Анализ методов и средств обучения операторов перегрузочных машин

Особенности автоматизации процесса профессионального обучения в различных отраслях с использованием компьютерных тренажеров

Тренажерпредставляет собой техническое средство обучения, позво- ляющее имитировать трудовые условия в учебном процессе.

Тренажеры позволяют повысить эффективность формирования у обу- чающихся производственных навыков управления технологическими про- цессами, определения причин неисправностей в технических объектах, вы- полнения и отработки сложных движений и т.д.

Главным преимуществом и отличием от других средств обучения яв- ляется то, что с помощью тренажеров воспроизводится работа на различном дорогостоящем, сложном и опасном оборудовании. Известно, что при обу- чении на реальном оборудовании возможности повторить какие-либо при- емы ограничены, а в некоторых ситуациях обучение на реальном оборудо- вании является невозможным из-за опасности (в первую очередь во время начального периода обучения) возникновения аварийных ситуаций, травм обучаемых, поломок техники и т.д. Также в процессе обучения на произ- водственном оборудовании недопустимо каким-либо образом «разделить» деятельность обучаемых на составляющие этапы, действия, компоненты, чтобы дать им возможность освоить их по отдельности.

Одним из существенных преимуществ использования тренажеров как средств обучения является то, что они способствуют повышению интереса к обучению и тем самым обеспечивают ускорение процесса формирования навыков. Упражнения на тренажере проводятся до тех пор, пока действия обучаемых не будут доведены до автоматизма, т.е. не станут в необходи- мой степени точными и уверенными. Говоря другими словами, тренажеры представляют собой эффективное средство формирования навыков.

С одной стороны, согласно работе, в тренажерах должны моделиро- ваться наиболее трудные в обучении и наиболее значимые трудовые опе- рации. Однако, чем больше обучение на тренажере соответствует реальным условиям выполнения операций, тем выше эффективность обучения на нем.

Классификации тренажеров

В первую очередь, тренажеры принято [3] классифицировать по принципам моделирования, заложенным в них. Тренажеры, моделирующие устройства и функции технических объектов, могут быть построены на принципах физического и математическогомоделирования:

-Под физической моделью подразумевается предмет, процесс, ситуация и др., обладающие рядом физических свойств, сходных с оригиналом, но отличающиеся размерами, массой и отсутствием второстепенных явлений идеталей.

-На принципах математического моделирования создаются тренажеры на базе вычислительной техники. В том числе компьютерные трена- жеры, а также тренажеры на базе аналоговых вычислительных машин. Остановимся более подробно на классификациях компьютерныхтре-

нажеров, поскольку именно данный вид тренажеров получил наиболее ши- рокое распространение в настоящеевремя.

Компьютерные тренажеры для обучения персонала появились раньше всего в потенциально опасных сферах человеческой деятельности: атомная энергетика, авиация, космонавтика, судовождение и т.д. [3]. Это было свя- зано главным образом с большим риском для жизни и безопасности людей, а также со строгим законодательством, предусматривающим обязательное использование компьютерного тренинга персонала в указанных областях деятельности.

Важным основанием для классификации компьютерного тренажера является тип модели мира, на основе которой он построен:

-Тренажеры, построенные на основе статической модели мира. С помо- щью таких тренажеров обучают действиям с некоторыми статичными объектами при отсутствии внешних возмущений. В таких тренажерах не предусмотрены какие-либо ситуации, развивающихся во времени. На основе статической модели мира строятся тренажеры, представля- ющие собой виртуальные стенды для отработки действий с некоторы- ми приборами иоборудованием.

-Тренажеры на основе динамической модели мира. Такие тренажеры предназначены для обучения действиям с некоторыми объектами при наличии внешних возмущений. Возникающие в ходе работы натре-

нажере ситуации могут развиваться во времени. На основе динамиче- ской модели мира строятся тренажеры для обучения процессу управ- ления различными транспортными средствами, например, автомоби- лем, самолетом, а также технические тренажеры для отработки дей- ствий в нештатных ситуациях. Внешние возмущения мира тренажера могут задаваться преподавателем при составлении упражнения, а так- же в процессе работы обучаемого на тренажере.

Рассмотрим классификацию компьютерных тренажеров по их назна- чению[2]:

- Тренажеры, обучающие моторным навыкам. Данные тренаже- ры применяются для обучения вождению различных транспортных средств, сварочным работам, стрельбе и т.п.

Особая разновидность тренажеров – тренировочные устройства, ко- торые предназначены для облегчения формирования какого-либо од- ного двигательного навыка. Формирование выделенных навыков осу- ществляется с применением несложных приборов и приспособлений. Например, тренировочные установки для отработки координации дви- жений рук при опиливании металла напильником, резания слесарной ножовкой, координации движений рук при фигурном обтачивании де- талей ит.п.

- Тренажеры, обучающие распознаванию образов.Используются для подготовки специалистов в области медицинской диагностики, опе- раторов различных военных специальностей, для обучения навыкам синхронного перевода ит.д.

- Тренажеры, обучающие работе с исключительно исправной тех- никой по жесткому сценарию обучения. Эти тренажеры строятся на статической модели мира, не предусматривающей влияния каких- либо внешних возмущений на объекты мира. Они предназначены для обучения методикам работы с оборудованием, эксплуатации сложной техники, например,медицинской.

- Тренажеры, обучающие поведению в нештатных (аварийных) си- туациях.Используются для обучения работников атомных электро- станций, химических предприятий, а также при обучении управлению различными движущимися объектами, например такими, как самолет

или подводная лодка в сложных ситуациях (например, в случае опас- ности столкновения с каким-либообъектом).

- Тренажеры, обучающие решению задач с разветвленным деревом допустимых решений.Предназначены в первую очередь для обуче- ния навыкам проектирования, монтажа, сборки каких-либо систем, а также навыкам поиска неисправностей и ремонта оборудования. Рассмотрим далее наиболее важные и тесно взаимосвязанныефунк-

ции, реализуемые в современных компьютерных тренажерах – функцию имитации объектов реального мира, функцию интерактивного взаимодей- ствия с обучаемыми функцию контроля действий обучаемого.