《轮机模拟器》学习现状及教学优化浅析

《轮机模拟器》学习现状及教学优化浅析

盛善智

烟台大学山东烟台264000

摘要：本文通过分析轮机模拟器的学习现状、方法以及未来对轮机模拟器的教学优化应用等方面进行阐述，以此引起人们对轮机模拟器学习的重视，拟解决轮机工程专业学生的培训需求，使专业毕业生船舶轮机员在未来投入工作岗位时能迅速适应工作环境，为船舶轮机工作的安全开展提供了基础和保证。

关键词：轮机模拟器学习培训

近年来国际海事组织和航运机构的有关专家开展了长时间调查，调查结果显示航海中大多数事故是可以避免的，并不完全是由航运环境复杂、船员技术水平不足、船舶设计制造水平受限以及天气恶劣等原因造成的，有很多是由于人为失误等因素造成的。

为减少在航运过程当中的人为失误，航运机构、国际海事组织提出，在海员发证培训过程当中应完善模拟器的培训项目，在培训过程中，让船员能够充分掌握自己在工作岗位上的正确操作，培养轮机员的情景意识，使轮机员在进入到工作岗位之后能够尽快适应岗位需求。

国家教育部和交通运输部也提出，为了应对国际海事组织对从事航运事业的海员素质提出的新要求，各高等院校应加强对电子模拟器的培训和使用，在教学过程当中，将模拟器贯穿在高等院校学生培养的过程当中，提高院校毕业生的实际能力，保证我国高校交通运输类毕业生在毕业后从事海上工作时能够尽快适应投入到工作当中，做到船员适任、船舶适航。

一、开发轮机模拟器的背景

对船舶轮机模拟器的发展历史，最早可以追溯到上世纪80年代开始，英国AVEN公司为本国华什西航海学院研发的轮机仿真训练器以及挪威NORCON公司研发的轮机仿真训练器。轮机模拟器的发展在当年主要受制于计算机的发展，并不能跟上实际需要，但在总体上已经能够满足当时对轮机员的初步培训要求。

具体表现在当时研发的轮机模拟器模拟了当时机舱的真实情况，主要部件包括主机机舱控制箱、报警系统、电力系统、主机遥控系统和车钟系统等，声响和实船完全一致、系列种类齐全，不足之处在于仿真的母船船型不新、部分子系统和时代发展标准需求不符。

1.针对人为失误IMO提出多项措施。在本世纪前，国际海事组织提出，船舶机舱发生的大多数事故是由于人为失误所造成的，极少一部分是由于船舶设施的问题，为此IMO采取了多项措施：修正了《STCW87公约》，对提升海员技能提出新要求，建议加大对轮机模拟器培训的重视程度，将其列入船员培训的必备条件之一。IMO提出要对海员提供规范的模拟器训练，让海员切身理解未来即将在船工作的环境，通过一系列方式尽可能为海员创造接近真实的工作情景，尽可能实现岗位训练。

2.教育部、交通运输部对关于进一步提高航海教育质量的若干意见。自“一带一路”合作倡议提出以来，国家十分重视航运事业的发展，教育部、交通运输部对当今高校交通运输专业培养人才面临的问题提出了新的要求，主要表现在：

（1）马尼拉修正案提出，缔约国机构必须确保要利用被认可的远程教育和电子信息化教育对受训者的进步和成绩进行评估的程序，这是针对每一种远程教育和电子信息化教育程序而准备的，对全球海员提出了新的标准，对航海教育和培训机构设置了新的门槛。

（2）现如今海员市场面临新一轮洗牌，由于航海教育以及培训所需的专业师资队伍、海上实践教学、学生实习的教学资源严重缺乏，我国航海教育以及船员培训质量存在一定程度的下滑，因此我们要提升航海教育的质量，进一步优化航海专门人才培养结构，加强对电子模拟器等系统的使用。各高等院校应推进“着眼于培养实际操作能力和专业技能”的人才培养模式，注重培养学生的职业能力和素养，加强对学生学习过程的管理，强化监督职责，切实提高实验、实践教学质量，保证航海教育机构实践教学环节的真正落实，进一步加大对实操评估员的培养力度。

因此，为了提高船员自身职业素养和专业技能以及保证船舶的安全，交通运输类专业高校教师和学生应重视对轮机专业轮机模拟器的学习及应用。

二、轮机模拟器发展现状

1.国内研究现状。我国对轮机模拟器的研究起步较晚，只是在近年来才有所发展，发展条件较差、相关的经验和材料比较缺乏、相关研究人员不足，但是发展较快，有代表性的还是国内老牌航海院校，具体院校有武汉理工大学、大连海事大学和上海海事大学。武汉理工大学于1991年开始研制轮机模拟器，1994年以教学船为对象的轮机模拟器研制成功，并举办了第六届国际轮机模拟器大会，武汉理工大学研发的轮机模拟器现如今在国际上的地位也越来越重要。上海海事大学于1998年研制了以大型集装箱船为对象的轮机模拟器并取得成功。

2.国内外轮机模拟器的发展趋势。随着船舶自动化的逐步发展，计算机技术和通讯技术的不断提升，国外轮机模拟器的发展由于起步较早，我国和国外之间的差距仍然不可忽视，但是我国也在奋力追赶。轮机模拟器在发展过程中，根据船员教育培训要求的不断提高，未来的发展趋势可能出现一些新方面：（1）对轮机模拟器的仿真效果更加趋于真实。随着机舱自动化水平的不断提高，各电气自动设备、控制仪表盘等报警系统也在不断更新，现场感强烈；随着VR技术和5G商用化的进一步发展，未来可能会生成一个可以使多重感官体验更加逼真的虚拟机舱环境，实现更加逼真的机舱漫游，提高时效性和逼真性，大大降低模拟器的成本。目前大连海事大学模拟器已经开始采用虚拟技术，相信在未来也会得到进一步发展。（2）伴随着通讯手段的进一步加强，互联网技术不断发展，轮机模拟器可以作为一种有效的远程教育培训工具，可以用于船员、各轮机工程专业学生的培训和模拟训练。

3.当前船舶《轮机模拟器》学习现状。随着IMO不断提高对现代海员各方面的要求，轮机工程专业的学生在经过本科教育之后，实践能力和实际岗位匹配性不高，当前国内外对轮机模拟器的学习方面存在着较多的困难，主要体现在以下几方面：（1）在学习轮机模拟器的过程中缺乏评价研究，只是笼统地学习轮机模拟器的大概使用，整体学习缺乏有效的学习体系；在实际教学过程当中，学生操作出现的问题缺乏反馈机制，有些问题得不到有效的解决。（2）在学习轮机模拟器过程中，相关人员对轮机模拟器认识不够深入，学生对轮机模拟器的理解没有有效的方案来检验，往往只是通过简单的练习学习轮机模拟器的基本操作，对于轮机模拟器深入学习程度，仍待提升。（3）在学习轮机模拟器的过程中学生对轮机模拟器的学习范围比较片面，缺乏精确、细致的深入学习，与IMO的相关要求还存在一定差距，学习过程中与IMO规定的高标准仍然存在一些差距。（4）轮机模拟器在非教学以外的其他应用不够广泛，缺乏进一步的推广和应用。在实际船员发证考试、船员培训当中应用有待进一步加强，社会船员对轮机模拟器的了解不深，在参加培训时重视程度不够，必须要重视起来，加强对社会船员培训当中轮机模拟器的学习和应用，提高社会船员在未来船上的工作能力，方便其更快地适应船上环境。（5）轮机模拟器功能不够完善，在使用过程当中仍然和实际船舶存在不匹配的情况，软件存在部分小漏洞，在使用的过程当中需要不断维护。

4.《轮机模拟器》教学方法优化设计。在我们的学习过程当中，应该规范操作流程，对模拟器的操作有系统化的认识，严格按照操作要求进行操作，可以从各个系统和感官两方面进行记忆。（1）对各个系统的操作。在进行操作之前，应按照合理的顺序进行检查，可以简单分成“油水气电”四大项目展开检查。“油”指的是燃油、滑油系统，包括燃油和滑油的驳运、分油等；“水”指的是海水、淡水、高温水低温水冷却系统等；“气”指的是蒸汽系统、压缩系统等；“电”指的是电力系统、配电送电等。对各个系统进行检查时，应检查其能否正常运行、各项参数是否正常，在运行之后也应定期进行检查。（2）操作时可以调动多种感官进行想象，主要可以分为“听看摸查闻”五个方面。“听”指的是用耳朵听一下设备运转有无异常振动声响，发动机运转声音是否规律、各系统运行声音是否正常；“看”指的是用眼睛观察设备运转时，各系统有没有跑冒滴漏等现象、排烟颜色是否正常、排渣情况如何、各仪表指示是否正常；“摸”指的是在设备运转过程中，用手摸一摸设备的温度、油温、水温是否正常；“查”指的是检查各项参数、报警系统有误报警等；“闻”指的是用鼻子闻一闻在设备运行过程当中有无异常气味。

通过以上两方面来牢记轮机模拟器的操作，可以系统准确地将轮机模拟器的作用发挥到最大。

（3）设置故障仿真和仿真实例。软件系统中充分考虑了轮机各个工作状态的模拟，至少有几百余类、包含多种故障设置。故障类型主要分为两种，对于某些故障的设置，可以有一定的选择范围，变化参数由0-1，可模拟系统的许多故障状态。如发电原动机压力过低、主机排温过高、冷却水温度过高等故障。

这类故障多为操作人员操作不当引起，可以通过引导操作人员用正确的操作方式自行排除。由于操作人员误操作、没有按规范程序操作引起程序连锁反应，系统无法按照正常程序指令运行，在系统报警页面会显示相应报警，操作人员通过参加轮机模拟器的培训和学习，了解正确操作顺序之后，通过认真排查故障，按照正确操作后，可将报警消除，让轮机模拟器系统正常运行。

以某轮机模拟器为例：这类故障通过教练员操作软件在SystemSetting系统设置界面对轮机模拟器故障进行设置。设置的故障将主要考察操作人员在面临突发情况下的应急应变能力，通过对故障的分析进行一系列的操作将故障有效排除，保证船舶安全航行，确保机舱设备正常运转。在设置故障时可以设置单个故障，也可以设置组合故障，故障设置完成后激活软件。在激活软件后，等待几十秒钟左右，轮机模拟器报警系统会正常响应，显示具体的报警，操作人员可以在报警界面对报警情况进行检查。通过平时对培训，按照规范的操作方式可以逐个分析判断并消除故障，使船舶轮机设备状态恢复正常。

对轮机模拟器的学习不仅需要加强对理论的理解，更要重视实操培训工作。做好轮机模拟器学习的培训工作不仅需要良好的理论知识做基础，又需要相应的实操培训加强对未来机舱在船机舱工作的理解。

轮机工程专业学生的日常学习中，加强对轮机模拟器的学习可以加深对专业课知识的理解，更好地将自己打造成国际航运市场需要的大型远洋商船高级人才；加强对轮机模拟器的学习还可以培养和加强我们的情景意识，在工作当中及时判别并斩断失误链，保障船舶日常事务正常进行，让航行更加安全。国际海事组织、航运公司以及其他相关组织一直非常重视船舶的航运安全，加强对轮机模拟器的学习可以有效减少在航行当中的人为失误。通过轮机模拟器的学习可以端正轮机员的工作态度，养成良好的安全意识，减少并杜绝工作中的不安全因素，最终达到安全营运的目的。

参考文献

[1]中共中央中国国务院《中国教育现代化2035》，2019，01。

[2]刘正江文元全《〈教育部交通运输部关于进一步提高航海教育质量的若干意见〉解读》[M].大连海事大学出版，2013，03。

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[4]李忠辉郑子武《浅谈轮机模拟器及其在教学中的应用》[J].航海教育研究，2003，11。