船舶动力定位系统操作的课程体系构建

高孝日,于家根,李伟峰

(大连海事大学 航海学院,辽宁 大连　116026)



船舶动力定位系统操作的课程体系构建

高孝日,于家根,李伟峰

(大连海事大学 航海学院,辽宁 大连116026)

摘要：分析中国船舶动力定位系统操作员(DPO)培训形势和航海教育现状，研究将船舶动力定位系统(DP)课程体系添加至本科航海教育中，提出船舶动力定位系统操作课程的内容框架、前期准备工作以及后续主要工作，以增加学生未来职业的选择性和适应性。

关键词：船舶动力定位系统；船舶动力定位系统操作员；课程体系

一、引言

随着我国经济的持续健康发展，资源和能源的需求也随之剧增，为了缓解这一难题，我国政府日益注重对海权的保护和海洋资源的开发利用。经过几十年有序发展，我国的近海和沿岸工程已经进入工程应用的实质性阶段，迈入产业化的进程。伴随着蓬勃发展的近海和沿岸工程事业，装有动力定位系统的工程船成为行业发展趋势，因而，国内持证船员稀缺与短时期内对合格的船舶动力定位系统操作员(DPO)的旺盛需求形成供需矛盾，并影响未来的需求市场[1]。本文结合当前我国DPO培训形势和大连海事大学的航海教育现状，研究将船舶动力定位系统(DP)课程体系添加至本科航海教育中，以增加学生未来职业的选择性和适应性。

二、船舶动力定位系统(DP)、船舶动力定位系统操作员(DPO)和相关国际标准

动力定位系统(Dynamic Positioning System，DP)是一种闭环的控制系统，源于20世纪70年代，其采用推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而使船尽可能地保持在海平面要求的位置上，其定位成本不会随着水深增加而增加。[2]利用船舶动力定位系统可以完成各种高精度、高难度的海上作业，如钻井勘探作业、海洋钻探采样、海底管线敷设、油井维修和改装、海底安装作业、海工吊装、潜水支持、平台供应、海底电缆敷设、穿梭油船海上接驳原油、浮式采油装置生产作业、水道测量、重大件货物转运、环球邮轮停泊、沉船勘查打捞和清除、水雷清除、挖泥船作业及海洋科考等。[3-4]

操纵这类船舶的驾驶员被称为船舶动力定位系统操作员(DPO)，目前全球可由英国航海学会(Nautical Institute, NI)[5]或挪威海事局(Norwegian Maritime Directorate, NMD)[6]来签发资格证，需要经过长时间的专业培训才能持证上岗操作。

国际上各组织和机构对DPO的培训有各自的标准[4]。IMO的STCW公约马尼拉修正案第B-V/d节规定，动力定位船舶或平台上工作的所有专业人员均需经相应的培训才能任职，并有针对性地给出了DP操作员的指导方法(guideline)和IMO model course作为培训的参考指南[7]。实际上，除了IMO的标准外，还存在其他标准，且总体而言，各标准差别不是很大。关于各个组织或机构对DP操作员的标准的分类见表1。

从表1中可以看出，各机构培训级别大体一致，只存在个数差别，培训的内容也仅存在细微的差别。以DP Class1 的要求为例，针对位置参考系统(Position Reference Systems，PRS)的训练理解上，IMO仅要求学员掌握一种位置参考系统即可，但是ABS，LRS和DNV则分别要求学员要掌握两种位置参考系统。

表1　国际各组织和机构对DP操作员的规定标准

注：IMO，International Maritime Organization，国际海事组织；NMD，Norwegian Maritime Directorate，挪威海事局；DNV，Det Norske Veritas，挪威船级社；LRS，Lloyds Register of Shipping，英国伦敦劳氏船级社；ABS，American Burreau of Shipping，美国船级社；BV，Burreau Veritas，法国船级社；GL，Germeister Lloyds，德国船级社；KR，Korean Register，韩国船级社。

三、我国船舶动力定位系统操作员培训概况及大连海事大学DP教育现状

目前，我国的DPO是以证书培训为主，培训对象主要是从事DP工程船操纵的驾驶员或轮机员。培训部门主要是相关海运公司，或者由海运公司送至有资质的海外培训机构。例如Navis天津分公司、康士伯的上海分公司等，属于商业性质。值得注意的是，无论在哪家公司参加的DPO培训，目前全球证书主要由NI或NMD来签发，作为仅有的审核签发DPO证书的机构，其以培训审核发证严格而著称。

由于国内经过适任培训并取得资格证书的船员稀缺，且国外培训费用昂贵、手续繁琐、周期较长，增加了企业的成本和船员的负担。根据中国当今国情，2016年4月，上海海事大学和C-MAR公司合作，首次开启了高校与企业联合培训DPO的中国市场[8]；此外，中国的上海海洋石油局的装备DP船舶的“勘探225”号船和“勘探311”号船也是经过NI认证的能够提供实训资格的实习船[9]。尽管这些努力方便了国内学员的培训，但不可否认的是社会培训毕竟是与高等航海教育有区别的，其差异化见表2。

表2　高等航海教育与DPO市场培训的差异化表现

社会培训是针对DPO的资格培训，虽然强调学员掌握基本理论和实际操作适任能力，然而实际中可能会存在为了追求实用性，仅以获得认证证书为目的学员；而从教育者的角度进行考虑，短时期内让这样的学员透彻掌握DP的复杂理论还是很有挑战性的。若对理论产生不恰当的理解，则极可能会给未来的工作带来安全隐患。而高等航海教育注重学术探索，更加注重对知识的深层次理解和知识挖掘，注重知识的宽度和深度，因此，本科期间将DP的理论知识教授给学生是一个契机，将为未来打下基础。

大连海事大学作为中国高等航海教育的一支重要力量，其现有的培养体系完全是依据国际海事组织制定的STCW公约要求建立起来的高标准体系，然而针对DP方面，由于公约及其修正案没有在强制部分(PART A)要求，仅仅在推荐部分(Part B)中要求[10]，因而，大连海事大学没有将DP列入学生的必修课程体系中，以至于在DP产业如此发达的今天，很多毕业生甚至连DP 概念都不清楚，更谈不上理论理解和实践操作，狭隘的见识使得毕业生一开始就在社会需求的竞争中处于劣势。未能给学生提供最先进的行业资讯和相关交叉行业发展，这是值得航海教育关注及提高的地方。

四、船舶动力定位系统操作内容框架的建立

为了更好地让学生开阔眼界，在未来的职业选择中增加机会，结合我国DP培训的特点，拟在学校的本科航海教育中添加DP操作课程。学校的DP课程与学生未来的职业培训的关系见图1。从图1可见，高等院校的DP课程的培训对象是在校学生，传授的内容是DP的基本概念和必要的基础知识，为学生后续学习打下基础。该课程的建立使得高等航海教育与社会培训相辅相成，系统运作。

图1　高等教育DP课程与学生未来职业培训的关系

本科阶段建立DP课程体系的优点体现在：首先，该课程是后续认证深造的基础，提供了必要的基础和知识支撑，能够减少因语言使用能力不足对DPO培训产生的不利影响。其次，从学生的未来职业选择来讲，该课程有助于开拓学生的视野，增加择业机会。学员既可以到远洋船舶工作，也能很快掌握DP的工作流程；目前，拥有DPO操纵证书的操纵员的待遇也是极其优厚的，远高于普通船员，近岸工作环境则可有更多的休假机会等。最后，DP课程也为未来的行业人才储备打下基础，也有利于DP行业的人才筛选。

本门课程体系的目的是让航海专业学生能够系统掌握一定深度的船舶动力定位系统的理论知识，同时培养学生的实际动手能力，使学生具备应对各种船型的实践操作能力。课堂所讲授的概念为学生深入学习动力定位系统打下坚实的基础，而课程的组织形式将有助于学生在未来成为一个有效率的优秀DP操作员。

课程首先宏观介绍什么是船舶动力定位系统及其在现代工业中的应用；第二部分将从微观讲解船舶运动坐标系统、船舶各种传感器及其使用、船舶位置参考系统以及船舶操纵/动力系统(车、舵、侧推器等)，进而从整体上介绍船舶动力定位的基本原理；第三部分主要介绍船舶动力定位系统的实践操作，包括船舶动力定位系统操作模式的选择、电源管理系统的原理与使用、动力定位系统操作、与动力定位系统的相关的公约和法规、Navis DP模拟器的简要使用说明。课程内容概要见表3。

五、课程的前期准备与后续工作

本门课程计划18学时，针对航海类专业学生开设，除现有专业课外不需要先修额外的其他课程。大连海事大学已经建立了Navis船舶动力定位系统模拟器专用实验室。Navis是国际知名的DP模拟器生产厂商[11]，两台教练操作设备的功能可以满足社会对DPO培训的要求，而其余32台学员操作设备可供本科1个自然班上课使用。

从近期看，后续工作主要包括编写课程大纲、课内教材、编制课后实验练习题、跟踪国际公约法规动态、规范行业行为、列明参考教材、拟制平时及期末试卷等工作；从远期来看，DP系统已经广泛应用到石油、化工、码头建设、军事、科研等几十个领域，有关行业组织之间应相互沟通，建议在满足国际公约和国际规范的基础上，建立一套适合中国国情的统一的操作和教育培训标准。

表3　DP课程内容概要

六、总结

考虑到短时期内国内对合格的船舶动力定位系统操作员(DPO)的需求，本文结合当前我国DPO培训形势和航海院校的航海教育现状，研究将船舶动力定位系统(DP)课程体系添加至本科航海教育中，分析高等航海教育的DP课程与未来社会培训之间的关系，列明DP操作课程的内容框架体系、前期准备工作以及后续主要工作，对开拓学生视野、跟踪相关交叉行业、完善航海教育教学体系有一定的积极意义。

参考文献：

[1] 上海海事大学继续教育中心.动力定位船舶人员培训[EB/OL].(2015-05-30).http://www.php230.com.

[2] Dynamic positioning. [EB/OL].[2015-08-30].http://baike.50.com

[3] FOSSEN, T.Guidance and control of ocean vehicles[M]. Chichester: Wiley,1994.

[4] Dynamic positioning-introduction for student. The fisheries and marine institute memorial university of Newfoundland, 2010.

[5] The Nautical Institute. Training and qualifications of masters and officers of vessels controlled by dynamic positioning (DP) systems, 1992.

[6] Norwegian maritime directorate. Guidelines and notes number 23 on anchoring/positioning systems on mobile offshore units,1987.

[7] IMO. Guidelines for vessels with dynamic positioning systems. MSC/Circ.645,1994.

[8]朱玉飞.上海海事大学动力定位中心首期DP知识普及课程开班[EB/OL].(2015-02-10). http://www.shmtu.edu.cn/spotlight .

[9]“勘探225”轮成功录入英国航海协会数据库[EB/OL].(2012-12) [2015-08-30].http://www. sinopecnews.com.cn/news. 2012.12.

[10] Standards of Training, Certification, and Watchkeeping[EB/OL].[2015-08-30].http://www.imo.org.

[11] Navis Engineering, Finland[EB/OL]. [2015-08-30].http://www.nytimes.com.

中图分类号：U676.2

文献标识码：A

文章编号：1006-8724(2016)01-0055-04

作者简介：高孝日(1983-)，男，讲师，博士研究生，主要从事航海科学与技术及航海教育研究。本文获2015年“大连海事大学航海教育培训研讨会”征文三等奖。

基金项目：大连海事大学教学改革项目(2015Y04)

收稿日期：2015-10-10