国家级虚拟仿真实验教学中心——上海海事大学航海实验教学中心

改革开放30多年来,中国航运业飞速发展,已确立了世界航运大国的地位。到2020年,我国将实现“由航运大国向航运强国的转变”。

为更好地服务上海国际航运中心建设和国家航运事业发展,上海海事大学以航海虚拟仿真实验教学中心建设为新的着力点,努力把学校建成航海科技研发和人才培养的重要基地。

肩负光荣使命,不断发展壮大

1995年以来,由航海技术实验中心和轮机工程实验中心合并组建的航海实验教学中心,不断发展壮大。目前建有12个专业实验室、6个综合性实验室、1个水上训练中心、1个创新基地、2艘教学实习船。

2013年,航海实验教学中心成为“国家级实验教学示范中心”。

大型远洋船舶像一座浮动的水上城市,机电设备繁多,管路系统非常复杂。远洋航行条件恶劣多变,实船训练难以开展,且费用昂贵。依托虚拟现实、人机交互等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,实现“航海教育不出海、船舶操纵不上船”,是航海类专业实验教学的必然要求和发展趋势。

在国家级航海实验教学示范中心的基础上,商船学院整合航运仿真技术教育部工程研究中心的研发成果,致力于建设以全任务船舶操纵模拟器、船舶交通服务系统模拟器、航海雷达模拟器、航海仪器模拟器、海上无线电通讯模拟器、电子海图显示与信息系统模拟器、货物积载与系固模拟器、轮机模拟器等为主要实验教学资源的航海虚拟仿真实验教学中心。

航海虚拟仿真实验教学中心总投资近2亿元,占地面积1600平方米,开设了57门实验课,承担“航海技术”“轮机工程”“船舶电子电气”等航海类本科专业的实验教学、全国50%以上的海船船员适任评估考试和培训任务。中心也是国内主要港口和航道规划建设的主要技术服务基地。

中心综合实力已达到同类院校国际一流,构建了全球规模最大的航海虚拟仿真教学平台,可以进行各类大中型商船在全世界主要港口、全球主要航线、全年不同气候条件下的航行仿真训练、设备操作维护和应急仿真训练,大大减少了航海教学中的设备投入、能源消耗和环境污染。

确立实验体系,培养教学团队

中心不断完善实验教学体系,加强“陆上实验室实物训练+模拟器训练+实船综合训练”的“三位一体”实验教学法。

中心遵循“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则,以提高教学能力、拓展实践领域、丰富教学内容、降低成本和风险、开展绿色实验教学为目标,建设了一批高水平的虚拟仿真实验教学资源。在国际海事组织(IMO)《海员培训、发证和值班标准国际公约》要求的13大项实验教学中,有61%的内容是通过虚拟方式实现的,84%是通过虚实结合的方式实现的。

中心采取每年都选派青年教师到世界高水平大学和实验室进修;选派教师担任极地科考船“雪龙”号的驾驶员和轮机员,在为我国极地科考保驾护航的同时,积累高纬度地区和冰区航行的经验,以提高实验教师的综合素质和业务水平。

凝练航海特色,形成专业优势

作为国内最早开展航海虚拟仿真实验教学的高等学校之一,上海海事大学在这方面形成了独具特色的学科专业优势。

一、实验设备专业化程度高

中心自主研制了国际领先的大型船舶操纵模拟器和轮机模拟器。在交通运输部和上海市以及社会各界的支持下,投资2200多万元建成了“木兰航运仿真中心”,投资3000万元建设了“船舶机舱综合实验室”。正在建设的实验室还有:投资3300万元的“现代船舶通信导航与信息技术实验中心”,投资5200万元的“特种船模拟教学平台”。

二、航海教育国际化程度高

中心注重教育开放和人才培养的国际化。与意大利船级社合作开设RINA班;为土耳其、缅甸等国培养博士、硕士和进修教师20多名;为丹麦哥本哈根轮机工程学院承担100余人次的轮机模拟器训练;每年,来自美国麻省海运学院等世界高水平海事院校的60多名国际交换生在中心学习。中心相关课程达到了航海发达国家水平。

三、学生实践创新能力强

在中心,学生通过计算机模拟,能设计出航道宽度,判断码头设置是否合理、掉头区域是否安全等。在新型冰蓄冷、余热回收技术等方面,已孵化出一批具有广阔市场前景和商业价值的科技项目。

近三年来,中心支撑“大学生创新性实验项目”37项,指导学生获得的成果共57项,其中省部级及以上奖项8项,获得专利12项。

四、自主研发成效显著

中心是我国航海、轮机模拟器的主要研发基地。自主研发的代表性产品有:目前世界上规模最大的新一代360度立体视景高仿真度“工程研究型全功能航海模拟器”系统;网络型集装箱船舶轮机模拟器系统;获得全军科技进步一等奖的驾驶台和机舱联动的大型舰艇模拟器系统等。1992年以来,为企事业单位、国内外航海院校等,提供了100多套各种类型的航海和轮机模拟器系统。

教学科研相长,促进持续发展

近三年来,中心人员承担实验教学改革项目14项,完成科研项目400余项,金额12200余万元;发表教学和科研论文300余篇;申请专利200多项,获授权专利150多项。

在近八年由国家海事局组织的海船船员适任证书统一考试中,上海海事大学6次获得第一名,一次性通过率超过95%,远高于同类院校。

每年有超过3000人次的船长、轮机长等各等级高级船员,在中心接受模拟器训练和考试培训,考证通过率一直处于全国领先水平。

每年还有1000多人次的海事系统官员和高级引航员,在中心接受业务和技能培训。

明确建设目标,拓展服务面向

21世纪是海洋的世纪。航运是海洋经济的基础,是海洋权益的重要组成部分,“强国离不开航权”。

实现“航运强国”“海洋强国”战略,需要航海虚拟仿真实验教学中心这样的人才培养基地。

上海国际航运中心建设,必将促进中心的高水平发展,拓宽中心的服务面向。

立足上海、面向行业、与时俱进、不断发展,成为国内一流的航海类专业虚拟仿真实验教学中心,为航运及相关行业培养出更多更优秀的技能扎实、岗位适任能力强、富有创新精神的航海技术人才,目标不变,矢志不渝!

全任务船舶操纵模拟器
货物积载与系固模拟器
船舶交通服务系统模拟器
轮机模拟器
大型动态模拟操作屏
机舱虚拟漫游
虚拟拆装
文字: 
胡志武
图片: 
商船学院
编辑: 
苏娅、朱玉飞
策划: 
胡志武
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