智能船舶时代高职航海类人才培养发展路径

冯娜

(山东交通职业学院，山东 潍坊 261206)

一、引言

人工智能，作为新一轮产业革命的核心驱动力，正潜移默化地融入各行各业，重构着从生产到日常生活的每一个环节[1]。融合了人工智能和现代信息技术的智能船舶应运而生，作为未来船舶的发展方向，智能船舶现已成为国际航运界研究的热点，世界主要造船国家均在竭尽全力推进本国智能船舶的研发与实船应用。我国虽在智能船舶领域起步较晚，但发展迅速。2017年12月，我国首艘自主研发建造的智能船舶“大智”号，也是全球首艘通过船级社认证的智能船舶成功交付，实现了船舶智能集成信息平台、智能运行与维护系统、智能航行系统等关键核心系统的自主研制和集成应用，技术性能达到世界领先水平。2018年11月，全球首艘40万吨智能超大型矿砂船“明远号”交付，实现了辅助自动驾驶、能效管理、设备运维、船岸一体通信、货物液化监测等五大智能模块功能。随着船舶智能化相关技术的不断发展，自主操作智能船舶终将会在不远的未来成功实现。[2-7]

2019年，我国工业和信息化部、交通运输部、国防科工局三部委联合印发的《智能船舶发展行动计划(2019—2021年)》中提出“加强后备人才培养力度，鼓励企业和高等院校深化合作，优化学科和课程设置，扩大相关专业学生规模，为智能船舶发展提供智力保障”[8]。作为培养技能型航运人才的高职航海类院校，需要重新审视未来船员新技能与航海类职业教育的关系，反思职业院校传统航海类人才培养的理念和方式，提前布局智能时代中的航海教育，培养新一代对智能航海系统及产品进行维护、操作、营运等方向的复合型技术技能人才，无缝对接智能船舶时代的需求[9-11]。本文在分析智能船舶对高职航海教育影响的基础上，探讨重构复合型航海技术技能人才培养体系，结合智慧航海特色专业群人才培养目标重构“AI+航海”智慧航海特色专业群课程体系，组建“AI+航海”复合型专业教师创新团队，建设智慧航海协同创新服务与交流中心，助力打造符合智能船舶时代需求的复合型航海类人才。

二、智能船舶的概念

《智能船舶规范》(2020)中对智能船舶进行了定义，规范中指出智能船舶需要具备如下特点[12]：

(1)感知能力。智能船舶能够对船体本身和船舶上的设备进行感知，同时能够对船舶外部环境进行感知，捕获外部环境信息。

(2)记忆和思维能力。智能船舶能够对收集的外部信息以及船舶智能系统自身思维产生的信息进行整合，系统能够对这些信息进行自主分析、判断与自主决策。

(3)学习能力和自适应能力。智能船舶能通过自主学习积累知识，对外界变化的环境实现自适应。

(4)行为决策能力。智能船舶能够针对外界环境的变化作出实时反应，系统完成自主决策并发出决策信息给执行机构。

随着船舶智能化技术的不断发展变化，中国船级社(CCS)充分考虑目前国内外智能船舶的研发与应用经验，以及未来船舶智能化的发展方向，对《智能船舶规范》(2015)进行了优化与完善，发布了《智能船舶规范》(2020)。《智能船舶规范》(2020)较《智能船舶规范》(2015)多了新增远程控制(船上有船员R1)、远程控制(船上无船员R2)以及自主船舶(A1，A2，A3)功能要求。

远程控制船舶系船舶能够被船舶之外的一个远程控制站或控制位置进行控制，实现船舶的运行。船上有船员R1船舶主要功能由远程控制站控制操作，远程控制站可以通过接收船舶的状态信息、环境信息，以及海图、气象、港口等第三方支持信息，对船舶实施从泊位到泊位的监测和控制。而船上的船员则负责船舶通信、导航、信号、场景感知等航行相关系统与设备的维护保养，并能够在应急状态下通过船上驾驶台或者航行控制站接管并手动操作船舶。船上无船员R2船舶则全程由远程控制站进行控制操作，船上无船员。

自主操作船舶系指能在开阔水域或整个航程实现完全自主操作，无须船员在船上操作的船舶。船舶通过对场景感知信息进行综合分析决策，按照预定的航线对推进和操纵系统、通信与信号系统进行控制，实现从泊位到泊位的自主航行，包括开阔水域、进出港、狭窄水道、靠泊、离泊等所有航行操作场景。航行期间，船舶可由远程控制站监视，并具备远程控制功能，必要时远程控制站可以接管船舶控制权，进行远程控制。

三、智能船舶时代为航海类职业教育带来的变革

未来的航海是智能船舶的世界，这是一个必然的趋势，智能船舶将会带来航运业大规模的变革，也将给未来的船员行业带来新的定义。智能船舶时代，不再需要船员对船舶进行直接接触与操控，而是由岸上的船员进行远程操控。智能船舶时代，不是会造成传统船员的失业，只是实现了将船员的工作地点由船上到岸上的转变。未来航海就业机会将面向智能航海系统及产品的设计、生产、制造、维护、操作、营运等相关的工作岗位转移，船员的工作岗位或许将从“驾驶员”“轮机员”转变[13]为“船舶状态监控员”“船舶远程操纵员”等，岗位地点和工作内容的转变将对船员的知识结构和技能提出更高的要求。

船舶智能化是多技能的高度融合，是传统技术与数据科学的融合，包含外界环境数据感知、数据认知、自动执行等过程。未来智能船舶需要的船员将面对的是用多专业学科的知识、多种技能去解决更复杂维度的船舶智能化问题，需具备的知识和技能呈现多岗位技能、多专业知识高度交叉融合的趋势。具体体现在：

1.多岗位技能的高度交叉融合

传统船舶的驾驶员岗位仅需掌握航海驾驶技能保证船舶安全行驶，轮机员岗位掌握船舶主机、辅机等操作与维护相关技能确保主机等顺利运行，船舶电子电气员岗位则需完成船舶自动化装备的维护和修理等工作，各岗位人员分工明确，相互协作保证船舶正常运行。由于智能化新技术取代了传统船舶操作技能，岸上船舶控制中心的一名船员便可对传统船舶的船舶驾驶、轮机管理等多岗位工作进行操控，工作范围扩大，将多岗位融合为一个岗位，实现“一专多能”。

2.多专业知识的高度交叉融合

一名智能船舶船员将胜任常规多岗位、多人员协作完成的工作，船员的知识结构将是跨越多个专业的交叉融合。船员需同时掌握航海技术、轮机工程技术、船舶电子电气技术等相关航海类专业知识，还需具备智能船舶原理、远程操控系统操作、物联网、人工智能等其他专业的新知识，来完成对智能船舶进行远程监控和正确操控，以及对船舶的运行状态进行监控、对船舶航行完成判断和航线调整等任务。

多岗位技能、多专业知识高度交叉融合的趋势，说明传统的航海类职业教育已无法满足智能船舶时代船员的培养需求。未来航海类职业教育，从人才培养理念、人才培养模式、人才培养路径等方面都将发生深刻的变革。

四、智能船舶时代高职航海类人才培养发展路径思考

1.重构复合型航海技术技能人才培养体系

智能船舶时代，航海背景下的人工智能、大数据、物联网、云计算将是关键、共性技术。船员的工作地点转到岸上成为岸基航行工程师，虽然会将三个岗位的职责全部汇聚成一个岗位，但我们需要看到，同时也将会产生一些新的岸基岗位，包括负责船岸交互通信的船岸通信技术人员、负责智能船舶自动控制运行的船舶控制技术人员等。传统的航海技术、轮机工程技术、船舶电子电气技术三个航海类专业，主要是依据船上工作场所和岗位部门进行设置，这显然已不能适应航海复合型技术技能人才的培养。因此，航海类职业院校必须精准分析未来智能船舶工作人员的岗位职责，以服务船舶智能化技术发展为主线，重构复合型航海技术技能人才培养体系。

航海类职业院校必须根据不同的岸基岗位，进行“航海驾驶”“船舶电子电气”等专业调整和“船舶智能控制专业”“船岸通信专业”等专业新设，形成智慧航海特色专业群。探索构建“AI+航海”复合型技术技能人才培养模式，实行“1+X”证书制度，其中，1为国际海员适任证书，X为智能控制、人工智能等职业技能等级证书。系统构建面向学生的“1+X”学习模式，全面实施大类培养、分层分向教学模式改革，完成专业群内涵建设。

2.重构“AI+航海”智慧航海特色专业群课程体系

航海类职业院校需深入研究智能船舶未来发展的方向和时间表，针对未来智能船舶船员的岗位工作内容和岗位适任标准，根据《智能船舶发展行动计划》《智能船舶规范》以及船员培训相关公约的要求，及时重构智慧航海特色专业群人才培养目标，按“AI通识教育”“专业群通识教育”“专业核心课”“智能船舶船员素质拓展课”四大板块重构“AI+航海”智慧航海特色专业群课程体系。航海类职业院校应及时联合航海类专业和人工智能等专业，跨专业开发“船舶智能控制”“船联网”等相关之智能船舶课程，专业核心课中同步融入船舶智能最新成果等相关教学内容；同时专业群课程探索模块化教学模式，分模块将人工智能、物联网、大数据渗透到航海应用中，激发学生学习的兴趣，提升智能船舶知识学习和技能培养的效果，并通过讲座、选修等方式，拓宽学生知识面，使学生全面了解智能船舶的相关知识；及早前瞻性地开设船舶岸基监控技术、智能船舶远程操纵技术等技术培训课程，培养学生操控智能船舶的技能。

3.组建“AI+航海”复合型专业教师创新团队

智能船舶人才培养的核心力量是教师，要培养复合型航海技术技能人才，首先需要建立复合型专业教师团队。未来智能船舶船员的培养，教师不仅仅是传统航海教育的专业教师，更是具有跨专业背景、多知识融合的专家。复合型专业教师创新团队是多专业知识、多行业技能的一种结合，航海类职业院校要探索搭建跨专业教师合作平台，打破学校航海类专业自成体系的封闭模式，将学校各专业各层面的资源进行整合。实行“走出去，走进来”模式，聚焦“1+X”证书制度对本校本专业教师进行全员培训，学习物联网、人工智能等新知识和新技能，同时充分引进具有人工智能等相关学习经历的行业专家，实行内外融合，优势互补。“AI+航海”复合型专业教师创新团队教师必须跳出传统学科专业思维，具备智慧航海大宏观意识，跨专业高度融合拓宽学生的知识面，改变传统学生单一的专业思维模式，培养复合型创新型技术技能人才。

4.建设智慧航海协同创新服务与交流中心

政府牵头，联合顶尖船舶公司、人工智能公司和智能船舶研发机构，搭建智慧航海协同创新服务与交流中心，产教高度融合，各单位深度合作，将各自的优势资源深度集成，满足各自的需求，形成多元投入、技术融入、利益互享的“政校研企”命运共同体。智慧航海协同创新服务与交流中心的职能：一是专注于智能船舶科技研发，围绕船联网、船舶运行环境智能感知等领域开展技术应用研究；二是围绕智能船舶船员人才培养，建设智能船舶虚拟实训中心，将科研成果转化，向职业院校学生和企业优秀船员开放，让学生和船员实时全过程参与到智能船舶技术研发成果体验中，培养智能航海思维；三是提供智能航海教师发展中心，可以为航海类职业院校教师进行人工智能等相关技能提升，同时也为职业院校引进的行业企业专家进行教师岗前培训，校企共建智能船舶“双师型”教师队伍，形成职业院校和行业企业人员双向流动协作共同体。

五、结语

在智能船舶的背景之下，高职航海院校应认清形势，把握发展机遇，专注航海类专业群发展。本文简要阐述了智能船舶的概念，系统分析了智能船舶时代为航海类职业教育带来的变革，通过改革复合型航海技术技能人才培养体系、专业群课程体系、教师创新团队以及搭建智慧航海协同创新服务与交流中心等措施，培养出大批具有爱国意识、创新意识、多专业知识和技能高度交叉融合、实践动手能力强的复合型航海技术技能人才，不断满足国家对智能航海人才培养工作的更高要求。