基于场景任务的海船船员培训合格证实训和评估模式

王方金，戴树龙

(1.中国海事服务中心，北京 100029； 2.大连海事大学 航海训练与研究中心，辽宁 大连 116026)

一、引言

海船船员基本安全培训和专业技能适任培训是海船船员培训合格证书(以下简称“海员培训合格证”)履约培训的重要内容，是提升海员海上应急应变和综合素质中最基本技能的培训，是建设高素质船员队伍的基础保障。但是，从船舶发生的各类安全事故中也暴露了船员综合素质不高、缺乏情景意识、应对突发事件的应急应变和实操能力不足等相关问题。因此，亟待探索海员合格证实操教学辅助和训练效果综合验证手段，在实操技能训练中强化海员场景意识培训，通过反复评估查找并强化实操弱项，实现海员技能水平的不断提升。[1]

二、海员培训合格证实操培训现状

1.海员培训合格证范围

根据《中华人民共和国船员培训管理规则》(交通运输部令 2019年第5号)(以下简称“规则”)规定，本文所提及的“海员培训合格证”仅限于“规则”中规定的“船员基本安全培训”和“船员专业技能适任培训”，侧重船舶基本安全、救生、消防和急救等实操性比较强的项目。[2]

2.现状和存在的问题

目前，我国在海员合格证履约培训中普遍采取较为传统的“教”和“训”的方式，即理论授课+实操训练。其中，实操训练主要以单一的训练项目为主，主要强调单一技能的训练与提升。例如：防火与灭火课程的实操项目，《海船船员培训大纲(2016版)》(以下简称《培训大纲》)规定了能正确使用各种类型手提式灭火器、能正确使用消防员装备、能扑灭小火等14个方面的实践技能要求[3]，培训机构在授课时也多按照这些要求进行单项训练，但对于什么情况下使用何种技能，针对一个特定的场景对该训练内容的综合训练与掌握存在不足。

此外，在培训过程中，对学员学习效果和综合实践水平的实时跟踪考核部分还有欠缺，对学员训练效果的实时评估和综合实践能力的检验还不理想。对实训质量的评估是为了检验学员对实操技能的掌握程度，客观反映学员在项目中存在的不足，从而促进学员不断改善和提升实操技能的方式方法，因此评估应是贯穿于学员培训的整个过程。然而，目前对此部分的评价主要是依靠海事主管机关发证考核的最后评估环节来实现，且受评估人数、评估时间的限制，并不能对每一名学生各项目实操技能进行全面、准确的评价。因此，无法确切了解学员是否灵活掌握了相应内容，对于已获得证书的学员，也没有相应的条件针对薄弱环节进行训练，这也直接影响了对学生综合实践能力的培养效果。

综上所述，目前尚缺乏一种能够将实船工作场景和任务式教学与传统实训有机结合，并实现对学员实时跟踪评估的实操教学模式。因此，本文在充分理解STCW规则马尼拉修正案A部分“《STCW公约》附则的强制性标准”[4]和《培训大纲》的基础上，面向航海实际，提出对传统的海员合格证实训和评估模式进行改革，通过场景任务训练和设置场景任务考核的方式来检验学员对技能的掌握程度，最终提升学员的应急应变能力和解决实际问题的综合实践水平。

三、海船船员培训合格证实训和评估模式

1.目标

面向海员合格证实操培训，针对救生、消防和船艺训练等实操项目，解决以往实训项目以单一技能训练为主、综合实训不足的问题，通过建立贴合船舶实际的场景，让学员更好地体验实际操作；利用基于任务的辅助性训练和评价模式，培养和检验学员分析和处理实际问题的能力，从而进一步提升实训效果，提高学员的综合素质和能力。

2.实现的主要功能

(1)实践教学辅助功能

实践教学内容是训练的关键，但要实现教学目的，还需要好的教学方法和手段进行支撑。进行实践教学辅助的目的是转变现有单一技能培训的传统思维，将一些船上已经不用或不常用的训练内容削弱或去除，增加一些现在船上实用且对船舶和人命安全至关重要的实训内容。同时，将这些教学内容用实景搭建、模拟分区、虚拟场景演示、视频声光演示等手段进行呈现，这样学员就可以对训练内容一目了然，并可以与实际船上的工作和任务结合起来，解决学员对训练内容不知在什么情况下用、如何用的问题。实训辅助主要以培养学员情景意识为目的，通过提供多种场景演示、三维仿真训练、虚拟现实场景感知等辅助培训手段，增强实操训练的真实性，方便理解掌握。

(2)教学效果评价和反馈功能

实训教和学的效果评价与反馈是整个培训过程的重要环节，它直接关系到培养出的学员是否合格。以往，培训机构在实际操作过程中对此环节重视不够，或走过场，只是在培训完成后，由海事主管机构评估确定通过与否。由于受评估内容、方式和评估员水平等局限，最终的评估结果并不能完全反映学员的实际训练效果和掌握程度。因此，本文提出在实训过程中进一步强化教学效果评价和反馈环节，将学和评有机结合起来，实时掌控学员的学习效果，并有针对性地进行教学调整和学习指导等人为干预，提升实训效果。通过结合场景提取工作任务，设置评判要素和评判标准，系统自动评判，反馈实训效果，在整个培训过程中将实训和评估有机融合，循序渐进，有助于对学员的薄弱环节进行强化训练，进而提升培训质量。

综上所述，海船船员培训合格证实训和评估模式要实现的具体功能包括：提供大型实操项目的场景演示、三维仿真训练、虚拟现实场景感知、场景编辑与自定义、试题编辑、任务(题卡)抽选、综合测试与评估、文档编写以及教学指导等。

3.主要功能模块介绍

(1)实船场景搭建

实船场景搭建可采用“实”和“虚”两种方式。所谓“实”，就是利用现有的消防舱、救生艇、救生水池、模拟器等场地、设施和设备，模拟船上特定的舱室或部位，辅以大屏幕和声响信号等，通过播放视频、演示动画等方式，模拟实船的特定场景，让学生有身临其境的感觉，增加训练的真实性。所谓“虚”，则是利用虚拟仿真技术，建设实船的虚拟场景和设备，采用桌面训练和头盔训练等方式，通过发布具体的实船场景任务，由学生自己动手，分析问题、解决问题，从而加深印象，达到有针对性训练的目的。具体搭建的场景包括：船舶常见失火舱室、常见故障的救生消防设备、救生艇集合站、驾驶台、机舱等。

(2)任务设置

任务设置是实训教学的关键，任务设置的好坏、是否符合实际、可操作性强不强、训练目的是否明确直接关系到训练的效果。因此，任务的设置需要以STCW公约和海船船员培训大纲为指导，严格满足公约和大纲规定的评估标准。但在具体实施过程中，要充分考虑用人单位和船舶生产实际的需求，既要满足硬性规定，又要具有一定的灵活性和实践创新性。

具体任务可按照以下方案制订。首先，分科目制定满足基本要求的实训任务，如选择合适的灭火器进行灭火操作、按照程序组织救生演习、进行昏迷病人的初期抢救等。然后，按照发生的应急情况分类，制定综合反应与行动任务。综合任务不仅仅包括单一的训练步骤，它是多个科目和训练内容的集合，需要学生具备一定的综合实践能力才能有效实施。设置的综合任务包括：舱室发生大火人员被困；发现落水人员，进行搜寻和救助；人员高空作业坠落受伤进行应急处置；救生设备损坏，进行应急撤离等。此类任务可以对多科目多内容进行考查，并可考查学生的临场应变和指挥能力，对提升学生的综合素质和能力有很大帮助。

(3)实训评价和反馈

实训评价是对教师教的效果的检验，也是对学生学习效果的检验。通过评价可以找出教学过程中存在的疏忽、漏洞和需要改进的地方，这是传统教学模式所欠缺的。传统教学对教学的反思和改进主要基于教师的自觉，因缺少其他人参与，改进的效果也会大打折扣。本模块就是让老师通过对学生的训练效果进行评价，找到学生的共性问题和个性问题，从而清楚地了解知识的薄弱点、需要强化的内容和需要改进的方式等，利用这些反馈重新修正授课内容和方式，形成教学的闭环，从而不断完善教学过程，提升教学效果；进而可以找到每个学生知识的薄弱点，有针对性地进行强化练习，保证个体的学习效果。

四、实现方案和技术流程

1.实现方案

(1)实践教学辅助实现方案

其一，实操技能训练的同时，通过控制终端发送事先制作好的情景视频，并将其在大屏幕演示，学员通过观看演示视频可生动形象地理解实训内容及技能的具体应用场景；其二，在资源服务器布置三维仿真训练系统[5]，通过控制端选择与实训对应的场景，编辑训练任务，发送任务至桌面训练终端，完成在模拟真实场景下的操作演练，操作全部流程通过大屏幕显示；其三，基于三维仿真训练系统，运用虚拟现实(VR)技术[6-7]和CS网络结构模式，在实训现场操作终端，穿戴仿真设备，感知实船场景。任何一种方式都是为了更好地将技能训练和应用场景充分结合，以达到培训的真实效果。

综合比较不同方案可得出，利用实际设备进行训练和利用三维仿真系统进行训练各有优势，实际设备是看得见、摸得着的，可以加深学生的认识和理解，但仅有设备没有场景却使得学生对作业场景缺少认识；虚拟仿真系统可以提供近乎真实的场景，让学生置身其中，但对某个单独设备的操作又不如实际设备来得真实。因此，基于现有场地设备设施，建立“虚实结合”的训练系统是最理想的方案。这就需要开发一套三维仿真训练系统，并根据具体工作实际，按照实船场景建设相应的场景模块，如厨房、驾驶台、机舱、船员房间、货舱等。根据不同实训项目的需求，在不同场景添加相应的实训任务，如不同种类的火灾、浓烟、救生和消防设备等。例如，大屏显示机舱发生初期火灾，作为第一发现人应该怎么做？现场为学员指定房间作为机舱，在相应部位提供了消防员装备、不同种类的灭火器、水带、水枪等设备，学员可结合现场设备设施进行应急反应，教员可根据学员的操作进行评估和指导。

(2)教学效果评价和反馈实现方案

教学效果评价和反馈实现分两条途径：评估题卡制作管理和试题编辑智能评判。

1.评估题卡制作管理

根据《培训大纲》要求和评估要素，结合实际应用场景，制作针对不同能力的评估题卡，明确试题评判要素、量化标准，并将题卡制作成题库，方便学员和老师抽取用于教学辅助和教学评估。本部分主要基于综合评价系统的题卡管理、组卷、评估管理等功能。题卡的制作是在不同的场景下以任务的形式编制，题卡制作应符合组卷系统的制作要求，明确评判标准。实训完毕，将学员分组，通过系统组卷功能抽取题卡，学员协同完成，教员根据评判要素、标准，使用手持评分设备(App评分软件)对学员实操表现进行量化打分，评估结果通过评估管理功能上传评价系统，并对每位学员生成该项目评估报告。

2.试题编辑智能评判

为实现对学员的有效评估，并能有效记录和分析学员不同训练任务项目的成绩，以便有针对性地进行强化训练，系统还需具备对题卡抽取、综合测试与评估等功能。本部分主要基于三维仿真训练平台的试题编辑、智能评判功能，评估过程、结果评判无需人工干预，评估结果通过数据传输接口传输至综合评价系统，并生成评估报告。综合评价系统通过将单一技能进行整合，并融入对应的场景进行考核，对切实反映培训效果、强化海员综合实操能力训练、提升海员应急应变能力大有帮助。

三维仿真训练系统不仅可供学员进行模拟实操评估，还可对操作记录进行还原，为开展学员实训效果后评估提供了关键的依据和技术支撑。

2.技术流程方案

技术流程是整个训练的实施过程，主要根据具体的训练模块进行分模块技能训练，通过场景演示、桌面演练和情景感知等手段，实现对训练内容的辅助教学目的，利用预先设置的多媒体任务卡和试题抽取系统，结合系统评判和人工评判对评价内容进行评估，并形成报告，报告结果再反馈到实训过程中，对其进行完善和优化，不断改进和提高。具体技术流程方案如图1所示。

图1 技术流程方案

五、结论与展望

针对目前我国海员合格证实操培训存在的一些问题，提出对现有实训教学环节的教学和评价进行改革，结合目前行业前沿科研及建设成果，从场景模块教学和基于任务的培训方式入手，以视频演示、场景模拟、桌面演练、情境感知相结合的综合训练方式，有效提高实训效果，并对学员掌握情况进行有效评估和及时指导完善。通过此种方式更有助学员掌握专业适任基本技能，在一定程度上促进提升学员应急应变和综合实操水平，并可对其他船员实操培训项目具有一定的借鉴意义。