履约背景下“雷达操作与应用”实验课程教学改革
2017-12-15
(上海海事大学,上海 201306)
履约背景下“雷达操作与应用”实验课程教学改革
应士君
(上海海事大学,上海 201306)
详细分析“12 适任考试大纲”和“12适任评估规范”的侧重点,探讨STCW 公约马尼拉修正案对航海本科航海雷达理论知识和实操能力的要求,阐述本科实验课程“雷达操作与应用”的现状和存在的问题,最后从课程定位、教学内容、学时安排和考核方式等几方面提出“雷达操作与应用”课程教学方案的改进建议。
STCW公约马尼拉修正案;雷达性能标准;雷达操作与应用评估
一、引言
STCW公约马尼拉修正案对世界各国的航海教育产生了重大影响。为了履约,国家海事局在2012年3月1日颁布了《中华人民共和国适任考试和发证规则》(简称“11规则”)和《中华人民共和国海船船员培训合格证书签发管理办法》(简称“12 海船合格证签发办法”)。[1]随后,国家海事局委托考试中心组织航海院校和培训机构的专家编写了《中华人民共和国海船船员适任考试大纲》(简称“12 适任考试大纲”),并经过多次修订,于2012 年7 月1 日正式实行。[2]这三份文件的发布,对我国航海类院校和培训机构的设备、师资和教学计划提出了严格的要求。其中有一个重大的变革就是海事局取消了雷达与自动雷达标绘仪(ARPA)的B07和B08专业培训合格证书,B07和B08的理论部分纳入适任证书考试科目“航海学”的第16个知识点“使用雷达和自动雷达标绘仪保持航行安全”中,和97版的雷达培训纲要相比,删减了大部分的原理和维护保养方面的内容。B07和B08实操部分以适任评估考核中的一个评估科目“雷达操作与应用”存在,学员只有通过了包含该科目的所有评估考核,才能最后参加适任证书的考试。上海海事大学为了和海事局“12 适任考试大纲”并轨,于2012年本科教学计划中设置了“雷达操作与应用”这门实验课程。
“12 适任考试大纲”颁布后,国内各航海院校和培训机构积极调整原有的雷达二证课程和相应适任评估训练的教学方案,以适应国家海事局对“航海学”中新增航海雷达部分理论和“雷达操作与应用”实操考核形式和内容的变化。大部分航海院校和培训机构都设置1~2周的时间集中进行雷达操作与应用的训练和培训,最后由海事局评估员对学员进行考核评估。
本文通过讨论STCW 公约马尼拉修正案中对应用“航海雷达”能力的要求,分析海事局设置“雷达操作与应用”评估课程的侧重点,探讨马尼拉修正案对航海本科教学航海雷达课程中理论知识和实操能力的掌握要求的变化,并据此提出航海技术本科专业的“雷达操作与应用”实验课程教学改进的建议。
二、STCW公约马尼拉修正案对“航海雷达”课程的影响
STCW公约马尼拉修正案的颁布与实施为航海教育课程的改革提供了一个良好的契机。[4]马尼拉修正案新增“适任证书”“培训合格证书”“书面证明”“电子员”“电子技工”“高级值班水手”“高级值班机工”“保安职责”等新定义,明确证书分为3层:适任证书(COC)、培训合格证书(COP)、书面证明。修正案提高了证书的签发、签证、认可的审查要求。第II章“船长和甲板部”的主要修正内容有:
(1)强调电子海图显示与信息系统(ECDIS)的应用;
(2)简化天文航海的知识、理解和熟练要求,提倡使用电子航海天文历和天文航海计算软件;
(3)新增领导和团队工作技能的使用(操作级)和领导力和管理技能的使用(管理级)的强制性适任能力,驾驶台资源管理成为强制性适任标准;
(4)新增海洋环境保护意识方面的知识、理解和熟练要求;
(5)新增按照船舶报告系统和VTS报告程序的一般规定进行报告的内容;
(6)新增高级值班水手发证的强制性最低要求。
由此可见,马尼拉修正案最大的变化就是对证书的重新定义和要求,对“船长和甲板部”培训课程的最大变化就是新增了“ECDIS”和“BRM”这两门课程的强制性培训要求。
新修正案强调了由于技术的创新,在履行培训、发证与值班要求方面提供一些灵活性。我国海事主管部门从强化适任证书考试和减少小证数量的角度出发,于2012年取消了“雷达两证”,将原有“雷达两证”理论考试部分的雷达基本原理、雷达观测、雷达定位、雷达导航和雷达避碰等知识和技能作为驾驶员适任能力的考核内容纳入驾驶员适任证书考试体系“航海学”的范畴。增加了一门新的评估科目“雷达操作与应用”,其内容主要为原“雷达两证”实操训练和评估中的雷达定位、雷达人工标绘和自动雷达标绘仪(ARPA)的内容,新增加了AIS 报告目标的训练和评估,根据新的雷达性能标准的定义,把ARPA更换为雷达目标跟踪TT(Target Tracking)。
应该说STCW公约马尼拉修正案对航海雷达的影响并不大,主要是因为我国海事局基于适任证书考试的原因,取消和分拆了“雷达两证”,导致相应的培训课程和评估课程的变化。对航海雷达教学内容产生重大影响的是2004年通过的新的雷达性能标准IMO MSC.192(79),新标准替代了1995年11月通过的IMO A.823(19)《ARPA性能标准建议案》和1996年11月通过的IMO MSC.64 (67)《雷达设备性能标准建议案》。新标准应于2008年7月1日开始实施,也就是说2008年7月1日后装船的雷达设备必须满足新的雷达性能标准。
新标准将以往的船舶导航雷达和自动雷达标绘仪两个标准合二为一,并且认为航海雷达的功能包含了原来ARPA的功能,不再提及ARPA这个定义,用雷达的目标跟踪功能TT来替代。新的雷达性能标准在特别是在雷达的定义和功能、目标探测能力、目标显示及增强功能、跟踪快速目标、公共基准点(CCRP) 提高测量精度、传感器接口、AIS目标显示和跟踪、试操船、地图和航线设计等导航功能方面都有了新的发展。
新的雷达性能标准要求雷达能够提供对雷达视频回波、目标跟踪信息TT、本船的位置和地理参考坐标系等信息的综合显示,还应提供AIS信息的综合显示以及AIS目标的激活、跟踪、危险判断和试操船功能,也可以提供电子航海图ENC的叠加显示,以帮助雷达导航和航行监控。
随着雷达新性能标准的实施,原“雷达两证”的相关教材和授课内容确实也已无法适应新设备的要求和驾驶员适任能力考核和评估的要求。为了适应这种变化,从2012年开始,上海海事大学的本科教学计划中保留了原来的“航海雷达”理论课程,调整为2学分36学时,其中包含了6学时共3个雷达实验,增加了一门新的实验课程“雷达操作与应用”,36学时,1学分。
三、“雷达操作与应用”实验课程的现状与存在的问题
IMO原有的导航雷达示范课程1.07已无法适应马尼拉修正案和新的性能标准的要求, IMO授权中国政府牵头对《IMO示范课程1.07雷达导航》(操作级)进行修订。2015年国家海事局组织大连海事大学、上海海事大学、集美大学、武汉理工大学、青岛远洋船员职业学院、广东航海学院和海事局的专家进行示范课程的修订工作,并在2016年2月6日在IMO获得一次性通过。《IMO示范课程1.07雷达导航》(操作级)2016版的课程大纲及建议教学时间见表1。
表1 《IMO示范课程1.07雷达导航》(操作级)2016版的课程大纲及建议教学时间
从表1中可以看出,2016版示范课程的理论课时比原来的31小时增加了7.5小时,主要是由于新的性能标准增加了AIS目标、新技术和新增的导航功能等内容。演示和实操部分也相应增加了4小时。这是IMO示范课程教学大纲建议的学时,并非强制实施的标准,但可以作为制订教学计划的参考。一般在教学实施过程中,需要把这些知识点联系起来综合运用,会增加诸如雷达在狭水道综合航行训练等练习,教学时数会多于示范课程建议的时间。“雷达两证”时期,雷达实操为48学时,有些培训机构根据学员的基础,还会适当增加实操学时。
为了规范海船船员评估工作,依据“12适任考试大纲”和“12合格证考试大纲”,国家海事局组织修订和制定了《中华人民共和国海船船员适任评估规范》(简称“12适任评估规范”)和《中华人民共和国海船船员培训合格证评估规范》(简称“12合格证评估规范”),从2012年10月1日起正式施行[3]。“12适任评估规范”中“雷达操作与应用”评估大纲见表2。从表2中可以看出,“雷达操作与应用”评估大纲有7个模块,模块1和模块2要求在雷达真机上完成,模块3仅作为训练内容不作评估要求,模块4~7要求在模拟器上完成,并且设置了关键项目,只有关键项目操作准确无误且总分在60分及以上才予以及格。
2012年9月1日后参加培训的海船管理级船员就必须按照“12适任评估规范”的要求进行适任评估。因此各航海院校和培训机构根据“12适任评估规范”制订了教学计划和培训大纲。以上海海事大学为例,为了把评估课程体现在学分制中,在2012级本科教学计划中新增加了“雷达操作与应用”实验课程,1学分,36学时,安排在第7学期进行。在校的2010级本科生,在2013年9月开始的第7学期开始实行“12适任评估规范”,到2016年,共有四届本科生按“12适任评估规范”实施了评估。从4年的运作情况来看,“雷达操作与应用”实验课程主要存在以下问题。
表2 “12适任评估规范”中“雷达操作与应用”评估大纲
1.课程的目标和定位
在航海本科2010级以前,“雷达两证”属于培训考证课程,没有列入本科培养计划的课程中,共90学时,其中理论课42学时,实操课48学时。“雷达两证”既有理论考试,又有实操考试。多年的教学实践表明,“雷达两证”教学培训模式较好地履行了公约的要求。现在的“雷达操作与应用”实验课程是根据“12适任评估规范”新增的课程。主要是基于两方面的因素,一是和海事局的评估规范并轨,二是缩减航海类本科生培养计划的总学时。从STCW公约马尼拉修正案的8项原则和雷达新的性能标准的角度来看,航海雷达的理论和实操的培训考核不应降低原来的要求而应该予以加强,设置“雷达操作与应用”评估的目的就是要强调和加强驾驶员对雷达的实际操作能力。但在实际的操作中,由于取消了理论考试,部分理论内容纳入适任考试科目“航海学”,“雷达操作与应用”变成了评估科目,学生误认为这门课程不重要,上课的出勤率和认真程度都大为降低。
2.课程内容和学时
“雷达操作与应用”实验课程的内容基本延续了“雷达两证”的实操内容,课时却从48学时压缩到36学时。根据评估规范,课程教学内容分为7个模块,和“雷达两证”对比,仅仅增加了AIS报告目标这个模块。解析雷达的新的性能标准不难发现,雷达不仅仅增加AIS目标的概念,而且还增加了MAP、航线设计和ECDIS叠加显示等导航功能,原来的ARPA变成了TT+AIS模式。因此,目前的评估大纲不能完全覆盖雷达新的性能标准的要求,训练的内容增加了,但课时缩减了,因此实操训练的效果很难达到要求。
3.课程时间和考核方式
海事局要求所有的评估项目必须在适任证书考试前完成,为了方便海事局集中评估,所有的评估课程都安排在第7学期集中培训和评估。第7学期是学生的考证学期,学生的精力大多集中在3门考证课程的复习上,再加上第7学期又是企业的宣讲会集中的时间,学生主观上认为评估课程不重要、老师要求会相对宽松,所以出勤率很低,有些课程的理论课已经相隔了1个甚至2个学期,实操训练的效果非常不理想。另外一个突出的问题是考核方式,参加“雷达操作与应用”实验课程的学生分两类,一类是参加考证的学生,另一类是非考证学生。参加考证的学生要参加海事局的评估考核,抽取评估题卡,按照评估规范,最后的成绩就是合格或不合格;但不参加考证的学生是按照海事局的评估规范来考核还是另外按照学校的考试方法来考核,按照学校的考试办法,就必须有平时成绩,实验报告等,最后的成绩也应该采用优、良、中、及格和不及格五级制。
4.实验设备
目前国内航海院校和培训机构的雷达模拟器和雷达实验大多数是在STCW95公约的基础上建设的。2008年以前生产的雷达设备不具有AIS目标的功能,不能满足雷达的新性能标准。同样道理,雷达模拟器系统也不具有AIS功能,同样不能完全满足STCW公约马尼拉修正案的要求。
四、“雷达操作与应用”实验课程教学方案改进建议
1.调整课程性质
把“雷达操作与应用”实验课程从必选课改为任选课,不参加考证的学生在学习了“航海雷达”这门专业必修课后,已经达到专业学习的目的,可以不选“雷达操作与应用”实验课程;参加适任证书考试的学生则必须继续选修这门实验课。这样有助于调动学生学习的积极性,加强训练过程的考核。
2.完善实验课课堂考勤制度
要解决出勤率低的问题,完善课堂制度相当重要。除了基本的实验课制度外,训练过程管理也很重要,实验室老师应安排组织学生签到,每组的带教老师将课堂考勤和平时的训练表现计入平时成绩。
3.加大资金投入力度和实验室建设
现在按2个自然班近70个学生参加实验,8条本船,每个本船有8~9名学生,一个4学时的操作训练,除去老师的讲解和示范时间,每名学生的实际操作时间平均不到20分钟。加大资金投入力度,对实验室进行扩建,增加设备的台套数,减少分组的人数,就可以确保每名学生有足够的操作训练时间。另外,也需要更新不符合雷达新的性能标准的雷达设备、模拟雷达设备和雷达模拟器软件系统。
4.实验教学内容和学时的调整
根据雷达新的性能标准的要求,“雷达操作与应用”实验课程还需要增加MAP、航线设计和ECDIS显示功能的内容。另外,评估大纲中虽然新增了AIS报告目标的内容,但这仅仅是读取AIS报告目标的信息,还需要增加AIS目标判断危险、AIS目标试操船和狭水道AIS信息综合运用等训练操作内容。建议“雷达操作与应用”实验课时至少恢复到“雷达两证”时的48学时。
5.考核方式改革
“雷达操作与应用”目前的考核方式就是海事局的评估考试。缺少训练过程的管理,出现不少学生平时练习不来,评估考试前根据评估题卡突击复习,最后的评估考试难以客观反映学生的知识综合能力和实际应用能力。今后“雷达操作与应用”实验课程的考核方式应该改革成由平时成绩、训练报告成绩和评估考试成绩确定最终成绩。
五、结语
STCW 公约马尼拉修正案对航海专业的导航雷达课程教学产生了深远的影响。本文通过分析和研究海事局制定的“12 适任考试大纲”和“12适任评估规范”对航海雷达教学的要求,从加强海船船员的雷达应用能力和对雷达新技术的接受能力出发,分析了“雷达操作与应用”实验课程的现状和存在的问题,分别从课程定位、教学内容、学时安排和考核方式等几方面探讨了“雷达操作与应用”课程教学方案的改进建议,力求在保持该门实验课程在本科培养计划中的完整性的基础上,与STCW 公约马尼拉修正案和海事局“12适任评估规范”的要求一致。
[1] 中华人民共和国海事局. 1978 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.
[2] 中华人民共和国海事局. 中华人民共和国海船船员适任考试大纲[M]. 大连: 大连海事大学出版社,2012.
[3] 中华人民共和国海事局. 中华人民共和国海船船员适任评估规范[M]. 大连: 大连海事大学出版社,2012.
[4] 杨晓,刘彤. 履约背景下“航海雷达”课程教学改革探讨[J]. 航海教育研究,2014(1) : 49-51.
U676.2
A
1006-8724(2017)04-0050-05
2017-05-24
应士君(1966-),男,教授,博士,主要从事雷达信号处理、智能船舶、船舶通信与导航研究。