衛(wèi)星地圖在高職港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

朱節(jié)宏 郭英軒 龍有強(qiáng)

摘 要：本文從高職港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)存在的問題出發(fā)，闡述了港口、碼頭及貨場的衛(wèi)星地圖作為一種非常好的現(xiàn)場教學(xué)資源，在“港口裝卸工藝”、“港口起重機(jī)械”和“港口連續(xù)輸送機(jī)械”等專業(yè)課程實際教學(xué)中的具體應(yīng)用，這些課程都是研究大型港口機(jī)械設(shè)備構(gòu)成原理、作業(yè)工藝、操作使用、檢修及管理的港口機(jī)械專業(yè)課程。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星地圖;高職;港口機(jī)械;專業(yè)課程;應(yīng)用

中圖分類號：G712 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract：Starting from the problems existing in the teaching of port machinery courses in Higher Vocational colleges，this paper expounds the application of satellite maps of ports，wharfs and cargo yards as a very good on-site teaching resource in the practical teaching of such specialized courses as "port handling technology"，"port lifting machinery" and "port continuous conveying machinery".These courses are all to study the structure of large-scale port machinery and equipment.Professional courses of Port Machinery in Principle，Work Technology，Operation，Use，Overhaul and Management.

Key words：Satellite Map;Higher Vocational Education;Port Machinery;Professional Course;Application

衛(wèi)星地圖是一種可真實準(zhǔn)確地反映地球表面地理位置、地形地貌的衛(wèi)星遙感圖像，這種地圖的精確度高，實時性強(qiáng)，被廣泛地應(yīng)用在導(dǎo)航、軍事、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自然災(zāi)害預(yù)報及災(zāi)后救援、城鄉(xiāng)規(guī)劃及系列科學(xué)研究等領(lǐng)域。在我們?nèi)粘Ｉ钪心苊赓M(fèi)接觸、使用到的衛(wèi)星圖像，分辨率甚至已經(jīng)達(dá)到分米級，可非常清晰地呈現(xiàn)地面局部環(huán)境組成、建筑物和大型設(shè)施、設(shè)備的外形結(jié)構(gòu)。這種高分辨率的衛(wèi)星地圖，在我們高職港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)角度看，這對各種大型港口起重機(jī)械、裝卸運(yùn)輸機(jī)械、物流搬運(yùn)機(jī)械、連續(xù)輸送機(jī)械在港口、碼頭及貨場整體布局的認(rèn)識、種類規(guī)格和結(jié)構(gòu)認(rèn)識的學(xué)習(xí)，以及碼頭貨柜、散雜貨堆場貨物種類、堆取位置、堆取方式的認(rèn)識學(xué)習(xí)，甚至結(jié)合港口企業(yè)實際經(jīng)營數(shù)據(jù)，對港口的運(yùn)行和發(fā)展情況的了解分析，是一種非常好的現(xiàn)場教學(xué)資源。

一、港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)存在的問題

（一）港口機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和人才規(guī)格

港口機(jī)械專業(yè)主要面向港口碼頭、大型貨場物流企業(yè)，培養(yǎng)具備港口大型物流設(shè)備基礎(chǔ)理論知識和操作維修技能，能在生產(chǎn)一線從事這類大型機(jī)械設(shè)備的駕駛操作、檢修及現(xiàn)場管理的高素質(zhì)、技能型專門人才。緊隨著1+X證書制度的啟動試點，在畢業(yè)生人才規(guī)格上也會更加注重相關(guān)職業(yè)資格證書的要求，此類職業(yè)資格包括內(nèi)燃式叉車、輪式裝載機(jī)、液壓挖掘機(jī)操作證，港口門座式起重機(jī)、岸邊集裝箱裝卸橋、場橋操作證和橋門式起重機(jī)操作證等等。目前，港口機(jī)械專業(yè)課程跟大型港口機(jī)械設(shè)備相關(guān)有：《港口起重機(jī)械》、《港口連續(xù)輸送機(jī)械》、《港口裝卸工藝》、《港口機(jī)械檢修技術(shù)》、《起重工藝學(xué)》和畢業(yè)設(shè)計共六門，這些專業(yè)課程基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和實踐技能鍛煉（包括職業(yè)資格考證）也主要是圍繞港口大型物流設(shè)備的組成原理、作業(yè)特點、操作駕駛、維修保養(yǎng)和設(shè)備現(xiàn)場管理等方面展開的。

（二）港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)存在的問題

按照國家職業(yè)教育改革實施方案，高等職業(yè)教育的目標(biāo)就是以促進(jìn)就業(yè)和適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，著力培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才，在專業(yè)課程教學(xué)方面，學(xué)生技術(shù)技能的培養(yǎng)是日常教育教學(xué)的主要工作，而這些工作的有效開展是需要多方面條件的，而按照高技術(shù)技能型人才培養(yǎng)要求，目前專業(yè)課程的教學(xué)是存在不少問題的，將從以下幾點具體談?wù)劇?/p>

1.專業(yè)課程教材理論性較強(qiáng)、內(nèi)容素材相對老化

因為高職港口機(jī)械專業(yè)自身發(fā)展和服務(wù)就業(yè)的特殊性，所以開設(shè)該專業(yè)的高職院校并不多。這種專業(yè)的專業(yè)課程教材編寫也僅局限于部分高校，像南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、大連理工大學(xué)和大連海事大學(xué)等，好些都是面向本科生教學(xué)用的教材，這些教材普遍理論性較強(qiáng)，內(nèi)容素材相對老化且可視性不強(qiáng)，教材中的圖片基本上都是簡單的示意圖，且視圖單一，無法直觀立體地表現(xiàn)設(shè)備、機(jī)件的相關(guān)結(jié)構(gòu)，這對部分高職學(xué)生來說，提不起學(xué)習(xí)興趣，也很難理解，更不用說掌握了。

2.專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)設(shè)備實用性不足

在中央財政支持的示范特色專業(yè)和實訓(xùn)基地項目建設(shè)中，港口機(jī)械專業(yè)以提升學(xué)生專業(yè)技術(shù)技能為引領(lǐng)，從提高專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量的角度出發(fā)，除了引進(jìn)了一些港口機(jī)械操作模擬器之外，其他設(shè)備的購置和應(yīng)用并不能凸出專業(yè)課程教學(xué)的重點，或者說我們沒有一臺能真正用于實際專業(yè)課程教學(xué)的港口機(jī)械設(shè)備實物，而只通過教師純理論的講授，學(xué)生對港口現(xiàn)場和這些大型港口機(jī)械設(shè)備的理解和掌握，接受程度是非常低的。當(dāng)然，這種情況在地方高職院校的專業(yè)建設(shè)中也是比較常見的，受制于自身辦學(xué)水平、地方的投入與行業(yè)的支持。

3.校企合作深度不夠，產(chǎn)教融合還在路上

校企合作在面對當(dāng)前社會激烈競爭條件下，高職院校為了更好地提升辦學(xué)條件，提高教學(xué)質(zhì)量所樂于采取的專業(yè)發(fā)展模式，這也是國家鼓勵和支持的。目前港口機(jī)械專業(yè)所實施的校企合作形式，很多情況下，只是有限度地利用企業(yè)資源，然后為港口企業(yè)提供人力資源直接選擇的方式。但這種“有限利用”、“懶得利用”或“很難利用”實際上也反映出了畢業(yè)生實習(xí)就業(yè)的質(zhì)量、企業(yè)對畢業(yè)生的認(rèn)可度以及校企合作的深度普遍不足或不夠，或者說，畢業(yè)生的工作態(tài)度和入職初期離職率過高問題，是導(dǎo)致校企合作很難深入的重要原因。另外，對于高職港口機(jī)械專業(yè)，在產(chǎn)教方面也是因?qū)I(yè)本身的局限，基本上也還沒有摸索到開展的突破口和方向。

二、衛(wèi)星地圖在港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

（一）衛(wèi)星地圖可提供高清的圖像資源

通過谷歌地球在線，谷歌地球、微軟虛擬地球、百度地圖、騰訊地圖或高德地圖，基本上可以獲取全世界任意一個港口、碼頭、貨場的衛(wèi)星圖像或航空俯瞰照片，而且是免費(fèi)的。如果是訂購類似增強(qiáng)版付費(fèi)的谷歌地球，還可以獲得更高質(zhì)量的圖像與數(shù)據(jù)服務(wù)。

這些港口、碼頭及貨場的衛(wèi)星圖像，通過縮放，視角切換和界面實時測距等方式，能非常容易地獲取到港區(qū)尺寸，貨柜及堆場布局，以及3D廠房建筑物和各種大型機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備通常包括岸邊集裝箱裝卸橋、門座式起重機(jī)、場橋、軌道吊、跨運(yùn)車、集裝箱空箱堆高機(jī)、大型輪胎吊、重型叉車、裝卸船機(jī)、起重船、斗輪堆取料機(jī)、連續(xù)輸送機(jī)械及大型運(yùn)輸車輛等，并且這些大型機(jī)械設(shè)備在場地里的位置、間距、結(jié)構(gòu)、作業(yè)以及相互配合情況都一覽無余。此外，通過在谷歌地球中使用時間滑塊功能，可在各個拍攝日期之間切換顯示某個港口的歷史圖像，可以再現(xiàn)某個港口、碼頭的建設(shè)與發(fā)展過程，如圖1，2所示分別是日本名古屋港區(qū)2004年和2018年的衛(wèi)星圖像;還有就是通過對比不同發(fā)展程度地區(qū)的港口衛(wèi)星圖像，能發(fā)現(xiàn)港口基礎(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、大型作業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用及生產(chǎn)管理不同發(fā)展時代的痕跡與地域差異，這些衛(wèi)星圖像資源，對當(dāng)下高職港口機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)來說，是非常有用的。

（二）衛(wèi)星地圖在專業(yè)課程教學(xué)中的具體應(yīng)用

港口機(jī)械專業(yè)課程實物教學(xué)設(shè)備的缺乏，是制約目前港口機(jī)械專業(yè)教學(xué)的瓶頸之一。這些大型的港口機(jī)械設(shè)備單機(jī)價格昂貴，在沒有足夠的辦學(xué)條件支持情況下，加上校企聯(lián)合辦學(xué)各方面的限制，能夠讓學(xué)生有機(jī)會經(jīng)常性地觀摩和操作實踐這類港口機(jī)械設(shè)備，是非常困難的。這種困難對學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成和技術(shù)技能的形成也是不利的，而衛(wèi)星地圖就提供了一種能緊貼港口生產(chǎn)實際、與港口大型機(jī)械設(shè)備近距離接觸的途徑，下面從三門港口機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)來說明衛(wèi)星地圖的具體應(yīng)用。

1.“港口裝卸工藝”課程教學(xué)

《港口裝卸工藝》一門是研究港口各種貨型如散貨、件雜貨、集裝箱和液體貨等的裝卸、搬運(yùn)、堆存及運(yùn)輸工藝流程的專業(yè)課程。該課程學(xué)習(xí)內(nèi)容包括港口裝卸概述、工藝路線規(guī)劃、生產(chǎn)平行組織、散貨裝卸工藝、件雜貨裝卸工藝、集裝箱裝卸工藝、液體貨物裝卸工藝和木材裝卸工藝等內(nèi)容。通過這門課程，使學(xué)生熟悉港口各種貨物類型的裝卸工藝流程，理解與掌握港口的生產(chǎn)組織過程，能對大型裝卸搬運(yùn)機(jī)械設(shè)備實際合理的調(diào)用與管理等。

以最典型的貨物“集裝箱”為例，這里面涉及到集裝箱堆場、裝卸船機(jī)械、岸上運(yùn)輸機(jī)械、場內(nèi)起重搬運(yùn)作業(yè)機(jī)械以及集裝箱裝卸工藝流程，整個工藝流程，從船舶、碼頭前沿到堆場，如果純粹是對底盤車工藝，跨運(yùn)車工藝、正面吊或軌道吊等工藝的理論講授，是極其枯燥乏味的，大部分學(xué)生會很難理解，也談不上良好的消化與吸收。但是，若課堂教學(xué)結(jié)合如圖3，4的港口碼頭衛(wèi)星圖像，或者在機(jī)房每人都能看到整個碼頭三維全景，內(nèi)容就非常實際地有效傳輸，學(xué)生理解和接受就簡單了許多（運(yùn)輸船舶到堆場之間，有多長距離，用什么機(jī)械，走什么路線都能直觀明了）。此外，在裝卸工藝路線規(guī)劃設(shè)計的時候，學(xué)生可以通過國內(nèi)外港口現(xiàn)場裝卸機(jī)械、運(yùn)輸堆碼機(jī)械及車輛等方面的客觀情況對比，通過衛(wèi)星地圖所帶的定位、縮放及測量，查找異同，并能根據(jù)任務(wù)所給的碼頭實際情況，進(jìn)行組內(nèi)討論，很好地完成相應(yīng)的工藝設(shè)計作業(yè)和課程設(shè)計任務(wù)。

通過對國內(nèi)外先進(jìn)港口現(xiàn)場的衛(wèi)星圖像進(jìn)行全方位的翻轉(zhuǎn)查閱、認(rèn)識和討論學(xué)習(xí)，結(jié)合課程安排的本地區(qū)的生產(chǎn)性見習(xí)，對加深了學(xué)生對工藝的理解，提高理論聯(lián)系實際的能力，是一舉多得的事情。

2.“港口起重機(jī)械”課程教學(xué)

《港口起重機(jī)械》是一門培養(yǎng)學(xué)生熟悉港口各種大型港口起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點、工作原理和生產(chǎn)管理，掌握一定的設(shè)備操作技能、故障分析處理及維保能力的港口機(jī)械專業(yè)課程。

對港口企業(yè)而言，裝卸作業(yè)是港口的主營業(yè)務(wù)，而裝卸作業(yè)的主力就是這些大型的起重機(jī)械（岸橋、場橋、軌道吊、跨運(yùn)車、正面吊、堆高機(jī)等），所以在實際的教學(xué)中，結(jié)構(gòu)及工作原理的學(xué)習(xí)是重點抓的一項內(nèi)容。如圖5和6所示伊麗莎白港和橫濱港的衛(wèi)星圖像，可以分別看到一臺正在作業(yè)的散貨卸船機(jī)和兩臺作業(yè)中的集裝箱裝卸橋，外觀結(jié)構(gòu)從海陸側(cè)門框、臺車、橫梁、前后大梁、人字架、拉桿、機(jī)房、抓斗到司機(jī)室，都清晰而立體，放大后甚至連設(shè)備上的企業(yè)logo和安全標(biāo)語都能看得見。另外通過港口岸橋的數(shù)量、基本參數(shù)可推測出該港口吞吐規(guī)模，發(fā)展情況。基于這種隨時隨地，移動在線可視化的衛(wèi)星圖像資料，學(xué)生在一個虛擬與現(xiàn)實緊密結(jié)合，相對自主、輕松的環(huán)境下學(xué)習(xí)，對這種港口專用機(jī)械設(shè)備的認(rèn)識理解，有事半功倍的效果。

3.“港口連續(xù)輸送機(jī)械”課程教學(xué)

《港口連續(xù)輸送機(jī)械》是港口機(jī)械專業(yè)的一門專業(yè)課程，要求通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常見港口連續(xù)輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、維修保養(yǎng)及設(shè)備安全使用與管理。在實際的教學(xué)中，側(cè)重點是通用型帶式輸送機(jī)、與之配合的港口裝卸機(jī)械和堆取料機(jī)械地學(xué)習(xí)，這也是一門理論性較強(qiáng)的課程。

如圖7漢堡港煤炭碼頭衛(wèi)星圖像和圖8秦皇島港煤炭碼頭衛(wèi)星圖像顯示，碼頭、堆場貨種和堆積情況，裝卸船機(jī)械、散貨堆場堆取料機(jī)械的類型和數(shù)量，輸送機(jī)的輸送路線、中轉(zhuǎn)站的布置以及場地整體布局與環(huán)境的協(xié)調(diào)情況，也都是一望而知的。學(xué)生通過這些衛(wèi)星地圖的查看、測量和分析，綜合考慮運(yùn)輸物料的性質(zhì)和工作環(huán)境，輸送路線上的地形、大型港機(jī)設(shè)備和建筑物情況，結(jié)合所學(xué)輸送工藝?yán)碚搶W(xué)會輸送機(jī)械輸送路線的整體規(guī)劃和設(shè)計。對于帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，本課程有詳細(xì)的輸送機(jī)整機(jī)三維模型，可很好服務(wù)學(xué)生對結(jié)構(gòu)組成、工作原理的理解掌握。

以上這些都是衛(wèi)星地圖在港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)中的實際應(yīng)用，除此之外，通過衛(wèi)星地圖的測量，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)堆場的尺寸及貨物堆放排列方式，可以分析港口堆場的最大容量和庫存量，從堆場貨物的種類可知該碼頭是專業(yè)性碼頭還是通用性碼頭，從貨物的裝卸量可以大概確定各類港口機(jī)械的噸位及相關(guān)尺寸規(guī)格，從港口大型機(jī)械的種類、數(shù)量及排列形式可分析出該港口的實際管理水平等等。

港口機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)，注重理論與實際相結(jié)合，采用“理實一體化+企業(yè)生產(chǎn)見習(xí)”的教學(xué)模式，在課堂實踐上，根據(jù)具體學(xué)時安排會進(jìn)行五到六次的開放性課程任務(wù)設(shè)計（散貨碼頭帶式輸送機(jī)運(yùn)輸工藝設(shè)計、件雜貨裝卸運(yùn)輸工藝設(shè)計、集裝箱專用碼頭裝卸工藝方案設(shè)計、國內(nèi)某港自動化碼頭建設(shè)可行性分析、某中國援建的國外港口大型機(jī)械設(shè)備的選用與布置、世界各主要港口大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用對比分析、國內(nèi)外沿江沿海港口大型起重運(yùn)輸機(jī)械的類型對比分析），都是基于衛(wèi)星地圖資料開展的。

三、結(jié)語

可視化的港口、碼頭、貨場高清衛(wèi)星地圖作為港口機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)資源的有效補(bǔ)充，為學(xué)生理解掌握港口大型起重機(jī)械、堆碼搬運(yùn)及連續(xù)輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、檢修、使用管理和生產(chǎn)作業(yè)工藝過程等相關(guān)內(nèi)容，創(chuàng)造了一種虛實翻轉(zhuǎn)、輕松自由的學(xué)習(xí)形式。衛(wèi)星地圖可手機(jī)安裝，圖像可俯瞰、可平面、可測量和可打印，[1]讓學(xué)生在未來就業(yè)的港口、碼頭及貨場空間里，充分享受瀏覽、記錄、思考和分析各種大型港口專業(yè)機(jī)械設(shè)備，各種貨物的裝卸運(yùn)輸工藝流程及設(shè)備的安全管理方式方法，并應(yīng)用到專業(yè)課程的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和預(yù)就業(yè)頂崗實習(xí)中，學(xué)以致用，學(xué)用相長。

參考文獻(xiàn)：

[1]王民水，楊國東，等.基于離線衛(wèi)星地圖的移動導(dǎo)航定位服務(wù)應(yīng)用[J].世界地質(zhì)，2016（04）：1158-1163.

資金項目：2018年度廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項目（2018KY1185）;北海職業(yè)學(xué)院“十三五”規(guī)劃2017年度科研課題第二批教改類重點課題（2017YJZ06）

作者簡介：朱節(jié)宏（1984-），男，機(jī)械工程碩士，講師，主要港口機(jī)械專業(yè)的教學(xué)與科研。