信息技术在船员培训考试管理应用中的探讨

文 赵鹏，李晓伟，吕 明，杜 敏

（1.潍坊海事局，山东 潍坊 261200；
2.山东海事职业学院，山东 潍坊 261108）

据统计，我国国际贸易总运量的90%以上是通过海上运输来完成的。作为海上物流链畅通和水上交通安全形势稳定的重要保障，船员群体在国家社会经济发展和总体安全中发挥着重要的作用。2018年12月，习近平总书记访问巴拿马期间与“玫瑰轮”船员专门通话，这充分体现了党和国家对船员队伍建设和发展的高度重视。2019年中共中央国务院印发的《交通强国建设纲要》[1]，对我国船员队伍建设提出了新的更高要求。为落实该纲要，2021年5月，交通运输部等六部委联合印发了《关于加强高素质船员队伍建设的指导意见》[2]，对推动我国高素质船员队伍建设、促进航运业高质量发展具有重要意义。在高素质船员队伍建设中，海事主管部门在服务广大船员、便利船员业务办理方面也应采取有效的措施，尤其是近几年来受新冠肺炎疫情影响，很多业务应创新探索利用信息化等手段通过网上办理的模式，让船员和培训院校足不出户就能完成业务办理，真正在提升海事业务管理和服务水平上取得切实成效。

目前我国共有航海类院校59所，截至2020年底，全国已有注册船员1 716 866人[3]。根据波罗的海国际航运公会（BIMCO）和国际航运公会ICS《海上人力资源报告2021》，2021年全球持证海员供给总量估计为1 892 720人[4]，中国的全球持证海员人数约占全球的31%，中国已成为名副其实的全球船员大国。目前全国海事主管部门从事船员管理业务的专职人员数量相对较少，以潍坊海事局辖区为例，现有船员培训院校4所，年均培训各类船员5万余人次，约占山东省的50%、全国的7%，稳居全国地级市第一，而目前潍坊海事局的船员培训监督管理人员仅有6人。

对海事主管部门来说，船员管理主要涉及到船员个人信息核实、船员注册、航海类院校船员培训开班计划确认、船员培训条件审核、培训过程监管、培训项目考核、船员证书办理、船舶任职资历审核等相关业务[5]。这些业务主要由各海事局政务中心、船员管理处室、考试中心等人员落实执行。

一方面，海事管理人员与航海类院校船员培训规模数量严重不匹配已成为当前海事主管机关在船员培训监督管理中的最大短板；
另一方面，目前传统管理手段单一，无法有效覆盖全部业务范围，对院校船员培训及考试的监督管理还是仅限于执法人员的现场检查，无法对培训全过程实施监控，特别是在现有管理体制下，对院校的船员培训的质量控制仅体现在培训资质核验和质量体系审核中，无法体现在现有的监管体系中。

基于上述现状，面对船员培训院校多、船员培训量大、船员培训及考试监管任务重等难题，如何保障院校船员培训质量、规范船员培养过程，为高素质船员培养提供便利条件已成为海事主管部门从事船员管理工作中亟需解决的问题。

在上级海事主管部门关于加强事中监管的要求中，强调对船员培训的过程管理和控制，在合理采取“双随机一公开”和“四不两直”监管机制下，既要提高船员培训现场监管的效率，又要保证增强现场监管的效能。目前单靠现有的监管手段和措施远远不能满足当前要求，特别是近年来受到新冠肺炎疫情的影响，这就要求在监管工作中要创新管理思路和手段，做到服务与管理相结合，在保证监管效能的基础上做到优质服务。在全球新一轮科技革命和产业变革加速进行，移动互联网、人工智能和大数据技术等快速发展的大背景下，创新研究通过利用信息化的管理模式来有效提升船员培训考试管理水平和管理效率不失为一种有效的解决途径。

为进一步提高船员培训质量和培训效率，潍坊海事局积极创新船员管理模式，利用大数据分析，与山东海事职业学院共同研发了“一中心、两平台、三终端”的船员培训综合服务平台，有效解决了全国大多数海事主管部门对船员培训院校的监管一直沿袭纸质签注、核查及审批这种传统管理模式造成的效率低、管理成本高的难题。平台能够借助可视化的数据驾驶舱进行大数据展示，包括分层级基础数据统计分析、分课程数据统计分析、分班级数据统计分析、分时间数据统计分析、学费资金统计等功能，能够提供海事主管部门船员培训上级监管与培训院校校内管理服务有效结合；
能够为学生与家长提供便捷的个性化服务；
能够优化学生课堂与实操培训考试行为识别算法，优化学生疑似作弊行为识别算法，实现对更多疑似作弊行为的研判。

“一中心、两平台、三终端”指的是船员管理智能监控中心，考试管理平台、培训评估监督平台以及自助服务终端、现场检查终端、手机服务终端。（见图1）

（一）“一中心”：船员管理智能监控中心

船员管理智能监控中心设在潍坊海事局政务中心，是信息化船员管理系统的核心，主要由船员管理控制中心、培训机构远端教学监控系统、信息处理和存储中心等组成。通过智能控制中心的数据处理和系统集成，有效的把两个平台和三个终端融合在一起，进行数据集合和有效验证，确保各类基础数据信息的准确性和及时性，从而对船员管理的各项业务和航海院校的各类培训活动进行有效管理和自动处理，大大提升了管理效益，服务培训学员和各项业务开展。（见图2）

图2 船员管理智能监控中心效果图

以普通船员（值班水手）适任岗前培训项目管理为例，通过船员管理智能控制中心系统，海事业务主管人员能对培训机构拟申请开班的值班水手培训计划、培训学员基本信息、值班水手教员资格进行线上审核审批；
项目进行中，通过智能监控中心监控系统，可随时对值班水手培训项目的授课进度、教师到位情况、学生出勤情况、教学计划的实施情况（包括理论、实践教学）进行监管，确保培训机构按照项目培训计划有效实施，保障课堂教学效果和学员的学习成效，为提高船员素质和技能奠定良好的基础。

（二）“两平台”：理论考试管理平台、评估监督平台

船员培训项目的考核模式是“教考分离”，海事主管部门是考试的组织和实施者。考试形式分为理论考试和评估考试，通常理论考试主要是在计算机终端考场进行，考试成绩在考试结束后当场公布；
评估考试在相关培训项目的实训室进行，根据项目类别由选派的评估员进行现场考核和赋分，考核结果分为通过或不通过。

平台主要通过自主创新研发基于人工智能AI的作弊行为分析识别系统，可对无纸化考试过程中的实时视频进行智能分析，及时对各类疑似作弊行为进行预警并即时通知监考教师，实现了与船员考试集约化管理的深度融合。主要包括考试行为识别训练系统、考试行为实时识别系统、考试行为预警系统。

1. 理论考试管理平台

理论考试管理平台的核心在于培训学员考试资格的自动审核和防止考试作弊行为的预警。考试资格的审核处理主要依据是各培训项目教学期间学员的考勤（需达到该培训项目90%的出勤率），该数据的来源与授课期间学员的自动考勤采集；
防止考试作弊，重点在于考生身份信息的自动识别、考试过程中作弊行为的预警。

（1）考勤自动处理系统：考勤数据的来源与培训院校教学场地和实训场地安装的摄像机通过人脸识别实现了无感电子考勤，自动识别培训学员和授课教师身份；
每节课结束后系统会自动生成每个学员的出勤率和任教教员的到课率；
项目培训结束系统会自动生成每名培训学员在培训期间的整体出勤率，只有培训出勤率达90%以上才能具备申请该项目考试的资格。

（2）防作弊行为识别系统：该系统主要由行为识别系统、行为实时识别系统和考试行为预警系统构成。

①考试行为识别训练系统：该系统是基于3D神经网络的人体动作识别训练系统，它是通过多达100 TB人体动作视频分析后构建的预训练模型。具体包括：考试行为分类（拟定）包括异常行为（包括考生站立、举手）、作弊行为（包括书本、手机、回头、交谈）；
训练样本为以上6种行为图片作为正样本各10 000张，正常考试行为图片作为负样本20 000张；
训练时长为500小时。

②考试行为实时识别系统：该系统根据考次安排，考试开始后调取现场实时视频进行动作分析。对考试过程中的异常行为和作弊行为，向服务器上传实时视频与图片保存并联动预警模块进行快速反应。

③考试行为预警系统：该系统安装在监控中心电脑主机，启动后从服务器获取本考场当前进行的考试并启动预警信号监听，主界面显示本考场内所有监控视频。系统接收到预警信号后，发出声音提示，相应监控视频最大化并以红色框线标注对应考生。监考人员处理后，录入处理过程并存档。

2. 评估监督平台

船员培训项目实践项目考核主要是在各培训院校的实训场所进行。各实训室均按照配置标准配备了相应的专业设备，每个实训项目依据类别不同设置了各项实践考核项目，考试的组织依据项目不同分为校内评估员考试（主要是合格证培训项目）、外派评估员考核（适任培训项目），培训学员在考核现场抽取考试题卡，完成相应的实训操作并由评估员依据实操完成情况赋值。

培训评估监督平台主要由身份识别系统、评估员考核系统和考试辅助识别系统组成。

（1）评估考试身份识别系统：主要是借助在实训室安装的摄像机通过人脸识别在船员实操考试时自动识别考生身份，防止替考。

（2）评估员考核系统：主要由评估考试管理系统和评估员使用终端组成。适任评估考试现场由评估员根据培训学员实践操作情况赋值并现场录入相应成绩。当天考试结束后上传考生考试数据至成绩管理系统，自动汇总并形成考核成绩。

（3）考试辅助识别系统：通过运动检测摄像机，在学生实操动作执行后辅助识别考试结果。该系统正在结合相关评估训练项目逐步完善中，目前还处于辅助阶段，主要用于辅助评估员现场考核。包括撇缆考试辅助识别系统、焊缝辅助识别系统。

（三）“三终端”：自助服务终端、现场检查终端、手机服务终端

1. 自助服务终端

它是以时间线的方式，对每个船员培训项目的开班申请、班级管理、考勤管理、教师管理、学生管理、考试管理、成绩管理等实现网上自助办理，极大地提高管理效率，节省培训院校的管理成本。（见图3）

图3 培训院校自助服务终端

2. 现场检查终端

它能够实现海事管理部门对船员培训院校培训计划、培训过程的全过程实时监督、执法过程标准化检查、培训结果信用管理等。（见图4）

图4 海事局现场检查终端

3. 手机服务终端

它能够让学生或家长通过手机端方便地查询已参加的培训项目、培训内容、培训时间、考试成绩查询等，并可通过平台在线与培训院校或海事管理部门进行沟通互动。（见图5）

图5 学生手机服务终端

该平台在全国率先实现了船员培训考试全过程实施执法标准化检查，培训结果信用管理，保障了辖区船员管理体系的高效运行，特别是在新冠肺炎疫情影响下，能够为海事监管、学校管理提供便捷高效的技术支持，保证船员培训工作不断不乱。

（一）服务和便利培训院校业务办理方面

该平台自2021年开始试点使用以来，仅山东海事职业学院一家院校1年就有包括基本安全、精通救生艇和救助艇、驾驶模拟器、轮机模拟器、国际航线英语等在内的20个培训项目通过该平台实现了网上在线业务办理与监督管理，共计完成了310期10 510人次，大大提高了海事管理部门和学校的工作效率，降低了管理成本，得到了高度认可。2021年下半年，该平台又陆续在辖区另外3家航海类培训院校中推广使用，应用效果良好。交通运输部海事局对该平台进行了指导完善，目前已有包括山东海事局、山东省海员工会、山东海事局工会、共青团潍坊市委、武汉理工大学等在内的十几家单位前来参观学习。

（二）助力培训院校疫情防控期间在线教学

为了帮助培训院校的教师尽快适应、转变线上教学方式，最大程度减少对船员培训工作开展的影响，潍坊海事局积极组织研发人员拓展船员培训综合服务平台功能，一方面在平台中设立相关培训课程线上资源模块，组织辖区内院校教师将培训课程建在平台上，并将课程二维码发送给学生，让学生利用加入课程资源进行线上自主学习；
另一方面，平台还积极对接其他在线开放课程平台，学生通过点击网址链接就能访问其它在线平台中的相关课程资源。同时潍坊海事局鼓励培训院校疫情防控期间可利用腾讯会议、钉钉视频等线上直播的方式开展线上培训项目理论课远程授课。通过依托综合服务平台上的线上学习资源与在线直播相结合的方式实施在线教学，实现了教师教授与学生自主学习相结合、自主研发平台与公共平台使用相结合，最大限度的降低了疫情防控期间对开展线下船员培训带来的不利影响。经统计，2022年3—4月疫情防控期间，辖区4家航海类培训院校共计60门培训课程的1 960学时的内容利用服务平台与在线直播相结合的方式开展教学授课，受益学生达1 878人次。

当然，虽然该平台在一定程度上能够有助于推动船员培训教学的开展工作，但是仅仅只是用于辅助教学。再加之线上教学课堂难管理、学生课堂体验感不强等弊端，终究不能代替教师线下授课，特别是船员培训教学多数都是一些实践性较强的项目，线上学习代替不了学生亲自动手实操训练。

在疫情防控持续常态化的背景下，给船员招生、培训、考试和发证的全过程管理都带来了挑战，海事管理部门坚持“四化”引领，依托现代信息技术推动供给侧结构性改革，推动精准化、智能化、无人化监管的现代化治理体系和治理能力提升已成为必然趋势。实现让船员培训综合服务平台发挥其预定设计功能，特别是对于无人考试系统的应用，一方面需要进一步建立和完善海事法规体系，让“智能监管”获得法理支持，另一方面需要进一步持续加大相关信息基础设施投入，并争取获得交通运输部海事局的支持和认可，最终实现船员培训系统、校园智慧网络、海事一网通办平台等的互联互通，实现共享优质培训资源、便捷船员服务、公平监管秩序、高效政务服务，真正实现创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。