CC BY
0
Zaikin Nikolay Nikolaevich, lecturer, [email protected], Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications,
Fatyanova Elena Valentinovna, lecturer, fatlen 77@mail. ru, Russia, Saint Petersburg, Military Academy of Communications,
Chuprikov Oleg Valerievich, lecturer, chuprikov_ov@mail. ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications
УДК 355.54
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-3-101-102
АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫХ СРЕДСТВ
С.А. Завидов, Д.Д. Бездверный
Рассмотрены основные подходы, применяемые при оценке эффективности различных учебно-тренировочных средств.
Ключевые слова: учебно-тренировочные средства, оценка, эффективность, качество.
Эффективность применяемого в процессе подготовки операторов УТС является одним из основных показателей, определяющих эффективность как самого обучения, так и итоговой оценки приобретенных умений и навыков. Ряд авторов, Г.М. Зараковский, В.В. Павлов [1] при оценке УТС используют термин «качество УТС».
Для оценки качества УТС часто используется понятие «эффективность». Под эффективностью УТС понимается его соответствие целям и задачам обучения, а также способность обеспечивать и поддерживать факт привития обучаемому необходимых умений и навыков при приемлемых затратах на приобретение УТС и его эксплуатацию.
Для количественной оценки эффективности УТС нередко используется понятие «адекватность». В общем случае адекватность определяется как мера сходства или близости прототипа объекта моделирования собственно УТС. Следуя С.И Магиду [2], под адекватностью понимается обобщенная характеристика степени соответствия параметров УТС совокупности требований, для достижения заданного уровня квалификации обучаемого. Количественная оценка каждой адекватности определяется набором факторов. Степень влияния каждого из них на соответствующую адекватность должна быть количественно оценена экспертами. Совокупность количественных оценок всех факторов, влияющих на адекватности, позволит получить количественные оценки каждой из них и, в конечном итоге, дать количественную оценку степени соответствия УТС целям и задачам обучения.
Возможность количественной оценки эффективности УТС позволяет определить классы УТС по степени эффективности их применения для каждого конкретного случая, что является решением важных задач: выбора рационального УТС или выработки рекомендаций по совершенствованию существующего УТС (повышению его эффективности).
Следует отметить имеющееся своеобразие подходов изготовителей, и пользователей к оценке эффективности, которая зачастую сводится исключительно к формальному определению соответствия УТС формальным требованиям.
Учитывая вышеизложенное, несомненный интерес представляет анализ различных подходов к оценке эффективности УТС. Существуют различные подходы к оценке их эффективности. Как указывалось ранее, основными показателями эффективности функционирования любой системы являются количество и качество выпускаемой системой продукции, отнесенные к затратам на ее производство.
Известные методы оценки эффективности УТС можно разделить на две группы. Первую группу составляют работы Лапшина Э.В., Малашинина И.И., Ремезова А.Н., Горюнова И.Г., Воронкова В.Н. [3-5], которые оценивают эффективность применения в учебном процессе УТС как функцию их качества, при этом качество оценивается следующими характеристиками:
- номенклатура отрабатываемых учебных задач;
- точность и подробность воспроизведения функциональной или физической модели имитируемого образца техники;
- качество учебной информационной модели тренажера;
- особенности технического решения задачи воспроизведения внешней обстановки и его влияния на учебную эффективность тренажера;
- гибкость управления тренировкой: остановка, возврат, повтор, варьирование масштабом времени, управление ситуациями;
- уровень автоматизации оценки степени подготовленности обучаемого и управления процессом его обучения;
- перспективность моделирования устройства;
- надежность тренажера.
Предлагаемые оценки эффективности, основанные на анализе одной или нескольких отдельных характеристик, не учитывают методических и организационных особенностей использования тренажеров в учебном процессе, т.е. их дидактических возможностей.
Основными выводами по результатам анализа таких методов оценок эффективности являются следующие:
- отсутствует единый подход, охватывающий все показатели адекватности УТС;
- отсутствует обоснованный выбор состава показателей адекватности;
- практическая невозможность установления между заказчиком и разработчиком УТС паритетных отношений на основе строгих нормативов в части согласование уровня желаемого (заказчиком) эффекта и объема затрат на обеспечение этого эффекта;
- отсутствует нормативная база для решения оптимизационных задач как в процессе проектирования, так и в процессе применения УТС, различающихся функциональным назначением и особенностями технического решения;
- практическая невозможность построения сбалансированных количественных оценок, включающих в себя функциональные, технические, организационные, методические и экономические аспекты УТС и их применение в учебной практике.
Вторую группу составляют работы Шашкова О.В., Люсина В.Л., Загретдинова И.Ш., Магида С.И., [6-9], в которых авторы связывают эффективность УТС с определением экономического выигрыша при переходе от реальной техники к использованию различных имитаторов. Так, в работе Багрецова С.А. [10] предлагается оценка экономической эффективности обучения с использованием тренажера на основе сравнения часовой стоимости эксплуатации тренажера Сч и моделируемой им реальной техники, применяемой в учебных целях
Сч=Сн+Сп/Т, (1)
где Сн - непосредственная стоимость одного часа работы тренажера, руб.; Сп - поставочная стоимость тренажера, руб.; Т - общее количество часов службы тренажера (общее количество часов тренажера).
Для оценки экономической эффективности применения тренажера коэффициент выигрыша Кв, определяется по формуле
Кв=Кэ(Счр+Счц)/Счт, (2)
где Счр - часовая стоимость эксплуатации реальной техники, руб.; Счт- часовая стоимость эксплуатации тренажера, руб.; Счц- часовая стоимость эксплуатации вспомогательной техники (если в ней есть необходимость), руб.; Кэ - коэффициент эффективности тренировки, показывающий, какому количеству часов использования в учебных целях реальной техники соответствует один час тренировки на тренажере.
Экономическую эффективность Э применения тренажера предлагается оценивать, исходя из величины годового экономического эффекта Эг, получаемого от применения тренажера в учебном процессе, и сумме капитальных вложений К на его создание
Э=Эг/К. (3)
В этой же работе предпринята попытка введения показателей, учитывающих основной эффект от перевода учебного процесса с реальной техники на тренажер.
Для этого введен коэффициент технической эффективности тренажера Ктех определяемый как отношение числа М групп слушателей, подготовленных на тренажере, к числу N0 групп, подготовленной на реальной технике, т.е.
Ктех= Мт/М° . (4)
Показатель Ктех может быть представлен также в виде временного соотношения
Ктех- Кэ(/тпи //°пи)(/°ц//тц), (5)
где /пи - время полезного использования учебной техники (индекс 0 - реальной, т - тренажера) за некоторый календарный срок; /ц - продолжительность тренировки одной группы.
В методике оценки эффективности УТС по технической подготовке по результатам войсковых испытаний [11] введен коэффициент технического использования тренажера Кти который представляет собой отношение времени наработки /р тренажера за период эксплуатации к суммарному времени наработки, времени устранения отказов /в, времени ремонта /рем и времени технического обслуживания /то, т.е.
Кти- /р//р+/н+/рем+/то , (6)
и коэффициент использования оборудования тренажера (Кио), который определяется как отношение задействованного в конкретной тренировке оборудования к незадействованному. А поскольку неиспользование на тренировке оборудования равносильно потери учебного времени, а используемый состав оборудования получается переменным, среднее значение Кио предлагается определять в виде
То
КИОср - 1/Т ¡К Л, (7)
J ио
0
где То - период тренировки на тренажере.
Оценка Qт выражается через оценку качества профессиональной деятельности обучаемого оператора и процесса решения задачи и определяется как
Qт=Qтli+Qт2i+(QтlQт2), (8)
где Qтli - составляющая, обусловленная частичным изменением скорости работы оператора в результате обучения при выполнении г'-й операции.
Основным недостатком указанного подхода является то, что при определении экономического выигрыша отсутствует учет потери эффективности обучения.
Зеленин В.М. предложил оценивать эффективность применения тренажеров по их годовой пропускной способности М, определяемой с учетом надежности работы тренажера [12]
М=/ Кэ(/р) шо, (9)
102
где t - расчетное время работы тренажера в год; tp - продолжительность отдельной тренировки; Кэ^) - коэффициент сохранения эффективности тренажера за время тренировки tp; то - количество обучаемых операторов на полностью исправном тренажере.
Показатель Ra(tp) является функцией то и фактического числа обученных на тренажере m(tp) т.е.
K(tp) = m(tp)/mo. (10)
Здесь
т(и)=тоКо(р), (11)
где Ког - коэффициент оперативной готовности тренажера.
Данная оценка, в принципе, применима к тренажерам любого типа и любой сложности. Однако, из-за трудности точного определения значения показателя Ког для всего тренажера, значение m(tp) рассматривается как функция надежности его подсистем, т.е.
m(tr) = ЪищКоМ = Z?=i mt (tl )Kr(tJ = Pt (tp), (12)
где Кг - коэффициент готовности i-й подсистемы тренажера; Pt (tv) - вероятность безотказной работы г'-й подсистемы тренажера; п - количество подсистем тренажера.
Годовая пропускная способность тренажера в [12] обозначается через W и определяется выражением
W = m0K3(tTp)K„K3, (13)
где Ки = Ьгод/Ьц - коэффициент интенсивности обучения; Кз = Ьгодф/Ьгод- коэффициент загрузки тренажера; ^ -продолжительность отдельной тренировки; б-од - время использования тренажера в течение года; &од.ф - фактическое время использования тренажера в течение года; tu - длительность цикла обучения оператора т0; Кэ - показатели, используемые в оценке (10).
Проведенный анализ показывает, что существующие методы оценки эффективности носят частный, порой противоречивый характер: сравнение УТС осуществляется по отдельным показателям, а эффективность их использования в учебном процессе рассматривается, в основном, на концептуальном уровне.
Приведенные оценки характеризуют лишь экономические показатели отдельных адекватностей тренажера, не позволяя получить количественный показатель эффективности использования тренажера в учебном процессе. При применении такой методики, основанной исключительно на экономических показателях, не учитывается или попросту отсутствует обратная связь между оценкой эффективности тренажера и оценкой результатов обучения на нем. Это приводит к тому, что по результатам обучения нет возможности оценить эффективность применения того или иного тренажера, что является существенным недостатком такого подхода.
Таким образом, анализ литературных источников по оценке эффективности УТС позволяет сделать заключение, что представленные в них методики основаны на оценке одной или нескольких отдельных адекватностей и не в полной мере учитывают методические и организационные особенности использования УТС в учебном процессе.
Список литературы
1. Зараковский Г.М., Павлов В.В. Закономерности функционирования эргатических систем. М.: Радио и связь, 1987. 232 с.
2. Магид С.И., Загретдинов И.Ш. Персоналу энергетики - адекватные тренажеры // Энергетика и промышленность России, 2003. №3. С. 5-17.
3. Лапшин Э.В., Блинов А.В., Юрков Н.К. Информационные модели проектирования интеллектуальных тренажеров широкого профиля // Измерительная техника. 2000. № 8. С. 23-27.
4. Малашинин И.И., Сидорова И.И. Тренажеры для операторов АЭС. М.: Атомиздат, 1979. 152 с.
5. Ремезов А.Н., Горюнов И.Г., Воронков В.Н. Технические и программные средства для обучения персонала стандарты, нормы и реализация // Теплоэнергетика. 2001. № 10.1. C. 29-32.
6. Шашков О.В., Щербич В.И., Шашков В.О. О принципах построения компьютерных тренажеров тепловых сетей // Теплоэнергетика. 1999. № 10. С. 37 - 39.
7. Технико-экономическое обоснование применения тренажеров артиллерийского вооружения / В.Л. Люсин и др. // Оборонная техника. 1980. № 11. С. 13 - 17.
8. Загретдинов И.Ш., Магид С.И., Мищеряков С.В., Сысоева Л.В., Архипова Е.Н. Обеспечение комплексной адекватности тренажеров для электроэнергетики основа безаварийной работы оперативного персонала. М.: Апарт, 2003. 32 с.
9. Магид С.И. Теория и практика тренажеростроения для тепловых электрических станций. М.: МЭИ, 1998. 156 с.
10. Багрецов С.А. Методика оценки экономической эффективности обучающих систем. Л.: ПВУРЭ, 1989.
37 с.
11. Методика оценки эффективности УТС по технической подготовке по результатам войсковых испытаний / В.ч. 68054. 1987. 37 с.
12. Бичаев Б.П., Зеленин В.М., Новик Л.И. Морские тренажеры. Л.: Судостроение, 1986. 283 с.
Завидов Сергей Анатольевич, д-р техн. наук, доцент, francuz_76@,list.ru. Россия, Москва, АО «Концерн ВКО «Алмаз-Антей»,
Бездверный Данил Дмитриевич, аспирант, [email protected], Россия, Москва, АО «Конструкторское бюро специального оборудования»
ANALYSIS OF EXISTING APPROACHES TO EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF EDUCATIONAL AND TRAINING TOOLS
S.A. Zavidov, D.D. Bezdverny
The main approaches are considered, used in evaluating the effectiveness of various educational and training
tools.
Key words: educational and training tools, estimation, effectiveness, quality
Zavidov Sergey Anatolievich, doctor of technical sciences, docent, francuz [email protected], Russia, Moscow, Concern VCO «Almaz-Antey»,
Bezdverny Daniel Dmitrievich, postgraduate, bezdvernyy99@mail. ru, Russia, Moscow, JSC «Design Bureau of special equipment»
УДК 616.314:677.016
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-3-104-105
ИЗУЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦВЕТНОСТИ МИКРОГИБРИДНЫХ КОМПОЗИТОВ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Е.Е. Майоров, Л.И. Шаламай, Е.Ю. Мендоса, В.Б. Лампусова, Н.С. Оксас, С.А. Косов
В работе проведено изучение параметров цветности микрогибридных композитов колориметрическим методом. Перспективно и актуально применять современные колориметры для исследования цветовых характеристик химических, биологических и медицинских объектов, так как эти приборы и комплексы позволяют представлять полученные данные в разных колориметрических системах: XYZ, CIELAB, RGB, HSL с высокой информативностью и точностью. В работе определена цель исследования, поставлена задача и приведены объекты и метод измерений. Показан внешний вид и технические характеристики прибора. Получены координаты цветности, которые показывают, что все измеряемые микрогибридные композиты имеют маркеры вблизи цветовых координат эталонов.
Ключевые слова: колориметр, композит, цветовая система координат, фотометрические параметры, эталон, оттенок.
В настоящее время колориметрические методы и средства востребованы в различных направлениях науки и техники [1]. Колориметры активно применяются в химических, пищевых производствах, медицине, биологии и экологии [2]. Несмотря на повышенный интерес к промышленным колориметрическим приборам и комплексам различного назначения, огромное внимание уделяется лабораторным колориметрическим системам, которые определяют фотометрические параметры исследуемых объектов и сред достоверно и с высокой точностью [3].
Современные колориметрические приборы и комплексы имеют в своем составе спектрофотометрические датчики либо спектрофотометры [4]. Работа этих приборов и комплексов основана на измерении оптических спектров отражения или пропускания в спектральном диапазоне от 380.. .780 нм и дальнейшем расчете по спектрам координат цвета исследуемого вещества в необходимой колориметрической системе [5].
Из научной литературы известно, что использование современных спектрофотометров в составе колориметрического прибора или комплекса ведет к усложнению конструкции, увеличиваются массогабаритные размеры [6]. В отличие от простых колориметров у них технические характеристики лучше, что доказывает на практике высокая информативность, достоверность полученных измерений [7].
Эти приборы и комплексы позволяют представлять полученные данные в разных колориметрических системах, таких как XYZ, CIELAB, RGB, HSL и т.д. [8]. Большинство лабораторных и промышленных колориметрических приборов, и комплексов используют интегрирующие фотометрические сферы, где источники и приемники излучения находятся за пределами полости сферы, либо внутри полости сферы [9-13].
Поэтому представляет интерес применение современного колориметра, который по своим техническим характеристикам может измерять параметры цвета микрогибридных композитов.
Изучение параметров цветности микрогибридных композитов колориметрическим прибором явилось целью настоящей работы.
Постановка задачи. В лабораторных условиях с помощью колориметра CR-400 провести измерения фотометрических параметров микрогибридных композитов разных марок производителей в разных цветовых системах координат XYZ и HSL. Проанализировать результаты измерений на уровне различимых визуально оттенков цвета.
Материалы и метод исследования. Контролировались следующие микрогибридные композиты разных торговых марок: «ДентЛайт» оттенок А2, «Sapphire» оттенок А3, экспериментальный образец оттенок розовый.
Представленные композиты могут применяться для восстановления полостей передних и боковых зубов во всех клинических случаях: культи зуба, непрямом восстановлении, реставрации молочных зубов, а также сколов керамики.
