1、内河船舶轮机模拟器特点及实操评估模式摘 要：轮机模拟器已广泛应用于海船船员培训和实操考试评估，而内河船轮机模拟器的开发应用及其实操教学模式研究起步较晚。文章针对内河船舶的特点，分析了内河船轮机模拟器应具备的特点，并对内河船轮机实操教学和评估模式进行了探讨。 关键词：内河船舶 轮机模拟器 船员 实际操作评估 随着新技术在船舶上的应用越来越广泛与深入，对船员的培训与值班标准的要求也越来越高。2010 年 6 月，国际海事组织（IMO）在菲律宾马尼拉召开了缔约国外交大会，对 STCW 公约 95 修正案进行了全面回顾与修正，并通过了 STCW 公约马尼拉修正案。此次修订充分反映了航运界对船员适任能力
2、的新需求，将对我国的船员培训及船员适任考试、评估和发证产生较大的影响。STCW 公约马尼拉修正案与 95 修正案相比，在教学与培训方式上，最明显的变化是准予使用远程教学（Distance Learning）和电子教学（E-learning） ，并且更加强调模拟器的使用。STCW 公约采用相当大的篇幅描述了使用模拟器进行训练和考核的有关规则，建议可采用 “认可的模拟器培训”进行评估，模拟器的使用已成为船员实操评估的必要手段之一。 我国内河船轮机模拟器的建设与实操教学现状 航海类院校及海员培训机构利用轮机模拟器进行实操训练和评估已有较长的历史，通过轮机模拟器的使用，学员能了解船舶机舱动力系统的基础
3、知识和操作要点，掌握船舶主要动力装置如主机、柴油发电机、电站、锅炉及各种辅助设备的使用、日常维护保养及故障分析的基本要领和注意事项。轮机模拟器以理论授课及现场实操教学相结合的方式进行，使学员更加理解整个船舶动力系统，同时培养学员的动手操作能力。当前海船轮机模拟器技术已经非常成熟，已广泛应用于船员培训和实操考试评估。相对海船轮机模拟器而言，内河船轮机模拟器的开发应用及其实操教学模式研究起步较晚。2009 年泰州市地方海事局与大连海事大学合作开发了“泰州市地方海事局内河船轮机模拟器” ，该轮机模拟器为国内地方海事系统的第一套轮机模拟器，填补了内河船轮机模拟器的空白。该模拟器总体方案设计合理，系统功
4、能齐全，运行平稳，各项技术指标满足“内河船舶船员实际操作大纲”的要求。为泰州地区内河船员的培训、评估考试规范化提供了更为坚实的基础。图 1 为泰州市地方海事局“内河船轮机模拟器”的现场布置图。 图 1 内河船轮机模拟器现场布置图 尽管内河船轮机模拟器的建设技术已经非常成熟，但其应具有的功能及其实操教学模式还有待于进一步研究，特别是内河船员适任种类和船员职务繁多， 适任证书分为一类、二类、三类，各类别又设置了相应的职务，如轮机员职务又分为轮机长、大管轮及轮机员等。因此如何充分挖掘内河船轮机模拟器硬软件的强大功能，对各种船型、各种轮机员职务逐步采用模拟器代替实船进行实操训练及考试评估，是一个值得探
5、讨的问题。 内河船轮机模拟器应具备的特点分析 考虑到内河船的特点，兼顾先进性、前瞻性的要求，内河船轮机模拟器应具有如下特点：以一类适任证书船员（适用在船舶总吨 1000总吨以上或者主推进动力装置功率 500 千瓦以上的内河船舶上任职的船员）工作船作为母型船。涵盖二、三类及以下等级船舶的操作评估和考试大纲要求。 主动力装置为双主机双螺旋桨推进装置，主柴油机应为内河船广泛采用的四冲程柴油机。主推进装置在正常航行条件下，可由驾驶台或集控室遥控。主机在正常航行工况下可燃用一定粘度的燃料油，机动航行时燃用轻柴油。应设有主柴油发电机组、应急柴油发电机组、燃油辅锅炉。 考虑到内河水域防污染的要求，如长江、京
6、杭运河等内河流域的污染问题越来越被重视，国家将会出台一系列的法规，因此应当加入油污水处理系统、油水分离器、生活污水处理装置等防污染设备的训练内容。轮机模拟器文字全部采用中文。模拟器软件中要体现一类 、二类 、三类船员训练内容的区别。具备各种故障设置功能，使学员能熟悉主要设备的常见故障现象和排除故障方法及程序，故障现象、故障原因和排除方法符合船舶轮机真实情况，具有可信度。具备多种系统功能训练演示程序，能形象地进行各种工况下轮机系统操作训练，配置在线帮助，便于熟练地掌握操作方法。具有系统完整性自检、自诊断和报警功能。具有与评估项目及考试大纲的要求相适应的自动评估系统。 基于“虚实结合”的轮机实操教
7、学和评估模式的探讨 根据中华人民共和国海船船员适任考试、评估和发证规则 （简称“04 规则” ）以及海船船员评估大纲和规范（轮机部分） （2010 年版）的相关规定，实操教学与培训是轮机专业船员取得适任证书前最重要的培训内容。 当前，利用实际船舶或实际设备对内河船舶轮机员进行训练，以及学员与评估员面对面的主观式的评估方式存在着诸多的缺陷：符合实操评估考试要求的船舶或设备调集困难；外聘评估人员困难；存在较大的安全风险；实船进行实操考试的公平性受到质疑等。如何让主管机关要求的实操评估项目真正做到科学、客观、公平的考核与评估是所有培训机构共同面对的问题之一。随着计算机仿真技术和虚拟现实的发展，特别是
8、模拟器的应用，使内河船舶轮机员实操评估考试方式产生了变革，为采用模拟器和三维虚拟轮机设备代替实船进行实操评估考试提供了技术条件。 虚拟仿真技术为解决传统轮机实操评估考试困难提供了有效的方法，并带来了轮机教学领域中方法和观念上的变革。基于虚拟仿真技术的轮机实操评估考试的主要特点是：学员可以在三维环境中对轮机设备进行查看、熟悉设备结构、学习设备工作原理、操作步骤、模拟拆装设备。由于采用虚拟设备代替实际设备，可以反复训练，节约了教学成本，这也是实物训练时做不到的。 采用内河船舶轮机全任务模拟器、虚拟轮机操作和仿真系统等进行轮机员实际操作考试将能较好地做到节约成本、保障安全，并确保评估与考试过程的客观
9、与公正。 要培养轮机员的实践动手能力，达到轮机实操教学的目的，应仔细推敲每个实践环节的实践内容、目的、时间长短、该实践环节需要的基础知识和专业知识，适合现场训练还是用模拟器代替等。如学员长时间利用实船、实际设备进行训练，实践效果很好。但也存在学员人数的增加带来实训设备台套数的不足，实训设备的单一、陈旧影响船员实操培训的质量，以及安全和效率等方面的问题。另外，要真正做到科学、客观的评估，应建立轮机虚拟考试系统或自动评估系统，使船员在模拟器或虚拟的设备上进行操作，最终给出成绩。 作者经过多年的探索实践，对内河船轮机实操训练项目应采取的训练和评估方式进行了归纳。具体内容见表 1（仅以轮机长为例） 。
10、 要想实现表 1 中列出的实际操作训练教学模式及考试方式，提高船员的业务能力，应建立适合于各船舶等级船员考试的培训基地，该基地应包含： 船舶轮机模拟器；轮机综合训练实验室（包括轮机系统各个重要设备的原理认识和拆装训练） ；虚拟操作平台：包括主机及各个辅助系统的拆装，以及整个机舱的三维虚拟现实环境建设，使船员能够更加清晰的认知船舶机舱；轮机模拟器的自动评估系统及虚拟轮机操作与评估系统，船员在虚拟的设备上进行操作，最终给出成绩。从而减少人为因素影响，使评估考试更加客观。 结束语 新型轮机工程实操教学模式的推广应用，不仅显著地提高了学员适任实操训练与评估的效率、节约了教育资源、促进节能减排，而且有效地降低了轮机实训设备维护和更新的成本，能显著地提高学员实操培训质量。因此我们呼吁国家海事局要尽快考虑制定内河船舶船员轮机实操、考试模拟器评估标准，推进内河船员工作考试规范化、标准化和科学化。
