智能船舶背景下高职航海类专业人才培养模式创新

李 军 成 利

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050）

随着物联网、大数据、人工智能技术快速发展，新一轮科技革命的春风正扑面而来，交通领域在新一轮科技革命的推动下发生深刻变革。无人机翱翔蓝天，无人驾驶汽车在某些特定场景下正在替代有人驾驶汽车，而作为全球货运主力的航运业在智能化、无人化方面发展稍慢。为引领智能船舶发展，欧洲、日本、韩国和中国纷纷为智能船舶发展拟定了顶层规划，中国相关部门相继发布《智能船舶发展行动计划（2019年-2021年）》、《交通强国建设纲要》和《智能航运发展指导意见》等文件，指导我国智能船舶相关人才的培养。

为响应国家智能船舶发展战略，各航海院校纷纷开展智能船舶时代航海类专业人才培养模式创新研究。马强，薛文涛，冯娜等结合人工智能时代背景，提出智能船舶与人工智能交叉融合的人才培养新模式；马建文，庄一凡等人分析了目前航海类研究生培养中存在的共性问题，提出构建智能船舶背景下研究生培养新体系和新方法；吴博等人探讨了智能船舶背景下实践教学模式的改革创新；贾广付从海员培训和发证制度角度阐述了航海类人才培养模式创新的方法和路径。

综上所述，国内对智能船舶背景下航海类人才培养模式的研究主要集中于研究本科层次和研究生层次，对高职层次的研究较少，虽然冯娜和贾广付学者对高职层次智能船舶航海类人才培养模式进行了探索，但是研究不够深入。鉴于此，本文首先分析了智能船舶的技术特点，然后重点对比了智能船舶在岗位设置、船员所需要掌握的知识、技能和素质方面与传统船舶存在的差异，指出传统航海类专业人才培养模式已经不能适应智能船舶发展的需要，最后从人才培养机制、培养目标、课程体系、教师队伍等方面提出改革创新。

1 智能船舶

1.1 分级

2015年中国船级社颁布的《智能船舶规范》首次明确了智能船舶定义，2018年5月，在伦敦召开的MSC（海事安全会议）第99 次会议上，IMO（国际海事组织）提出了MASS（海上水面自主船）概念，并依据自主程度将智能船舶分为四级，如图1所示。

图1 国际海事组织智能船舶分级

综上所述，随着船舶智能化技术发展，随船船员将逐步减少乃至消失。

1.2 发展趋势

关于智能船舶未来发展趋势，由于研发的重点和应用场景不同，国内外表述存在差异，即使在国内，随着技术发展，对智能船舶发展趋势的表述也在不断修改。2015年中国船级社发布了第一部《智能船舶规范》（2015），明确了“智能航运、智能船体、智能机舱、智能能效管理和智能集成平台”是未来智能船舶发展趋势；2019年工信部等三部委联合印发《智能船舶发展行动计划（2019年-2021年）》，指出“航行态势智能感知、自动靠离泊技术”，“远程遥控、自主航行技术”是未来三年发展趋势；2020年中国船级社发布第二部《智能船舶规范》（2020），增加“远程操作”和“自主操作”为未来发展趋势；武汉理工大学严新平院士指出智能航运应按照辅助驾驶、远程驾驶和自主驾驶方向发展。国外方面，通过WOS 数据库检索，当前国外学者把智能感知、无线传感器、信息技术、通信技术、多源数据融合技术、电子导航技术、避碰技术、路径优化技术、跟踪技术、实时监控维护技术作为研究重点，通过技术研发推动智能船舶向无人自主航行目标发展。

总之，无论国内外对智能船舶的研发重点如何不同，但是国内外智能船舶终极目标是一致的，即完全自主航行。因此，随着智能船舶技术发展，随船船员逐渐减少直至无人是未来发展趋势。

2 智能船舶对航海教育的影响

2.1 传统航海教育

目前大部分航海类院校都是在培养适应于一级智能船舶的船员，即传统的航海教育。按照培养目标，传统航海教育培养的人才需要掌握船舶设备及其系统的操作、维护修理以及人员和船舶作业管理等知识、技能，即满足国际海事组织颁布的7 项工作职能。传统航海教育按照专业方向分为航海技术、轮机工程技术、船舶电子电气工程技术三个专业，对应的船舶岗位分别为甲板部的船长、大副、二副、三副；轮机部的轮机长、大管轮、二管轮、三管轮及电子电气员，传统航海教育培养的人才知识面狭窄、就业方向单一。

2.2 智能船舶对船员职业影响

2.2.1 智能船舶不同阶段对船员职业影响

国际海事组织依据自主程度将智能船舶划分为四级，当前市场上大部分船舶处于一级智能水平，航海教育仍然以传统航海教育为主。在智能船舶发展过程中，随着传感器技术、信息技术、物联网技术和通信技术的发展，对船员的依赖性将逐渐降低，随船船员将逐步减少，直到无人。船员的工作职能也将发生深刻变化，由随船操作、维护、修理向远程操作、数据分析、抉择和快速维修转变，如表1 所示。由于大量应用新技术，智能船舶对船员传统技能需求减少，而对船员综合素质要求会越来越高，对船员的数量要求让位于质量要求。

表1 智能船舶各阶段所需岗位、能力配置表

2.2.2 智能船舶所需人才结构对船员职业影响

自大航海时代以来，虽然经历了三次大规模的工业革命，船舶的制造技术和航海技术已经发生了翻天覆地的变化，但是船上的岗位划分却未发生根本性变化。2000年以来随着卫星通信技术和自动化技术的发展，船东逐步取消电报员和电机员及部分水手、机工岗位，驾驶员和轮机员岗位却依然存在。随着智能船舶逐级发展，遥控船舶和自主船舶的出现，将逐步淘汰传统岗位中的驾驶员和轮机员，富有航行经验的船员将向岸基操作岗位转移。岸基将兴建保障船舶安全航行的远程操作、分析和维护的机构，需要远程操作员、数据分析员、远程维护员和港口快速修理员等岗位，职业分工专业、细化，所需要的工作人员数量也将大大减少。据罗罗公司预测，未来的岸基中心，一人可以监控多条船舶，只有船舶处于狭窄水道、紧急会遇时才会人为干预，因此岸基监控人员需要丰富的航海经验和应急处理能力，具有丰富航海经验的高级船员将是未来岸基操作和监控的不二人选。

2.2.3 智能船舶新业态对船员职业的影响

随着智能船舶大量出现，旧的业态被驱逐，新的业态被建立并逐渐催生新的职业，传统船员除了向岸基监控中心转移外，还向与智能船舶相关的产业转移，例如智能船舶营运了一段时间后需要到基地保养维护，类似现在修船厂，船员除了向船体维修工程师、轮机维修工程师、自动化维修工程师、导航设备修理工程师及电子电气设备维修工程师等传统岸基职业转移外，还可以向网络维护工程师、传感设备维护工程师、机器人维修工程师及人工智能维护工程师等新职业转移。

2.3 智能船舶对航海人才需求分析

国际海事组织将智能船舶发展分成四级，自主程度逐级提高，对船员所需的知识、能力和素质要求也逐步提高。

现阶段为智能船舶第一阶段，船舶自动化水平较高，自动化系统能对船舶设备运转参数自动检测，对故障进行定位预警，能自动启停设备，但是仍然需要船员进行常规的维护保养和故障修理，此阶段船员只需满足STCW 公约最低适任标准即可。

第二阶段为船上有船员的远程遥控阶段。此阶段在船船员大幅减员，船员不需操作船舶，岸基监控中心通过智能感知系统、远程通信系统实时检测和控制船舶航行，但船上仍需留有部分船员，确保系统在发生故障时能及时被维修。此阶段船员不再分部门，在船船员变身维修工程师，岸基船员变身监控操作员，船员需要掌握智能传感、物联网、远程通信、自动控制、人工智能等基础理论知识。在船船员除了掌握第一阶段所描述的知识、能力外，还需要具有船端智能设备操作、维护和故障排除能力，而岸基船员对智能设备的应用比船端船员具有更高的知识和能力。

第三阶段无船员留船的远程遥控阶段。此阶段船员全部转移到岸基相关部门，船舶相关辅助工作将由机器人完成。船岸信息高度融合，船舶航行、靠离泊位、货物装卸都由岸基通过智能系统操作完成。此阶段船员不再需要第一阶段知识，只需深刻理解物联网、控制理论、人工智能、大数据分析等知识，以便及时发现系统异常，排除故障，保障船舶安全运营。

第四阶段智能船舶发展到完全自主阶段。智能系统具备类似人脑功能，能自主学习、记忆和思考，能自主抉择和执行，智能船舶完全可以自主航行无需人为干涉，岸基人员不再操控船舶，存在了上千年的船员称呼被彻底废除，岸基人员成长为高技能复合型人才。

3 智能船舶背景下高职航海类专业人才培养模式创新

在智能船舶发展的浪潮下，作为培养航海类应用型技术人才的高职院校，应该抓住智能船舶发展的机遇，站在百年之大变革的风口浪尖上，创新人才培养模式，培养与时代共振的新型航海类专业人才，为国家的交通强国、海运强国战略贡献力量。

3.1 智能船舶背景下人才培养目标创新

目前多数航海类院校仍处于以培养符合海员培训、发证、值班标准的国际公约和我国国内相关法规的远洋船员为主要目标的传统航海教育阶段。随着智能船舶发展，船员逐步向岸基转移，船员的岗位职责，具备的知识、技能和素质正在发生深刻的变革，智能船舶时代的航海类人才培养目标应与时俱进、及时调整。

3.2 智能船舶背景下人才培养机制创新

在国家智能船舶发展战略的引领下，航海类高职院校应创新人才培养新机制。以问题为导向，搜集整理人才培养中存在的问题，以目标为导向创新构建政府、军队（培养士官生）、行业、企业、学校五位一体的育人新机制。在政府（海事局、教育主管部门）的指导下，深化产教融合、校企合作的力度，在遵循共建、共管和共享的共同价值观的基础上，与知名航运企业共同成立产业学院，共同实施三明治式培养模式，航运企业参与师资培训、新形态教材编写、学生管理等活动，企业与学校形成命运共同体。在新机制引领下，传统航海技能与智能船舶技术交叉融合，培养满足智能船舶岗位需求的高技能复合型应用型人才。

3.3 分阶段制定人才培养方案

智能船舶对船员的人才培养体系产生巨大冲击，航海教育也要与时俱进对课程设置、教师配置及时调整。各航海类院校根据国际海事组织对智能船舶分级划分分阶段制定人才培养方案，开设智能船舶操作、岸基操作相关课程并加强实训，确保学生掌握智能船舶相关理论知识和实践技能。对智能船舶不同阶段人才培养建议如下：

第一阶段，自动化阶段，满足STCW 公约要求，强化船员7项工作职能培养。

第二阶段，2025年之前，从自动化阶段向二级智能化船舶过渡，船员开始向岸基转移，除了满足STCW 公约，强化船员7 项职能外，增加智能船舶概念、智能船舶相关技术等课程，推广政、企、校三明治式培养模式。

第三阶段，2025-2035年，远程操控船舶增加，岸基操作监控中心迅速发展，大部分船员转移至岸基工作，开设智能航运专业、编写智能航运教材，对现有船员开展智能船舶远程操控培训，对航海类专业学生强化岸基操控知识的培养力度。

第四阶段，2035-2050年，智能船舶自主航行，加强智能船舶相关专业建设，增设智能靠离泊、智能理货、航线自主规划、自主避碰等课程，引导船员向智能船舶新生态产业链转移。

3.4 智能船舶背景下课程体系创新

传统航海教育课程体系主要依据STCW78/95 公约和中华人民共和国海船船员适任考试和值班规则制定的结构化、体系化课程目录，其培养目标为传统船员。随着智能船舶发展，船员将逐渐向岸基监控中心转移，传统船员岗位逐渐消失，新的岗位不断诞生，传统航海教育下的课程体系亟需更新。

对标智能船舶不同发展阶段对航海人才需求分析，需要适时开设自动控制、智能传感、物联网、远程通信、人工智能、大数据分析等课程。另外，智能船舶工作环境需要船员具备科技探索精神，因此，在设置课程体系时注重开设创新创业课程，有意识培养学生创新思维和探索精神，鼓励学生参加“互联网+”创新创业活动。

3.5 组建复合型创新型教师队伍

智能船舶时代，教师是培养航海类专业人才的核心力量，要培养高技能复合型应用型人才，就必须建立起复合型创新性教师队伍。要给学生一碗水，教师就必须准备一桶水。因此，智能船舶时代的专业课教师不仅是知识的传播者，更是跨专业、多学科融合的专家。复合型创新性教师队伍应是多专业知识、多专业技能的集合。

《智能船舶发展行动计划》指出“推动跨界融合”、“搭建智能船舶跨界交流平台”。航海类高职院应主动打破自我封闭的体系，探索组建跨学校、跨学科、跨专业教师交流合作平台，将学校各学科资源重新优化组合，实行走出去、引进来的模式，派遣航海类专业教师到计算机专业、通信专业、自动控制、人工智能专业学习，同时聘请科研院所智能船舶设计专家到学校讲课，经过双向交流，航海类专业课教师学习信息感知、物联网、云计算、大数据、机器学习和人工智能等知识。复合型创新性教师队伍必须打破传统思维，要有活到老学到老的精神和持续学习新知识的能力，通过不断地学习、交流和实践，始终保持对行业发展最前沿知识技术的了解，并应用到航海类人才培养中；同时通过自身科研创造成为推动智能船舶技术创新发展的一股力量，实现教学、科研与智能船舶发展的深度融合。

4 结论

当前智能船舶正在由一级向二级发展，智能航运新业态正在形成，旧的岗位在淘汰，新的岗位在形成，传统航海教育深受影响，亟需对传统航海类人才培养模式进行创新。本文对比分析了传统航海教育与智能船舶时代船员在知识、技能和素质上的差异，探索了智能船舶对船员职业的影响，研究了智能船舶对航海人才需求，指出高职航海类专业人才培养需要从培养机制、培养目标、人才培养方案、课程体系、教师队伍等方面进行创新。