Управление процессом приобретения профессиональных навыков при обучении оператора на компьютерном тренажере

Некоторые научные работы посвящены вопросам управления приоб- ретением профессиональных навыков на компьютерных тренажерах. Сле- дует отдельно отметить работу [8], в которой приведены основные характе- ристики, которыми должен обладать процесс управления тренингом в ходе профессионального обучения будущих машинистов на современном ком- пьютерном тренажере оператора портального крана: объективность, систе- матичность, адаптивность.

Объективностьобеспечивается автоматическим вычислением чис- ленных значений качества и фиксацией допущенных нарушений правил выполнения перегрузочного цикла. Перечень значимых показателей и на- рушений, а также их критических значений может быть выявлен методом экспертной оценки с привлечением ведущих специалистов предприятий, на которых используются перегрузочныемашины.

Систематичностьдостигается постоянным целенаправленным предъявлением обучаемому в процессе всего курса тренировок информа- ции о качестве его работы.

Адаптивностьв основном визуальной обратной связи означает по- степенное введение каждого отдельного показателя и нарушения в систему упражнений для предъявления обучаемому, причем в первых упражнениях

– вмоментвозникновениянарушений,впоследующихциклахтренировки

– по окончании упражнения, что обеспечивает мотивацию обучаемого для быстрейшего приобретения навыков самоконтроля качества своей работы. При завершении комплекса тренировочных занятий по отдельной теме об- ратная связь должна быть не более информативной, чем в реальных усло- виях работы на кране. Обратим внимание, что визуальная обратная связь не достигает эффекта до тех пор, пока у обучаемого не создана внутрен- няя модель действий, ведущих к достижению цели перегрузочного цикла. Для контроля и самоконтроля целесообразно вычислять среднюю динами- ческую оценку за каждую последовательность из нескольких циклов упраж- нения.

Проанализировав работу, не вызывает сомнений то положение, что

весьма важной является эффективная визуализации интерфейса (с целью повышения наглядности представления оператору отдельных элементов технологического процесса) и структурирование сообщений по их опера- тивно-функциональной значимости.

При организации процесса выполнения упражнений очень важен ра- зумный учет времени обучения. С одной стороны, недопустимы ситуации, при которых обучаемый, зная необходимую последовательность действий, может не успеть выполнить данные действия. С другой стороны, тренажер не должен позволять обучаемому выполнить большее количество действий в единицу времени, чем при реальных производственных условиях.

Построение функциональной модели существующей версии компьютерного тренажера оператора портальногокрана

В данном разделе рассмотрена существующая на кафедре ИТАС вер- сия компьютерного тренажера оператора портального крана.

Описание КТК будет происходить с использованием языка модели- рования UML. UML — стандартный язык для написания моделей анализа, проектирования и реализации объектно-ориентированных программных си- стем.

UMLможет использоваться для визуализации, спецификации, кон-струирования и документирования результатовпрограммных проектов. UML — это не визуальный язык программирования, но его модели пря- мо транслируются в текст на языках программирования (Java, C++, VisualBasic и т.п.) и даже в таблицы для реляционной БД.

Описание процесса обучения на КТК реализовано при помощи диа- грамм вариантов использования. Диаграмма вариантов использования пока- зана на рисунке 1.3 и представляет собой функциональную модель процесса обучения крановщиков с применением текущей версии компьютерного тре- нажерногокомплекса

Необходимо выявить недостатки данной модели и определить функ- ции, которая должна будет выполнять разрабатываемая подсистема.

В варианте использования «Прохождение практического этапа обу- чения оператора на компьютерном тренажерном комплексе»«Обучае- мый» после допуска «Преподавателя» на прохождение практического этапа

Рисунок1.3—Диаграммавариантовиспользованиядляпрактическогоэтапаобученияна КТК до использованияподсистемы

обучения пробует выполнить упражнения на тренажерном комплексе, то есть перейти к выполнению вариантов использования, связанных с выпол- нением упражнения.

При выполнении варианта использования «Прохождение практиче- ского модуля»«Обучаемый» пытается выполнить предложенное упраж- нение на тренажерном комплексе. По окончании выполнения «Преподава- тель» переходит к выполнению варианта использования «Принятие реше- ний и формирование управленческих воздействий в процессе и завершении выполнения упражнения, а также после выполнения очередного упражне- ния».

При выполнении варианта использования «Автоматическое вычис-ление отдельных показателей качества»происходитавтоматическоевы-числение компьютерным тренажером показателейкачествавыполненияупражнения. Например, время выполнения, точность установки грузаит.п.При выполнении варианта использования «Принятиерешенийиформирование управляющих воздействий в процессе изавершениивы-полнения упражнения, а также после выполнения очередного упражне-

ния»«Преподаватель», используя показатели качества для каждого упраж- нения принимает решение об качестве освоения «Обучаемым». Если «Обу- чаемый» показал хорошие результаты, то принимается решение о переходе к следующему упражнению или о завершении практического этапа обуче- ния. В случае неуспешного прохождения упражнения принимается решение о необходимости повторить выполнение упражнения для закрепления уме- ния илинавыка.