一、引言

近年来，船舶驾驶台新技术和新设备的迅速发展对航海类专业产生了深刻的影响。2012年1月1日生效的STCW 公约马尼拉修正案强调了现代船舶中增加电子电气员的必要性，增加了电子电气员的培训与适任要求，指出电子电气员应掌握电子海图显示与信息系统、综合驾驶台系统、全球海上遇险与安全系统、机舱数据检测系统等船用电子设备与系统的有关知识与技术，并能够对船用电子设备进行操作测试与维护，包括故障诊断。

为了履约以及适应我国航运产业和航海技术不断发展的需要，交通运输部颁发了《中华人民共和国海船船员适任考试和发证规则》(以下称 “11规则”)，调整了船员任职岗位的种类，增加了船舶电子电气员、电子技工等新的船员岗位，各海事院校也随之增设了船舶电子电气专业。船舶导航设备维护及检测作为船舶综合驾驶台系统课程中的配套实践环节，是船舶电子电气员的适任考试评估项目之一，要求船舶电子电气员除了系统掌握船舶导航设备的组成与原理外，更需要对相关设备的维护和维修技能熟谙于心。

对船舶电子电气专业“船舶导航设备维护与检测”等相关课程业内已有部分研究成果，针对该课程存在的重理论讲授、轻实践操作等问题，从教学和考试等方面提出解决办法[1-4]。本文结合教学实践，提出将故障预置、虚实结合的教学方法引入实验教学中，探讨充分发挥专用教学实习船在课程建设中的资源优势，以及通过加强建立校企合作实验实训基地来提升教学质量的教学改革建议。

风俗油画以现实的生活场景以及日常情感为主题，其故事性为人们了解不同时期、地域、文明、种族的历史提供了一个桥梁，将那些模糊的世界写实而又丰富地展现到人们面前。

二、培训内容与实训要求

“船舶导航设备维护及检测”课程作为船舶电子电气的主要专业课，其培养目标是能够使学生掌握船舶驾驶台系统组成、操作、维护保养和故障判断检测，达到相应的海船船员适任要求。

船舶导航设备维护及检测的实训以实验室设备现场教学及学生实操训练为主，着重培养学生的实践动手能力，需要学生独立完成船舶导航雷达、GPS卫星导航仪、船舶自动识别系统AIS、船用陀螺罗经、船用测深仪和船用计程仪等设备操作、维护保养和故障判断。实验课程共计30个学时，课程内容及课时分配见表1。从表1可见，船舶导航雷达和船用陀螺罗经共占18个学时，这两个设备是该实验课程中重要的组成部分。表2给出了实验课程的实训要求，这门实验课程的实训要求是根据海船船员适任评估考试的要求设置，重在培养学生发现问题、思考问题、实际动手解决问题的综合能力。

“挠”只能解一时之痒，最关键的是从源头减少瘙痒。当然，再痒也不能像马爹爹那样去喝农药，不光无效，还要出人命的！

 

表1 课程内容课时分配

  

序号实验项目名称学时适用专业实验性质必开/选开1船用陀螺罗经8船舶电子电气工程综合性必开2船用测深仪2船舶电子电气工程综合性必开3船用计程仪2船舶电子电气工程综合性必开4船舶导航雷达10船舶电子电气工程综合性必开5GPS卫星导航仪2船舶电子电气工程综合性必开6船舶自动识别系统2船舶电子电气工程综合性必开7船舶综合驾驶台4船舶电子电气工程综合性必开

 

表2 实验课程实训要求

  

实验项目名称实验课程实训要求船用陀螺罗经掌握罗经和主罗经组成,掌握支承液体配制方法,熟悉电源系统、随动系统、传向系统和温控系统性能检测方法,掌握罗经基本维护和保养方法船用测深仪掌握测深仪组成和操作方法,熟悉测深仪误差与调整方法船用计程仪掌握电磁计程仪和多普勒计程仪组成及控制作用,关机步骤及注意事项船舶导航雷达掌握船舶导航雷达组成及传感器连接,掌握雷达误差调整和雷达基本操作与故障分析,掌握雷达安装及初始化等GPS卫星导航仪掌握GPS初始化操作,了解GPS日常操作和注意事项船舶自动识别系统掌握AIS静态信息与远程应用设置,了解AIS安装注意事项和日常操作方法船舶综合驾驶台了解IBS和INS基本配置,了解IBS基本操作

三、培训教学现状和问题

将虚拟装配技术引入实验教学中，在船舶导航雷达课程内容安排中，要求学生能够完成船舶导航雷达安装与初始化操作。该部分内容涉及设备的结构、线缆的连接、天线的安装，更需要学生必须遵守相关的标准和规范，单纯的口头讲解会使学生感到枯燥乏味，也无直观的安装感受。若能够通过虚拟装配技术，通过对雷达的天线、电缆、发射机等这些部件进行建模，虚拟地实现船舶导航雷达的安装步骤和流程，并能够对学生操作过程的实际步骤进行记录，从而判断学生的完成过程是否规范和熟练，通过该实训过程，学生会进一步掌握船舶导航雷达的安装标准和过程，比单纯口头讲解效果好得多。事实上，船舶导航雷达故障维修的实践性很强，有些在教学过程中很难讲清楚，可借助仿真设备软件使学生独立操作，直观形象地感受问题画面，认真分析问题出现的原因，调动学生的学习主动性，提高学习兴趣和学习效率，促进学生对理论课程的理解和消化，从而提高教学质量。船舶陀螺罗经设备内部集成性高，实验授课过程中无法看到船用陀螺罗经内容的有些部件。若将仿真陀螺罗经引入实验教学中，实现对整个陀螺罗经部件的拆装，进行部件识别和判断[7]，判断学生是否认识该设备，实现可读取陀螺罗经航向，同时能够检测陀螺罗经的工作状态，对陀螺罗经电源故障、传向故障、随动故障进行判断与排除。如当陀螺罗经电源故障发生时，可通过检查船电是否正常，有关保险丝是否正常，相关的连线是否牢固、可靠，变流机或逆变器是否正常工作等进行排查和维修。

四、教学模式改革实践

1.故障预置实验教学

5.医学管理：遵循隐私保密原则，加强对HIV/AIDS者的随访，及时给予规范的综合治疗（包括抗病毒治疗和对症支持治疗），提供必要的医学和心理咨询（包括预防HIV/AIDS者继续传播HIV的知识与措施）等全程管理措施。

2.虚实结合实验教学

目前大连海事大学该课程的教学主要在实验室内进行，由于船舶导航设备的特殊性，课程只能以老师结合实物讲解为主，让学生进行适当的动手操作，教学模式和手段不够丰富，且船舶导航设备如导航雷达、陀螺罗经等均属于贵重的教学设备，由于价格昂贵、寿命有限，频繁开关机容易导致设备损坏，因此有些内容无法让学生动手操作。例如，船舶导航雷达测量磁控管电流是否正常，常规操作流程是：如果雷达处于工作状态，则需要正确关闭雷达，打开发射机的盖子，将发射机上的门开关处于维修位置，将发射机内的电表置于磁控管位置；读取当前的磁控管电流强度，当电流与标准值一致时，则说明磁控管工作正常，电流为零时，说明磁控管不工作。又如发射机正常但荧光屏上无回波信号，常规操作流程是：检测有无晶体电流，若无晶体电流时，需要检测混频晶体。若有晶体电流时，则将增益旋钮顺时针调整到底时，若屏上无噪声斑点，则故障一般在中频放大器及以后各级上，包括同轴电缆及连线插头；将增益旋钮顺时针调整到底时，屏幕上有微弱噪声斑点，则故障一般在前置中放级。这些内容在对学生评估时一般采用口述的方式完成。船用陀螺罗经如ANSCHUTZ Standard 22 型，由于设备集成性非常好，在老师讲解时，无法对真设备进行拆装和检测，导致学生无法了解设备的内部结构；且船用陀螺罗经启动稳定时间通常多则四五个小时，少则两三个小时[5]，由于学时所限，无法在实验课堂上将整个启动和关闭过程对学生进行演示和操作。因此倘若在现有的课程教学中增加故障预置和虚实结合实验教学环节，教学效果会好很多。

船舶导航设备维护和检测是船舶电子电气员在船工作时的一项重要的工作内容，要求船舶电子电气员具备发现问题、思考问题、动手解决问题的能力。而船舶导航设备维护与检测课程在实验室中进行，实验室内的设备都是处于正常的工作状态，故障现象以及引发原因等主要由老师讲解，缺少让学生自主思考和动手解决问题的过程，不利于学生能力的培养。因此可在课程设计的环节中根据实船导航设备经常发生的故障在实验室中进行故障预置，让学生在实验课堂中结合其理论课堂上所学过的知识，根据设备呈现出的故障现象，自主分析引发该故障现象的原因，而后在保证人身安全的前提下动手解决故障。如船舶导航雷达的磁控管由于使用寿命的原因，需要船舶电子电气员更换，对此可在实验室内将老化的磁控管更换到收发机中，让学生打开雷达，根据雷达显示器上的现象以及利用雷达性能监视器引导学生判断故障来源，在实验老师的指导下更换磁控管。再如陀螺罗经，可将主罗经的液面高度人为降低，让学生打开主罗经箱通过故障代码找到对应原因，再指导学生如何更换和注入液体[6]。通过对导航设备进行故障预置，让学生分析故障，提高实际解决问题的能力。

采用虚实结合教学方法可有效弥补真设备教学存在的不足，虚实结合的教学方法是在实验教学的过程中，利用仿真设备教学软件对学生进行讲解和操作，通过船舶导航雷达和船用陀螺罗经的虚拟拆装，从而充分调动学生积极性，提高了学生的主动性和学习效率。虚实结合的仿真实验教学是未来智能化教育发展的方向，是一种将理论与实践相结合的新的教学手段和方法。为了配合教学需要，各航海院校可加强船用导航仿真设备实训室的建设，比如船用导航雷达仿真实训室、船用陀螺罗经仿真实训室等相关实训室，为开展仿真实验教学提供坚实的物质基础。

3.发挥航海教学实习船优势

一般而言，在老师的讲解下学生可在课堂上打下较好的理论基础，在实验室中学生结合理论进行实践学习，将理论和实践结合。可船舶导航设备不同于其他的实验设备，实验室的环境和船舶上的实际工作环境相差甚远，学生在实验室中无法理解设备的实船工作过程，并且有些设备的维护和故障检测也无法在实验室内完成，这就需要发挥专业教学实习船的作用，让学生在专业实习的过程中，在老师的指导下，在实船展开部分教学内容，这样在实际的工作环境中实践教学，将会进一步加深学生的理解和认识，起到事半功倍的效果。“育鲲”轮是大连海事大学投资建造的我国首艘自行开发设计、引进关键设备的专业航海教学实习船。与世界同类教育实习船相比，该船专门针对航海类专业学生教学实习而进行设计，合理设置各类教学实习和科研场所，功能区域布局合理。该船配备了先进的船舶导航设备，可完全满足船舶导航设备维护与检测课程的教学需要。目前船舶电子电气专业的学生在校期间将随船实习一个月，可在实习过程中让实习船上的电子电气员为学生讲解部分船舶导航设备的维护和检修内容，或者可让实验老师随船指导学生在该课程上的学习。目前，大连海事大学第二艘教学实习船“育鹏”轮已经下水，该实习船是一艘现代化载货教学实习船，也将成为船舶电子电气的教学实习基地。利用管理好这两艘教学实习船，搭建教学科研平台，发挥实习船的专业优势，丰富船舶导航设备及检测内容的讲解，使学生通过在实习船上实习，理解和掌握船舶导航设备在实船上的工作过程，掌握设备的维护保养以及故障判断。

4.增加实训基础，加强校企合作

加强与企业的合作，增加船舶导航设备的实训基地建设，利用现有资源和条件，充分发挥各自的优势，建立校企合作的长效机制，使学生能够将课堂上的学习与实践结合起来，将理论知识应用于实践活动中，将实践中遇到的问题带回学校中，促进学生专业知识技术水平的提高。校企共建实训基地，也可以推动专业建设、课程改革、教学方法和教学内容等一系列教学改革，共同促进学生和教师队伍的专业技术能力水平的提高，解决船舶导航设备实践过程中遇到问题。

参考文献：

[1] 李繁.船舶电子电气员适任考试科目“信息技术与通信导航系统”教学改革的思考[J].武汉交通职业学院学报, 2016,18(2):64-67.

[2] 吴炜,龚旭,蔡晶晶.基于IEC61162标准的船舶通导设备虚实结合与半实物仿真平台的开发与搭建[J].南通航运职业技术学院学报,2015,14(4):33-37.

[3] 肖海荣,王常顺,潘为刚,等.基于STCW公约马尼拉修正案的船舶电子员实践教学改革研究[J].科技创新导报,2014(30):112.

[4] 温宇钦,朱耀辉.我国海船船员适任考试的现状、问题与对策[J].航海教育研究,2014, 31(3):1-5.

[5]刘彤,陈铎,张国强.船舶综合驾驶台通信与导航系统[M].大连：大连海事大学出版社,2012.

[6]杨晓,金一丞,任鸿翔,等. 基于三维虚拟磁罗经的训练与评估系统[J].大连海事大学学报,2015, 41(3):40-44.

[7]刘晶晶,任鸿翔,尹金岗.多平台的船用陀螺罗经交互仿真系统[J].大连海事大学学报,2016,42(1):17-20.