《STCW公约马尼拉修正案》背景下轮机模拟器的教学应用

高 炳，宁向华

（1. 广东交通职业技术学院，广州 510800；2. 武汉理工大学 能源与动力工程学院，武汉 430063）

0 引言

轮机模拟器的开发和应用一方面受到各种科学技术发展的影响，另外一方面也受国际国内相关条约的制约。其中，对轮机模拟器的开发与应用影响最为深远的公约之一便是STCW公约（International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers，海员培训、发证和值班规则国际公约）。自 1978年国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）通过《海员培训、发证和值班国际公约》（STCW78公约）以来至今已作了二次全面的修正。一次是在 1955年，形成了STCW78/95公约[1]。另一次，也就是最近一次修正是在2010年6月，IMO在马尼拉召开的外交大会上通过的 STCW 公约马尼拉修正案（The Manila Amendments to the International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, 1978）[2]。STCW公约马尼拉修正案于2012年生效[3]。在相关公约修正时，针对轮机模拟器的开发和应用，需与时俱进做出相配套系统的改进和完善。本文就STCW公约马尼拉修正案中跟轮机模拟器相关的内容进行剖析，并在STCW公约马尼拉修正案履约背景下，开展基于轮机模拟器的教学设计与应用研究。

1 轮机模拟器在STCW公约马尼拉修正案中的表述与内涵解析

1.1 STCW公约马尼拉修正案框架解析

STCW公约马尼拉修正案由2大块组成，第一大块是公约，第二大块是IMO缔约国大会通过的附录。其中公约由公约条文Article组成，共17条。附件1中的附录Annex是规则，Regulation规则有八章，共计43条。附件2中的附录为STCW公约CODE规则，其由A部分（Part A）和B部分（Part B）二部分组成。Part A是关于STCW公约附则的强制性标准，Part B则是关于STCW公约及其附则的建议性指导[2]。应该注意的是STCW公约修正的基本思路是不修改公约条款，因此改动的内容就可能聚集在2个附件（Attachment 1，Attachment 2）相对应的附录中。例如STCW公约CODE规则中Table A -/1Ⅱ，解析其编号含义，A指代STCW公约CODE规则A部分，Ⅱ指代STCW公约CODE规则第Ⅱ章，/1指代STCW公约CODE规则第Ⅱ章之第1条。由此得知Table A-/1Ⅱ指代STCW公约CODE规则第Ⅱ章之第1条相对应的标准，公约修正案中也就是 500dwt及以上船舶负责航行值班的高级船员的最低适任标准。熟悉STCW公约马尼拉修正案框架构建规律，有助于更简便准确地解读应用相应条文规则。

1.2 轮机模拟器的等级划分

为便于准确执行STCW公约及相关标准，国内外船级社等认证机构对船舶轮机模拟器的功能及形式进行了详细的规范及等级划分说明[4,5]。国际上对模拟器很多采用DNV（挪威船级社）的分级标准，针对不同船型的轮机模拟的等级由高到低划分为不同级别，如表1所示。

表1 轮机模拟器的等级划分

1.3 修正案中关于轮机模拟器应用的内容

1）指明了轮机模拟器的使用要求

附则/12Ⅰ指出:所有强制性的基于模拟器的培训；STCW公约规则A部分要求的、需使用模拟器进行的任何适任评估；STCW规则Part A要求的、需使用模拟器进行的所有持续熟练程度的演示。以上每项条款都必须符合STCW公约之A-/12Ⅰ节规定的性能标准及其它有关规定，还需满足STCW规则Part A中为任何有关法规证书规定的其它条件。

2）陈述了轮机模拟器的使用标准

STCW公约规则之A-/12Ⅰ节陈述了关于使用模拟器的标准，主要有两种:一是用于培训的模拟器的一般性能标准；二是用于适任评估的模拟器的一般性能标准。

3）指明了需应用轮机模拟器的适任项目

STCW公约规则A部分，表A- /1Ⅲ及表A- /2Ⅲ之“表明适任的方法”都点明了需要认可的模拟器培训，或者认可的实验室设备培训。比如，操作船舶主机和辅机以及附属装置相关的控制系统，保持可靠安全的轮机值班，使用内部通讯通信系统等等。其中同时也指明了必须应用模拟器的适任项目，如表2所示。

表2 修正案中规定须应用模拟器的适任项目列表

4）对于轮机模拟器的使用作了指引

STCW公约规则B部分，对于模拟器使用作了指引。其中对机舱模拟设备相应性能及使用提供了细节指导，指出模拟器应能够模拟船舶主机和辅机系统，而且需配备有关设备设施以便完成相应的适任项目。比如指引应用轮机模拟器，可营造一个海上航行和港口操作的真实环境，具有通信设备装置，模拟相应的船舶主、辅推进机器装置和控制台，设置模拟机器设备各种问题与故障。

2 应用轮机模拟器开展ERM履约培训与评估

机舱资源管理（ERM）属于管理科学的范畴。STCW公约马尼拉修正案中强调的是机舱人力资源（软资源）的管理，而轮机人员的管理水平这个“软能力”很难直接量化，一般只可在实施项目任务的过程中展现出来。根据国内外船员培训现状及STCW公约马尼拉修正案的指引，可知，应用轮机模拟器开展船员ERM培训与评估是方便有效且具有可操作性的一种手段。可设置多种不同的海上航行情景，例如仿真瘫船启动、全船失电、加装燃油、主机故障等，让学员展开仿真操练。模拟情景让学员切身体会各种状况并顺利完成各项任务，使船员清晰明了各种情景下轮机管理的工作任务与要求，有效使用与合理配置轮机机电动力装置、安全设施，发挥轮机部团队的作用，减少及杜绝潜在的人为失误，以保证船舶安全可靠营运。

根据 STCW 公约马尼拉修正案对船员所规定的机舱资源管理实操实做技能要求，本课题组规划设计出应用轮机模拟器开展ERM培训与评估实施规范，如表3所示。

表3 应用轮机模拟器开展ERM培训与评估实施规范

以表3应用轮机模拟器开展ERM培训与评估实施规范为指南，开发设计出基于轮机模拟器的ERM任务驱动式教学项目:瘫船启动、正常航行、全船失电、加装燃油、主机故障、恶劣海况、机舱火灾、溢油等。对各教学项目，制定出具体的教学项目工作任务单，含教学实操与评估标准，明确适任的职能与级别、教学项目实施的条件与背景、训练与评价的标准、态度、佐证依据等。表4为基于轮机模拟器的ERM培训之瘫船启动教学项目工作任务单。

表4 瘫船启动教学项目工作任务单

按照开发设计培训与评估实施规范及其相对应具体的教学项目工作任务单指引，在轮机模拟器操作平台完成不同的ERM工作任务实践，使得轮机人员能够清晰明了各种情景下轮机管理的工作任务与要求，有效使用与合理配置轮机机电动力装置、安全设施，发挥轮机部团队的作用，减少及杜绝潜在的人为失误，保证船舶安全可靠营运。实践验证，基于轮机模拟器的ERM训练，对于提高轮机人员的通信与沟通能力、团队协调与配合经验意识具有积极的作用。

3 基于轮机模拟器的其它教学应用

STCW公约马尼拉修正案中对于应用轮机模拟器的适任项目，除了机舱资源管理项目以外，还列出了燃油、润滑油和压载水的操作管理，保证海上人命安全与保护海洋环境的措施等适任项目。下面就轮机模拟器除机舱资源管理项目以外的其它教学应用项目进行探讨。

3.1 水上专业认知教育

水上专业是涉及多学科又特别注重实践的专业。要学生建立对船舶机舱的整体概念和全局意识，仅仅利用单一的实训设备无能为力。且涉及面广、各设备各系统关联性强的综合性实操项目，如“航行值班”、“备车与完车”无法有效实施。而轮机模拟器能够为轮机工程、船舶电气工程等水上专业提供一个完整的仿真模拟操作平台，以供其开展专业课程教学和适任考证评估培训等。模拟器系统及设备的操作方式、工作流程等，可以最大限度地与实船接近甚至一致，在应用操作过程中具有较强的真实交互感[6,7]。随着现代科技和航海轮机技术的快速发展，船舶具有更高等级的自动化程度。因此，航海类院校的专业教育和培训也必须紧紧追随航海教育面临的新形势，使得船员特别是高级船员通过有效与时俱进的学习和培训，满足日新月异的现代科技和航海轮机技术对其更新、更高的要求。而国际海事组织已认可轮机模拟器在教学上发挥的积极作用，利用轮机模拟器教学是一种新的、有效的教学模式已成为业界普遍的共识。新的STCW公约马尼拉修正案中，明确提出使用模拟器进行航海教育和培训。

利用轮机模拟器对水上专业学员进行专业认知教育，通过教员对模拟器的总体构成、船舶机舱各系统的组成及其工作原理的阐述和运行操作，可使学员初步了解船舶机舱各系统及主要设备装置的结构特点、空间布置、管系的走向、控制辅助元件等，从而建立起完整实船机舱概念和直观印象，理解船舶轮机管理的目的、作用、工作任务等概念，熟悉将来的工作环境，树立切实可靠的专业理想。

3.2 专业课程辅助教学

《主推进动力装置》、《船舶辅机》、《船舶电气与自动化》、《船舶管理》等专业课程进行理论教学时，使用单调枯燥的教材和图片这些传统的手段，学员缺乏感性的认知理解。教员可在专业课的教学过程中应用轮机模拟器的现场操作演示，实现对课程内容的辅助讲授，能有效提高学员的学习兴趣和对专业知识的掌握程度。可应用轮机模拟器开展辅助教学的项目很多，比如:轮机概论、船舶（应急）电站、燃油系统、滑油系统、锅炉蒸汽系统、主机及主机遥控系统、压缩空气系统、检测报警系统等。

3.3 综合强化训练

利用模拟器，对学完专业课程的学员开展各知识模块的融通复习，或者上岗就业前的综合强化训练，或者上岗入职后提高培训，可培养和进一步提高学员发现、分析、解决问题和有效合适的应变能力。综合强化训练，一般利用全任务轮机模拟器开展教学工作任务，包含所有船舶机舱系统相关操作，训练各环节中会设置出现各种故障以及不同状况触发事件应急情景。综合强化训练一般可分为瘫船启动训练、机舱值班、故障分析处理训练等。这种综合强化训练，可以最大限度的发挥轮机模拟器的作用，培训养成轮机人员有效的工作应变能力，缩短其适应岗位职能所需时间。

3.4 专业英语教学

国际海事组织对从事水上专业船员的英语应用能力要求做出了明确的规定，这是专业英语课程教学的导向。国家海事局针对船员适任能力设置了专门的考试和评估，专业英语是其中最重要也是最难的科目之一。课题组统计发现大部分航海院校的轮机模拟器，对于学生接触的系统、软件基本采用英文界面。借助轮机模拟器开发专业英语教学项目，一方面可以使学生深刻体会到专业英语在实际工作中的应用，另一方面在潜移默化中可以不断扩大专业英语的词汇量，并进一步提高专业英语的听说读写能力。应用船舶轮机模拟器仿真平台，ESP教学设立在水上专业的情境中进行，将水上专业船员的工作模式和英语语言教学有机统一，可激发学员学习专业英语的积极性，顺利通过海船船员适任证书专业考试，实现英语教学以就业为导向，为专业服务的目的。

4 结语

STCW公约马尼拉修正案已生效，需要尽快制定与之配套的水上专业学生的基于轮机模拟器机舱资源管理的教学方案。而且，需要认识到STCW公约仅仅是强制性的最低要求，基于轮机模拟器的机舱资源管理课程教学设计与改革不能仅仅以满足公约为最高目标，而应该以马尼拉修正案履约为契机，开发完善基于轮机模拟器的机舱资源管理等项目的教学方案和体系，提高轮机模拟器教学应用质量和水上专业学生的综合素质。

[1]中华人民共和国港务监督局. 1978年海员培训、发证和值班标准国际公约[M]. 北京:中国科学技术出版社, 1997.

[2]中华人民共和国海事局. 1978年海员培训、发证和值班标准国际公约马尼拉修正案[M]. 大连:大连海事大学出版社, 2010.

[3]中华人民共和国海事局. STCW公约马尼拉修正案履约指南[M]. 大连:大连海事大学出版社, 2010.

[4]HUANG Jialiang, CHEN Dan, CAI Zhenxiong, et al.Practice and Research of Training of Marine C/EA ided by ERS[J]. International Conference of Engine Room Simulator (ICERS6), 2004(9):142-147.

[5]Byung-Gun Jung, Myung-Ok So, Pil-Yong Eum.Development of the Marine Engine Room Simulator[J].Journal of the Korean Society of Marine Engineering,2007, 31(7):872-880.

[6]王海燕, 刘晓晨, 吴晓英. 一种分布式船舶轮机模拟器[J]. 交通信息与安全, 2009, 27(5):116-119.

[7]贾宝柱, 曹辉, 张均东, 等. 轮机模拟器及其关键技术[J]. 中国航海, 2012, 35(1):35-40.