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基于虚拟仿真平台的航海技术专业GMDSS课程场景教学改革

来源:用户上传      作者:丁天明,张曼铃,艾万政,张仲明

  【摘 要】 为改革全球海上遇险与安全系统(GMDSS)类课程教学模式,分析GMDSS类课程教学存在条块分割、能力培养不突出的缺陷,提出基于虚拟仿真平台的GMDSS课程群场景教学改革方法。研究结果表明,GMDSS类课程改革应重视学生工作适应能力的培养,改革可从课程资源、模块式场景教学、考核方法等方面入手。
  【关键词】 全球海上遇险与安全系统(GMDSS);仿真平台;场景;能力;培养
  1 课程特点分析
  全球海上遇险与安全系统(GMDSS)类课程是航海技术专业学生的必修课程,通过此类课程的学习,航海技术专业学生可参加海事局举办的考试取得海上船舶无线电通信证书(G证)并从事船舶无线电通信工作。目前我国GMDSS人才综合素质较差,虽然持有G证,但实践操作水平低,导致船舶无线电设备误报警事故增多,在国外港口国监督(PSC)检查中存在因操作缺陷导致船舶滞留率偏高的现象。这种现象在舟山地区船员队伍中表现得最为突出。较多舟山籍船员虽然持有G证,但他们还是不熟悉或不会操作GMDSS设备。
  GMDSS类课程是航海技术专业重要的核心课程,具有以下特点:
  (1)涉及大量电子学知识。该类课程主要内容包括地面通信系统、卫星通信系统、应急业务等有关知识,其中:地面通信系统包含的设备有窄带印字电报(NBDP)、数字选择性呼叫(DSC)、航行电传(NAVTEX)等;卫星通信系统包含的设备有卫星C站、卫星B站、卫星F站及应急示位标(EPIRB)等;应急业务包括遇险、紧急和安全通信等。
  (2)知识点多且相对独立。地面系统和卫星系统均包含若干个小设备,每个设备的工作原理、日常维护和使用方法均不相同,几乎都独立于其他设备。设备涉及的知识点多且各有特点,连贯性差,相关的知识点相对独立,缺少一定的关联度;有关设备的维护保养方法、操作步骤等知识点主要靠记忆掌握。
  (3)英语应用要求高。开展GMDSS业务如对外交流、报文编辑均离不开对英语的应用,甚至很多还涉及到电子专业英语。
  (4)实操应用能力要求高。该类课程学习完成后,学生必须能熟练操作各种设备,以适应船上工作的需要。近年来,海事局根据航海应用型专业的特点,弱化了GMDSS类课程中复杂的理论要求,要求学生在了解通信设备基本原理的基础上,重点掌握设备操作和维护方面的知识。
  GMDSS类课程知识的掌握程度直接涉及到海上的安全问题,对于海上专业的学生而言很重要。GMDSS类课程的特点在教学层面的反映主要体现在讲授难、学生吸收困难。[1] 严格来说,GMDSS类课程属于电子学专业范畴,但对于航海技术专业来说,电子类课程不是专业应掌握的重点。多数航海院校仅开设了一门无线电技术基础课程作为GMDSS类课程的铺垫,而对于课程安排较紧张的专科院校或中专学校,甚至是只开设GMDSS类课程[2],导致航海专业的学生在学习GMDSS类课程过程中存在一定的困难。在“重理论”向“重实操”的转变下,授课教师想要跳过较难的理论教学直接提高学生的实践能力,有较大的挑战。就目前状况来看,全国航海类院校GMDSS类课程的教学与其他课程的教学无任何差异。这就导致学生掌握的知识不全面、全国GMDSS类课程的教育水平相对低下。因此,有必要开展GMDSS类课程教学改革方面的研究,探索行之有效的教学模式和教学方法。
  2 教学现状分析
  国内航海类院校对GMDSS类课程的设置普遍采用的还是独立开设4门课程,并分设在不同的学期。造成的弊端是:条块分割、连贯性差、重复教学。实际上,这4门课程讲述的内容均是GMDSS业务知识,只是侧重点有所不同。[3] 这种教学布局的后果是,学生对所学知识点不能前后贯通和举一反三,学习效果不理想。尤其是在设备实操时,学生不能将所学的理论知识和英语知识很好地加以运用。
  目前航海类院校在GMDSS教学模式上还没有采用针对GMDSS类课程特点而设置的教学方法,多半采取“灌输式”教学手段。这种模式导致的最大缺陷是学生被动学习,课堂气氛不活跃。在国外,很多航运发达国家的母语就是英语,在语言学习上有优势,且教师往往将课堂设在船上,让学生带着兴趣和任务来学习。[4] 由于上船教学成本较高,我国航海院校没有采取这种教学模式,因此有必要借鉴国外先进的GMDSS类课程教学模式。
  通过以上分析可以看出,GMDSS类课程的特点是理论性强、应用性突出、动手能力要求高。而目前国内GMDSS类课程教学存在条块分割、能力培养不能凸显、被动学习问题突出等缺陷;因此有必要开展GMDSS类课程的教学改革,以促进教学质量的提高。
  3 改革目标及改革内容
  3.1 改革目标
  针对GMDSS类课程特点及目前教学中存在的缺陷,有必要借助各校虚拟仿真教学平台,整合资源并改革教学大纲,实现基于任务驱动的模块化场景教学模式;改革教学方法和教学模式,激发学生的学习兴趣。提高学生GMDSS业务综合应用能力、航海类学生G证考证通过率和航海人员整体素质。
  3.2 改革内容
  GMDSS类课程的特点决定了其教学应采取不同于其他课程的教学模式。针对目前GMDSS类课程特点及教学中存在的不足,应开展以下改革。
  (1)以知识融合贯通为目标,整合GMDSS类课程橐幻GMDSS综合性模块群课程,改革模块群课程教学大纲。
  将4门课程分属不同的学期教学,并将课程内容整合为地面通信系统、卫星通信系统、搜救系统、海上安全信息播发系统、电台管理五大知识模块,融合贯通知识点,改革GMDSS综合性模块群课程教学大纲。
  (2)以能力培养为导向,依托虚拟仿真教学平台,设计模块任务场景,改革传统的教学模式,探索沉浸式的全外语模块化教学模式。
  目前,全国G证考试反映出的主要问题是考生的通信英语应用能力和设备实操能力欠佳。为改变这一现状,有必要借助虚拟仿真教学平台,全面推广全英语教学,设置各种模块式英语通信场景,要求学生完成各场景模块的通信任务,激发学生的学习兴趣,使其能全身心投入到场景通信的角色中。

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  (3)以教学效果为评价指标,分析各模块知识点的特性,改革传统的教学方法,实施因点施教。
  具体做法是:归纳各模块知识点特性,按照其特性分门别类地采用类比教学法(与日常生活中的事物进行类比)、比喻教学法(打比方)、图形教学法(以实图说明)、案例教学法(从案例中吸取知识)等不同的教学法。
  (4)以虚拟仿真平台上的通信应用能力为考核指标,改革传统的考核方式,实施由单一的试卷考核向题卡评估考核的转变。
  传统的试卷考试不利于学生动手能力的培养。考核方式以完成通信任务的题卡形式进行,实施评估员(评估员可邀请外校老师担任,实现评估公平)评估判定成绩。具体做法是:借助虚拟仿真教学平台,设置若干}卡,学生随机抽取题卡,要求其在指定的时间内在虚拟仿真平台上完成一定的场景通信任务,然后由评估员进行评估打分。题卡中既有评估员提问题目(以考查其理论知识掌握程度),也有实操题目和应变题目。
  4 实施方案
  总体改革方案可参考图1进行。
  改革要取得成效,必须要做好实施方案。实施方案的好坏直接影响到人才培养质量。在方案实施前,应做好以下相关工作。
  (1)调研工作。调研相关航运企业,了解行业所需的GMDSS人才;走访海事机构及国内相关航海院校,寻找GMDSS人才培养突破口。
  (2)借鉴工作。应查阅相关文献,掌握国外GMDSS人才培养动态,吸纳先进的人才培养理念。
  (3)结合实际。结合各校现有的设施设备现状,优化提炼出各校GMDSS课程群综合教学改革方案。
  5 成果检验及改进
  为了检验改革方案的可行性及成效,可在船员GMDSS培训中进行试点。目前全国各大航海院校几乎均开设了社会船员GMDSS培训。通过船员GMDSS培训来检验教学改革效果有3个方面的优势:(1)船员GMDSS培训是集中培训,一般均在30 d左右,可以在较短时间内检验教学改革的成效;(2)船员培训课堂教学灵活,可以不受本科教学框架约束,方便教学试点;(3)船员具有一定的航海阅历,他们更有经验评价教学效果的好坏。
  在社会船员GMDSS培训中,检验改革方案成效,找出GMDSS教学改革的不足之处,不断改进教学方案,使其日趋完善。在实际案例中,应用基于虚拟仿真平台的GMDSS课程群场景教学改革方法,船员G证考试通过率由40%提高到75%,效果非常明显,同时社会船员也对教学改革提出了很多良好的建议。实践证明,基于虚拟仿真平台的GMDSS课程群场景教学改革具有一定的可行性。
  参考文献:
  [1] 文元全. 印度航海教育与培训发展现状及主要特征[J]. 航海教育研究,2014(2):9-15.
  [2] 王化民. GMDSS精品课程建设的思考与实践[J],青岛远洋船员学院学报,2002,29(1):18-25.
  [3] 谷溪,李军. GMDSS通信业务课程建设的实践与思考[J]. 南通航运职业技术学院学报,2007(4):97-104.
  [4] 王宏明. 高职航海院校师资队伍建设的思考[J]. 航海教育研究,2007(4):20-21.

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