基于计算机辅助的ECDIS实验教学研究

2022-09-10

ECDIS又被称之为电子海图显示与信息系统, 其作为一种重要的计算机辅助软件, 在船舶导航工作中发挥着至关重要的作用, 推动了船舶导航工作的技术革新。所相关统计数据表明, 目前已经超过几十万的船舶安装了ECDIS系统, 这也使IMO国际海事组织正式将ECDIS纳入到航海培训体系中, 同时结合相关国际标准、法规与IMO示范课程, 以此实现对海员的航海技术培训。由于ECDIS系统的航行功能众多、综合性较强、系统内容过于专业化, 因此如果没有对ECDIS系统进行正规化与系统化的学习, 是很难熟练掌握ECDIS系统的操作与性能的。因此, 对基于计算机辅助的ECDIS实验教学进行深入的研究是具有重要现实意义的。

一、ECDIS实验教学的内容

现阶段, 我国许多大型的航运公司都已经在船员岗前培训工作中开展ECDIS培训教学, 不过这些航运公司大多都是采取内部培训的方式来进行ECDIS教学, 很少对外, 这也使ECDIS教学长期以来缺乏一个统一的标准来对其教学内容、课时及要求进行规定。在2012年, IMO国际海事组织将ECDIS正式纳入到航海培训体系中, 这也使ECDIS正式成为在校学生、船长与海员进行适任培训时的主干课程之一。ECDIS教学也由此走入人们的视线当中, 在ECDIS教学中, 其教学内容主要分为理论教学与实验教学两个主要部分, 在理论教学中, 需要对ECDIS数据、功能、应用及使用风险进行学习, 而在实验教学中, 则需要对船舶故障检测、系统检查、航行监控、航线规划、航次计划编制、航海日志录入以及电子海图的使用风险等六个内容进行实验学习。在培训海员与船长时, 理论教学的时间共计四个学时, 学习时间相比于实验教学要较短, 而实验教学则要占据12个学时。在培训在校学生时, 理论教学的时间共计八个学时, 而实验教学则为12个学时。由此可见, 相比于理论教学, 实验教学是熟练掌握ECDIS的重中之重, 因此必须要对ECDIS实验教学予以高度的重视。

二、基于计算机辅助的ECDIS实验教学的侧重点

之所以要对ECDIS进行实验教学, 其侧重点在于对海员、船长及在校学生的观念进行改变, 使其能够培养一个新的航海习惯。在对海员、船长及在校学生进行培训时, 必须要对四个问题进行反复强调:其一是纸质海图中的任务如何利用ECDIS来实现;其二, 纸质海图中无法完成的任务如何通过ECDIS来实现;其三, 相比于纸质海图, ECDIS都具备哪些应用优势与劣势;其四, 在应用ECDIS时会存在哪些风险。

(一) 设备实验操作

在对ECDIS进行实验教学中, 设备实验操作是其中一项非常重要的内容。ECDIS系统属于一种船舶航行过程中的信息综合显示系统, 目前, ECIDS已经被IMO海事组织明确规定需要在船舶中强制安装, 这也使其成为船舶中非常重要的设备。对于船舶设备来说, 大多数船员都并不陌生, 现阶段许多船舶都安装了电子海图系统, 电子海图系统又被称之为ECS, 不过, ECS和ECDIS之间是有本质区别的, 而许多船员都对ECS与ECDIS有所混淆, 认为ECS便是ECDIS。ECDIS设备在设计过程中必须要严格按照IMOMSC.232、IEC61174、IHOS-57等国际标准来进行, 并且需要由相关组织按照规定的流程来对ECDIS设备进行认证, 其所使用的海图数据为ENC数据, 正是这些要求, 使ECDIS设备具备稳定的性能与较高的可靠性, 能够与SOLAS公约中的相关规定与要求相符。而对于ECS系统来说, 其所采用的海图数据既可以是非S-57格式, 也可以是非官方格式, 并且在设计过程中不必对相关国际标准进行严格的遵守, 而且可以根据用户的实际要求来对其功能进行灵活设计, 这也使其在可靠性与稳定性上要比ECDIS低。可以说, ECS是不能取代纸海图的, 而ECIDS则可以。ECDIS设备的操作非常复杂, 其航行功能非常丰富, 内部结构也非常精密, 因此在对ECDIS设备进行实验操作教学时, 必须要充分借助于计算机的强大辅助功能, 使各类信息能够得到合理利用, 并防范系统失灵问题的发生。

(二) 功能实验操作

在对ECDIS系统的功能进行实验教学时, 必须要对两点进行反复强调:其一是对学员的操作方式进行改变, 长期以来, 信息都是在纸质海图中进行显示的, 这也使信息无法被修改与删除。而通过计算机来利用ECDIS软件进行信息操作, 则可借助于计算机的强大辅助功能隐去不需要的信息, 并根据需要来对信息进行修改与删除, 从而使特定航行条件下的船舶信息变得一目了然。除此之外, 通过计算机来进行ECDIS操作, 能够学习到一种全新的操作方式, 进而实现纸质海图所无法实现的功能, 从而使学员原来的航海习惯得以彻底改变。例如, 在计算机中便可通过ECDIS系统来进行航行监控, 并借助于计算机的强大计算能力, 实现对船舶在偏离时与计划航线之间的距离计算, 并根据特定条件进行航海指示与偏离报警, 从而使船舶始终保持正确的航行距线, 并且还能通过计算机中的ECDIS系统来对航行过程中存在的浅滩、暗礁等进行自动检测与规避路线制定等。

(三) 风险规避操作

在船舶航行过程中, 必须要将航行安全放到第一位, 这也是ECDIS实验教学的唯一目标。在ECDIS实验教学中, 所有实验操作都是围绕航行安全来展开的。ECDIS的功能丰富, 具备很高的工作效率, 能够有效减轻船员的劳动强度, 不过, ECDIS在使用过程中也同样会存在一定的风险, 这些风险直接影响到船舶的航行安全, 因此必须要通过风险规避操作来最大限度的规避风险, 以此确保航行安全。在ECDIS风险规避操作中, 必须要确保数据的精确性, 观察测量数据的覆盖水域范围、其自身完整性以及是否为最新数据。还要对设备的性能进行经常检测, 包括ECDIS功能以及其他设备性能的检测。此外, 还要对ECDIS的功能进行熟练掌握, 使学员能够正确的设置ECDIS系统参数、对显示的信息进行正确理解、对ECDIS系统进行规范操作等。最后, 还要对ECDIS的功能进行深入理解, 了解ECDIS的工作原理, 掌握其产生数据的机制, 以此确保船员能够对安全参数、船舶位置等进行正确的判断。

三、基于计算机辅助的ECDIS实验教学研究

(一) 基于计算机辅助的ECDIS实验教学的目的

对ECDIS进行实验教学的目的是为了从根本上保障航行安全, 使ECDIS能够更好的服务于航海实践。因此, 必须要对ECDIS实验教学予以高度的重视, 只有培养学员具备一个良好的操作方式, 才能与航海实践习惯相符, 使其能够更好的满足航海实践要求。因此, 必须要充分借助于计算机的辅助功能来帮助学员更好的掌握ECDIS系统。在ECDIS系统中, 需要对以下常用功能操作进行教学, 分别是切换显示模式与背景、缩放比例尺、导航功能设置、航线规划、海图修正与更新、航程日志记录、显示传感器信息、选择性显示海图信息、信息筛选与查询、航线指挥与偏离报警、航线监控等。

(二) 基于计算机辅助的ECDIS实验教学中的产品操作

在基于计算机辅助的ECDIS实验教学中, 必须要确保学员能够对不同类型的ECDIS产品进行快速适应, 由于ECDIS的生产厂商众多, 这也使ECDIS产品的类型多种多样, 而对于培训机构来说, 其不可能将所有类型的ECDIS产品都呈现给学员来进行教学, 因此, 这也使不同类型的ECDIS产品在工作配置与操作方法上难以避免的会出现不同差异, 这无疑会对ECDIS的实验教学效果产生较大影响。因此, 在进行ECDIS实验教学时, 可利用计算机来对所有常见类型的ECDIS产品利用表格进行列出, 并对这些类型的ECDIS产品的功能实施横向对比与归纳, 以此找出通用性较强的实验操作方法, 并选取其中具有代表性的ECDIS来进行实验教学, 这样必将能够帮助学员更好的掌握ECDIS产品操作, 从而加深ECDIS理论的理解, 使学员的实验操作能力得到更进一步的提高, 进而快速适应各种类型的ECDIS产品操作。

(三) 基于计算机辅助的ECDIS实验教学方法

在基于计算机辅助的ECDIS实验教学中, 教学方法的合理性是非常重要的, 应根据不同的教学对象采取不同的教学方法, 如果是对船员或船长进行教学, 由于其具备一定程度的航行经验, 因此可利用计算机来分配实验操作任务, 使船员和船长能够通过计算机来进行任务的虚拟化实验操作, 从而迅速找出其中的重点, 实现对ECDIS理论和实践知识的快速掌握。如果是对在校学生进行教学, 由于其缺乏航行经验, 因此需要通过计算机来进行对比实验教学, 通过表格对比的方式来帮助学生了解ECDIS和纸质海图的差异, 明确ECDIS的优势与不足, 并通过虚拟化教学的方式来帮助在校学生更好的掌握ECDIS的相关理论知识与实践操作。

四、结语

总而言之, 在ECDIS实验教学中, 通过计算机辅助的应用, 能够帮助学员更好的学习ECDIS系统, 从而使学员能够在短时间内掌握ECDIS的相关理论知识及具体操作, 加深对ECDIS的认知, 使其在上岗后能够熟练的应用ECDIS系统。

摘要：现阶段, 科学技术的发展, 使ECDIS在航海领域中得到了迅速的普及与应用, 特别是STCW公约马尼拉修正案, 使ECDIS正式被纳入到航海培训中, 并与相应国际标准、法规及IMO示范课程相结合, 从而使航海培训工作变得更加专业化、科学化。ECDIS属于一种计算机辅助软件, 其在航海培训中有着巨大的辅助作用, 因此, 对基于计算机辅助的ECDIS实验教学进行深入的研究, 必将进一步推动航海领域的发展, 提高海员的航海水平。

关键词：计算机辅助,ECDIS,实验教学