CC BY
29
2. Безрукова, В. С. Интеграционные процессы в педагогической теории и практике / В. С. Безрукова. - Екатеринбург, 1994. - 152 с.
3. Беляева, А. П. Дидактические принципы профессиональной подготовки в профтехучилищах: метод, пособие / А. П. Беляев. - М: Высш. шк., 1991. - 208 с.
4. Берулава, М. Н. Интеграция содержания образования / М. Н. Берулава -М.: Педагогика; Бийск, 1993. - 172 с.
5. Гаврилюк, В. В. Основы теоретического синтеза современных дидактических систем / В. В. Гаврилюк // Методологические проблемы развития советской педагогики в условиях осуществления реформы школы: тез. докл. и выступлений на XI сессии Всесоюз. семинара по метод, и теорет. пробл. педагогики. 6-7 декабря 1984 г. / общ. ред. Н. Д. Никандрова, Г. В. Воробьева. - М.: Изд-во АПН СССР, 1984.-С. 137-139.
6. Данилюк, А. Я. Теория интеграции образования / А. Я. Данилюк. - Ростов-н/Д, 2000.-440 с.
7. Костюк, Г. С. Избранные психологические труды / Г. С. Костюк. - М.: Педагогика, 1988. -304 с.
8. Краткие очерки истории философии / под ред. М. Г. Иовчука, Т. И. Ойзер-мана, И. Я. Шипанова. - Изд. 3-е. - М.: Мысль, 1975. - 798 с.
9. Максимова, В. Н. Межпредметные связи в процессе обучения / В. Н. Максимова. - М.: Просвещение, 1988. -191 с.
Ю.Самсиков, С. А. Интегративный подход к подготовке учителей начальных классов: дис. ...канд. пед. наук / С. А. Самсиков. - Рязань, 2000.
П.Шиянов, Е. Н. Развитие личности в обучении / Е. Н. Шиянов, И. Б. Котова. - М.: Академия, 2000. - 288 с.
12.Щенникова, С. В. Интегративный подход в подготовке будущего педагога к творческой деятельности: дис. ...канд. пед. наук / С. В. Щенников. - Киров, 2003.
УДК 74.58 + Об
Н. Н. Сухорукова
ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЕТЕНЦИЙ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ВУЗЕ
Информационные технологии получили широкое распространение в деятельности практически всех служб, функционирующих на российских железных дорогах. Компьютерные технологии применяются в производственно-технологическом, организационно-управленческом, проектно-конструкторском, научно-исследовательском видах профессиональной деятельности. При организации перевозок особенное значение для обеспечения безопасности имеют различные системы автоматического управления и диспетчерского контроля. Эти системы представляют собой сложные программ-
но-алпаратные комплексы с различной степенью автоматизации. В процессе обучения в вузах студенты изучают принципы работы этих комплексов, а практические умения приобретают при прохождении производственной практики. Основной работодатель - Открытое акционерное общество «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») уделяет большое внимание организации практики, на дорогах организовываются специальные рабочие места для студентов-практикантов, назначаются руководители практики и наставники, разрабатываются специальные программы. Тем не менее никто не позволит практиканту, например, планировать маневровую работу или управлять работой станции. И молодой специалист, приходящий на производство, в лучшем случае допускается к самостоятельной работе через полтора - два года адаптации. Для сокращения срока адаптации на рабочем месте вузы используют в процессе обучения различные тренажеры, имитирующие реальные управляющие системы. Как правило, это тренажеры, на которых отрабатываются навыки и приемы работы на отдельных устройствах и оборудовании. В качестве тренажеров могут быть реальное оборудование и программное обеспечение. При обучении на таких тренажерах отрабатываются навыки работы на реальном оборудовании, и молодой специалист, пришедший на рабочее место, быстро на нем адаптируется. Минусом подобного обучения является то, что невозможно собрать все оборудование, которое функционирует в реальном производстве, так как это слишком дорого. Кроме того, пока студент учится на одном оборудовании, в реальной жизни в производство внедряются новые образцы, и приобретенные навыки устаревают. Очевидно, что для такой сложной и масштабной системы, как железная дорога, далеко не каждый механизм и процесс можно изучать в реальности в условиях учебного заведения. Поэтому для отработки навыков управления сложными, опасными, дорогостоящими и громоздкими устройствами и процессами создаются компьютерные имитационные тренажеры и обучающие программы. Но необходимо иметь в виду, что, при введении в эксплуатацию новых или модернизированных технических средств, на основе которых был создан тренажер, приходится радикально перерабатывать программное обеспечение.
Железная дорога - сложная система, в которой наблюдаются взаимодействия «человек - машина», «машина-машина», «человек - человек», «человек - машина - человек», одновременно нескольких человек и машин со сложными связями. Причем «машиной» может быть как механизм, компьютер, так и программно-аппаратный комплекс.
Рассмотрим, например, работу диспетчера. Он взаимодействует с дежурными по станции своего круга (несколько станций дороги); управляет движением поездов, находящихся на перегонах и станциях этого круга, т. е. взаимодействует с бригадами машинистов; взаимодействует с энергетиками, с бригадами, ремонтирующими участки пути, различные устройства и сооружения. Со своей стороны, все члены этих бригад и служб взаимодействуют
как с диспетчерской, так и с другими службами. Взаимодействие может быть устное с использованием различных видов связи, в виде письменных и электронных документов и смешанное, т. е. одновременное составление документа и его озвучивание с использованием технологической связи. Все это взаимодействие регламентировано, для каждого конкретного случая существует инструкция, в которой прописаны: форма документа или устного текста, наименование, кому и когда его необходимо передать, содержание и т. п. Точно так же регламентируются необходимые действия и технологические процессы. Одновременно происходит взаимодействие машин, механизмов и программного обеспечения.
При традиционной предметной ориентации учебного процесса студент получает знания о частях большой системы и очень слабо представляет себе работу смежных служб, практически не умеет с ними взаимодействовать.
На используемых в учебном процессе в вузах тренажерах отрабатываются навыки взаимодействия «человек - машина», причем создатели тренажеров пытаются смоделировать действия человека, предусмотреть его возможные ошибки. Безусловно, существует статистика таких ошибок, и наиболее характерные из них создатели тренажеров закладывают в свое программное обеспечение. Но, во-первых, невозможно предусмотреть все действия и ошибки человека, во-вторых, далеко не так просто разработать программное обеспечение на все случаи жизни. Чем более универсально программное обеспечение, тем оно дороже, причем стоимость растет в геометрической прогрессии. Еще сложнее смоделировать взаимодействия «человек - человек», «человек - машина - человек», одновременно нескольких человек и машин со сложными связями.
При реализации современного компетентностного подхода в образовательном процессе вуза необходимо развивать те умения, или компетенции, которые позволили бы будущему специалисту максимально быстро освоиться с такими взаимодействиями.
Этому подходу созвучно определение компетенции исследователя
Э. Шорта: «Компетенция - это владение ситуацией в условиях изменяющейся окружающей среды, это способность эффективно реагировать на воздействие среды или изменять ее» [2, с. 22]. Предметно-ориентированное обучение, как и обучение на используемых традиционно тренажерах, эту задачу решить не могут. «Таким образом, становится очевидным, что в современной образовательной политике компетентностный подход должен быть тесно увязан с системным (.. .организация процесса обучения, направленного на формирование ведущих компетенций)... .личностно-ориентиро-ванным ...интегративным» [1, с. 170].
Одним из методов формирования и развития компетенций, реализующих взаимодействие «человек - человек», являются деловые игры. В инженерных вузах деловые игры в основном применяются при обучении по специальностям гуманитарного профиля или при обучении инженеров таким
дисциплинам, как иностранный язык. Очень редко деловые игры применяются при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин.
В нашем вузе силами сотрудников, преподавателей, ученых и студентов на основе интеграции разных видов тренажеров, аудио- и ви-деоматриалов, видеоконференции, обучающих и контролирующих программ создана такая виртуальная реальность, в которой можно было бы реализовывать все перечисленные выше взаимодействия и проводить профессиональные деловые игры.
Определим эту виртуальную реальность как интегральную образовательную среду, базирующуюся на инфокоммуникационных технологиях, реализующую имитационную модель сложной системы с включением разветвленных многоступенчатых взаимодействий типа «человек - человек - машина» для формирования необходимых для управления этой системой компетенций.
Так как созданная в РГУПС виртуальная реальность моделирует железную дорогу, она получила название «Лабораторно-тренажерный комплекс “Виртуальная железная дорога”» (ВЖД). Созданная модель дороги позволяет имитировать процесс перевозок, работу дорожного и регионального центров управления перевозками, моделировать процесс управления и контроля движения поездов, установления качественных и количественных показателей работы подвижного состава, обеспечения контроля их выполнения.
Разработчиками отдельных модулей информационно-технологической системы подготовки оперативных работников служб, связанных с движением поездов, являются кафедры РГУПС «Управление эксплуатационной работой», «Станции и грузовая работа», «Автоматика и телемеханика», «Связь», «Автоматизированные системы электроснабжения», «Локомотивы и локомотивное хозяйство», «Электроподвижной состав», «Вагоны и вагонное хозяйство», «Путь и путевое хозяйство», «Экономика и управление на транспорте».
ВЖД создавалась для обучения студентов, повышения качества профессиональной подготовки действующего персонала оперативных работников Северо-Кавказской железной дороги, филиала ОАО «РЖД» (СКЖД), отработки новых информационных технологий на создаваемых интеллектуальных компьютерных моделях станций, участков, работы локомотивов, устройств сети, энергоснабжения, пути и др.
Реализация технологических задач осуществляется для учебных целей в ускоренном режиме времени, а для исследовательских целей - в реальном режиме времени.
ВЖД позволяет осуществлять:
- изучение и контроль знаний правил технической эксплуатации, техники безопасности и других нормативных документов;
- профотбор - определение уровня профессионально важных качеств работников;
- отработку устойчивых навыков и умений действий оперативных работников в нормальных условиях, нестандартных и аварийных ситуациях, при отказах устройств связи, энергоснабжения, локомотивов, ограничениях скорости и др.;
- информационную поддержку принятия решений оперативными работниками при возникновении нестандартных и аварийных ситуаций;
- выявление наиболее подготовленных студентов-инструкторов, кандидатов на вышестоящие должности;
- опробование новых информационных технологий перевозочного процесса с последующей экспертной оценкой эффективности их применения;
- отработку взаимодействия работников смежных служб, связанных с движением поездов.
Процесс обучения на ВЖД предусматривает практическое выполнение студентами ролей оперативных работников управления дороги: дежурных по станциям (участковым, грузовым, сортировочным, промежуточным), дежурного по парку и парку формирования, поездных диспетчеров, диспетчеров энергоучастка пути, систем централизации, блокировки и связи, машинистов поездов, бригадиров ремонтных бригад, логистов и др. Всего в «смене» могут работать до 200 студентов разных специальностей.
ВЖД представляет собой географически распределенный программноаппаратный комплекс, включающий в себя интелектуальные компьютерные и аппаратные модели системы управления движением поездов, системы управления энергоснабжением, системы ведения локомотива, центральный пункт управления, контроля и наблюдения комплекса, лабораторию - модель дорожного центра управления перевозками, лабораторию неразрушающего контроля, логистический центр. Все программно-аппаратные комплексы объединены в локальную сеть. Движение поездов осуществляется согласно графику. Выполняется обработка и смена локомотивов, формирование составов, пропуск по участкам, сдача на соседние районы управления, местная работа на участках, маневры на подъездных путях. Организовывается энергоснабжение, контроль за состоянием пути, текущий ремонт пути и сооружений, подбор оптимального графика подвода поездов, подвод поездов к припортовым станциям. На компьютерных тренажерах отрабатываются отдельные модели управления движением на промежуточных и участковых станциях, на участках, в парках и на горке сортировочной станции, проводятся деловые игры.
Тренажерные комплексы позволяют моделировать работу любых станций, участков, районов управления дороги с учетом колебаний размеров движения. Работать на тренажерах можно как индивидуально, автономно, так и с объединением в сети. Предусмотрен ввод неисправностей.
Система управления обеспечивает отображение на экранах мониторов технологических команд, детальных схем станций с соответствующей коор-
динатной привязкой стрелок и сигналов, с расстановкой светофоров, стрелок и сигналов. Для каждого участка и станции наряду с другими видами оперативно-технологической связи предусмотрена поездная радиосвязь. Видеофрагменты являются частью виртуальной действительности и управляются ио ее законам. Например, при организации маршрута дежурным по станции стрелки и светофоры на экране - окне кабины машиниста переводятся и переключаются в соответствии с состоянием устройств на пульте дежурного по станции, при этом сам видеоряд представляет собой реально существующий и отснятый на видеокамеру участок пути, например, Ростов - Каменоломни.
Система допускает поэтапное расширение функционального состава, оперативно-технологических данных и диспетчерских команд. Создан прототип, открытая модель, предоставляющая возможности развития по непредусмотренному сценарию, свободного выбора путей решения проблем.
Производственная ситуация задается проводящим занятие преподавателем, находящимся в центральном пункте управления комплексом. Через систему видеоконференцсвязи преподаватель и все участники занятий имеют возможность наблюдать за действиями друг друга.
Необходимо отметить, что широкое распространение компьютерных игр привело к тому, что у молодых людей бессознательно притуплено чувство опасности. Проигранную войну можно начать сначала, разрубленный герой как ни в чем не бывало вскакивает и продолжает свой путь, разбитая машина появляется на старте в первоначальном виде. Американские исследователи отмечают, что молодые водители, увлекающиеся компьютерными играми, на порядок чаще попадают в аварии с тяжелыми последствиями, так как у них отсутствует страх. Включаемые в ВЖД видеофрагменты и фотоматериалы используются для усиления эффекта реальности происходящих событий, особенно при демонстрации последствий неверных решений. На студентов большее впечатление производит демонстрация фотографий с места крушения поезда, чем такое же крушение, воспроизведенное методами компьютерной трехмерной графики.
Комплекс ВЖД в РГУПС эксплуатируется более 6 лет. За это время накоплен большой методический и фактический материал, подтверждающий эффективность комплекса для учебных целей. Об уникальных возможностях комплекса ВЖД свидетельствует тот факт, что руководство СКЖД ежегодно заключает договоры на повышение квалификации диспетчерского состава с использованием ВЖД. Опытные диспетчеры, имеющие стаж от 10 лет и более, считают, что занятия на ВЖД полезны им для отработки различных нестандартных ситуаций и решений. Можно выделить такие компетенции, инвариантные к специальности, являющиеся личностно-ключевыми, развивающиеся во время занятий на ВЖД, как ответственность, умение действовать в стрессовых ситуациях, способность принимать самостоятельные решения, способность принимать правильные решения в
нестандартных и аварийных ситуациях, системного мышления, общения и вз аимо действия.
Внедрение комплекса ВЖД в учебный процесс способствовало существенному повышению качества обучения наших выпускников.
Библиографический список
1. Исаева, Т. Е. Педагогическая культура преподавателя как условие и показатель качества образовательного процесса в высшей школе (Сравнительный анализ отечественного и мирового образовательного процесса) / Т. Е. Исаева. - Рос-тов-н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2003. - 312 с.
2. Competence: Inquiries into its Meaning and Acquisition in Educational Settings / Ed. By Edmund C. Short. - Lanham etc.: University Press of America, 1984. - Vol. VI.- 185 p.
УДК 37.0
О. М. Железнякова
ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТЬ ПРИНЦИПОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
Сегодня многие исследователи отмечают, что законы, закономерности и принципы в процессе обучения и в целостном учебно-воспитательном процессе «нелегко сформулировать, так как не определены еще позиция, угол зрения для их формулировки, неясны природа и структура законов», «еще окончательно не решен вопрос о принципах обучения. Стоит серьезная проблема в плане поиска новых принципов, изменения их содержания, раскрытия необходимого и достаточного количества принципов. Серьезную проблему для дидактики представляет идея систематизации принципов с позиции эффективности процесса обучения» (выделено нами - О. Ж.) [1, с. 212, 218].
Из диалектики известно, что развитие осуществляется за счет противоречий. Основным путем разрешения противоречий является их чередование, когда одно из них доминирует как наиболее актуальное на данный момент времени. Другой путь, который сегодня обозначился, - это единство на основе взаимосвязи и взаимообусловленности. Между тем механизм этой связи пока еще не разработан.
Нам представляется, что проблема разрешения противоречий постепенно переходит в разряд стабильного развития при обращении к принципу дополнительности (синергетическая парадигма), в рамках которой глобальное разрешение противоречий заключается собственно в нахождении и определении третьей - компромиссной - категории пер-
