船舶及其設備，高效、安全、快捷地完成特定的工作任務，不再受到時間、空間和設備的限制，提高了學生學習興趣及效率的同時進一步提升了人才培養質量。彌補了傳統航海類教學中實踐教學的短板。

4.打造山東航海科普教育基地，弘揚航海文化增強科技興國意識。

打造山東省航海科普教育基地，制定有效的宣傳與服務于社會。推動航海知識走進中小學、走進社區、走進社會。定期對中小學生開展艦船模型制作技藝技能的教學、展示、交流和傳播活動，提高中小學生觀察、思考、動手、創新意識，增強中小學生愛國、愛軍、愛海洋的情操。吸引社會各界積極參與傳統技藝學習，推動民族傳統工藝傳承與創新。實現弘揚中華民族燦爛的航海文化，增強民眾的強軍夢和科技興國意識。

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作者簡介：辛小辰，男，1986年11月出生，碩士研究生，副教授，研究方向為航海文化和士官培養。依托項目：2019年濰坊市社會科學規劃重點研究課題。