摘要:本文旨在探讨值班水手操舵技能教学训练的有效方法与实践经验。操舵技能作为船舶驾驶员尤其是操舵水手必须熟练掌握的专业操作技能,对船舶安全航行至关重要。通过采用先进的操舵模拟器和 360°大型驾驶台模拟器,结合模块化教学方案,本文详细阐述了如何提高操舵技能教学训练的效果,并对教学实践中的小组训练模式、教师评判方法以及额外训练功能进行了深入分析,以期为航海教育提供有益的参考。
关键词:操舵;模块化;教学训练
一、引言
在航海领域,水手操舵技能对于船舶的安全航行起着举足轻重的作用。从船舶航行的整体流程来看,无论是在开阔的大洋上还是在复杂的港口、狭窄的水道中航行,水手操舵的准确性和稳定性都直接关系到船舶航行的安全。模块化训练教学方式具有一定的系统性、灵活性和针对性,有助于学员清晰地了解自己的优势和不足,从而有目的性地进行改进和提高。
二、教学设备
在我校的教学实践中,所采用的操舵模拟器和360大型驾驶台模拟器,集合了计算机仿真、智能控制等先进技术。教师在教学与训练进程中,可以依据具体的教学目标设置设置多元化的教学场景。该系统还配备了强大的记录功能,能够详实记录学生操作过程中的数据,为教师的点评提供了坚实有力的支撑。
三、模块性训练教学的设计
3.1 训练模块设计原则
3.1.1 基于岗位需求
基于《值班水手业务》第五章第六节水手操舵的教学内容,结合本人16年航海生涯的经历,对值班水手可能遇到的一些操舵情况进行了大致的分类,能够满足水手操舵岗位的基本需求。
3.1.2 基本步骤
操舵技能的掌握是一个逐步积累和提升的过程,需要按照一定的顺序和层次进行训练。首先是基础操作模块的训练。这一阶段主要包括对舵轮、舵角指示器等操舵设备的熟悉和基本操作要领。让学员建立起对操舵的初步认识。
在掌握了基础操作之后,进入到简单场景模拟训练阶段。例如,按导标航行模块的训练。在按导标航行训练中,水手需要学会根据岸上的导标来调整船舶的航向,使船舶沿着预定的航线行驶。这一过程需要水手理解导标的作用和使用方法,掌握如何通过观察导标的位置变化来判断船舶的航行方向是否正确,并及时调整舵角。这些简单场景的训练,有助于水手将基础操作技能应用到实际的航行场景中,培养学员的判断力。
最后可引入复杂场景模拟训练。狭水道航行、能见度不良航行等模块。在狭水道航行中,水手需要面对狭窄的航道、复杂的水流和频繁的船舶交汇等情况,需要具备高超的操舵技巧和应急处理能力,提升学员的综合水平。
3.2 具体训练模块
3.2.1基础设备认知与操作:在接触操舵模拟器之前,学生需全面掌握操舵仪和车钟的基础原理与操作要点,为后续训练奠定坚实基础。
3.2.2固定舵角操舵实践:依照教学设定的固定舵角进行操舵练习,促使学生熟悉舵角反应参数,熟练运用操舵设备,提升操作的熟练程度。
3.2.3导标航行操舵训练:教控台设置导标后,学生依据导标方位进行操舵操作,深入理解舵效与船舶惯性的内在联系,提高船艏对准目标的精准度,增强船舶操控的准确性。
3.2.4叠标航行操舵强化:通过设置叠标,训练学生在操舵过程中保持船舶稳定于叠标方位,深入理解风流压差对船位的影响,有效锻炼其维持正确船位的能力。
3.2.5航向保持操舵提升:教师设定船舶航向,学生在航行中通过操舵保持该航向,熟练掌握压舵的技巧,提升控制航向稳定性的能力。
3.2.6目标船跟踪操舵综合训练:设定目标船后,学生跟随其航行并进行操舵操作,综合训练其对相对航速、相对航向和相对船位的判断和控制能力,强化期对船舶动态操控的协调能力。
3.2.7灯浮航行操舵规则熟悉:根据教学布置多组灯浮,学生依照灯浮规则进行操舵操作,深入理解航道航行规则,强化其在船舶进入航道时的操控能力。
3.2.8狭水道操舵能力检验:要求学生在熟练掌握基本操舵技能的基础上进行狭水道操舵训练,这是对其操舵水平的全面检验,有助于提升其在复杂航道环境中的操控能力和反应能力。
3.2.9不良能见度操舵应对训练:模拟雨、雾、雪及夜间等能见度不良的环境,训练学生在此条件下的操舵能力,增强其在可能会遇到的不良自然环境下仍然能保持安全操舵的能力。
3.2.10应急操舵处置能力培养:设置舵机可能发生的多种故障情形,训练学生的应急应变能力,培养其对事故的判断、分析与处理能力,为驾驶台资源管理培训奠定基础。
3.3教学方法运用
3.3.1在模块化教学当中插入案例教学法和小组讨论方法。可通过引入实际的航海事故案例,如某船舶在狭水道航行时因操舵失误导致碰撞事故的案例,能够让学员深刻认识到操舵技能的重要性以及操作失误可能带来的严重后果。在讲解案例时,可详细分析事故发生的原因、过程以及造成的损失;引导学员思考并分组讨论在类似情况下对操舵失误前期的判断,可避免失误的方法,以及发现失误后可采取的调整的措施,从而提高学员的风险意识和应对能力。在讨论案例时,鼓励学员积极发言,分享自己的看法和见解,培养学员分析问题和解决问题的能力。
3.3.2小组协作学习法也是一种有效的教学方法。将学员分成小组,每个小组模拟船舶驾驶团队,成员分别担任船长、驾驶员和舵手等角色。在模拟航行过程中,各成员需要密切配合,船长下达舵令和车钟令,驾驶员负责传达指令和监督操作,舵手则根据指令进行操舵。通过这种方式,培养学员的团队协作能力和沟通能力。在小组协作学习过程中,鼓励学员之间相互交流、相互学习,共同解决遇到的问题。当船舶在模拟航行中遇到突发情况时,小组成员需要共同商讨应对策略,这不仅提高了学员的操舵技能,还培养了他们的团队合作精神和应急处理能力。
3.3.3个性化指导法能够满足不同学员的学习需求。在训练过程中,密切关注每个学员的表现和进步情况,根据学员的个体差异,如学习能力、反应速度、操作习惯等,提供有针对性的指导。对于操作速度较慢的学员,给予更多的时间进行练习,并指导他们掌握正确的操作方法和技巧,提高操作速度;对于理解能力较强的学员,提供一些拓展性的学习任务,如让他们研究不同船型在特定海况下的操舵策略,进一步提升他们的专业水平。通过个性化指导,帮助学员充分发挥自己的优势,弥补不足,提高学习效果。
四、模块性训练教学的评估
4.1 操舵技能指标
舵角控制准确性是衡量水手操舵技能的关键指标之一,它反映了水手在接收舵令、执行舵令和完成舵令时的反应度和准确度。在实际评估中,通过操舵模拟器记录学员在按舵角操舵中的操作数据,分析其和基础数据的偏差,来量化反应度和准确度。若学员平均偏差值较小,如时间在±1秒内,度数在±0.5度以内,说明学员在舵角控制方面能力较好;反之,若平均偏差值较大,则表明学员在舵角控制方面存在不足,需要进一步加强训练。
航向保持精度也是操舵技能评估的重要指标。在保持航向航行训练模块中,利用模拟器的航向监测系统,记录船舶在设定航向航行过程中的实际航向变化情况。可以设定一个时间段,如5分钟,统计在这段时间内船舶实际航向与设定航向的偏差范围。若5分钟内偏差在±1度范围内,则说明航向保持精度较高;若平均偏差超过±3度或瞬间偏差超过±5度,说明能力有待提高。
4.2 应急处理能力指标
应急操舵反应时间是评估水手应急处理能力的重要指标。在模拟舵机故障等应急情况时,记录从发出故障信号到水手做出相应的应急操舵动作的时间。如平均反应时间在3秒以内,说明具备较强的应急反应能力;反之,如果平均反应时间超过10秒,则说明应急反应能力有待提升。
4.3 团队协作能力指标
在小组训练中,学员分别轮流扮演船长、驾驶员和舵手等不同角色,通过模拟船舶航行中的实际操作场景,评估他们的沟通能力、协作能力。如狭水道航行过程中,船长需要根据港口的情况和船舶的状态,准确下达舵令和车钟令;驾驶员要及时将舵令传达给舵手,并与船长和舵手保持密切的沟通,及时反馈船舶的操作情况;水手根据舵令操纵船舶使其安全的行驶在航道内。我们可以对指令的传达是否清晰、准确;指令的反馈或询问是否及时、确切;在沟通中是否使用标准的航海术语等方面进行评估。
五、结论与展望
5.1 研究成果总结
本研究围绕水手操舵模拟器模块化训练教学展开,对3组值班水手培训学员的教学过程和教学效果进行了分析。A组学员在训练后,舵角控制准确性显著提高,实际舵角与指令舵角的平均偏差从±2度缩小至±0.5度以内;B组学员在复杂场景操舵时,从听到舵令到执行完成,从10秒提升到3秒,操作的流畅性和准确性大幅提高;C组学员的操作反应速度大幅提升,应急操舵反应时间从8秒缩短至3秒。学员认为模块化教学有利于他们对书本知识的理解,很多知识和操纵技能的模糊点,通过此次教学有了清晰的认识;对操舵的意图、执行、核实有了系统的理解;更重要的是知道了不同场景操舵应掌握和注意的要点,让他们在未来走向工作岗位时更加自信。
5.2 未来研究方向
未来,水手操舵模拟器模块化训练教学可进一步提升虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的应用。进一步提升训练的沉浸感和交互性。例如从各个角度观察海浪冲击船舶的情景,用AR系统实时显示舵角变化对船舶航向的影响,帮助学员更直观地理解操舵原理和效果。