Информационные средства обучения и сохранения накопленных знаний специалистов Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 681.324

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ НАКОПЛЕННЫХ ЗНАНИЙ СПЕЦИАЛИСТОВ

А.И. Сукачев, А.В. Барабанов, В.В. Сафронов, А.В. Гаганов

В статье рассмотрен вопрос разработки и использования средств обучения и накопления знаний на этапе внедрения и использования систем электронного документооборота. Представлен вариант курса автоматизированного обучения для ускорения внедрения системы 1C:PDM на предприятии

Ключевые слова: обучение, знание, 1C:PDM

Внедрение систем электронного документооборота (например, с использованием системы 1C:PDM) на производстве является трудоемкой и ресурсо - затратной задачей. Система управления инженерными данными 1C:PDM, разработанная компанией APPIUS, имеет модульную структуру: модуль управления справочной информацией, модуль управления структурой изделия и модуль управления технологией изготовления. Помимо этого, в состав системы включен ряд второстепенных модулей: управление изменениями, управление архивом, нормирование.

Основной концепцией системы является интеграция данных об изделии на базе электронной структуры изделия (ЭСИ), которая может быть сформирована автоматически на основе SD-модели с использованием соответствующей PLM-компоненты, реализующей обмен данными между 1C:PDM и системой трехмерного моделирования [1].

В качестве системы трехмерного моделирования можно использовать Autodesk Inventor, SolidWorks, SolidEdge, AutoCAD, КОМПАС и др [2-3].

Актуальность создания современной образовательной программы в области работы системы 1C:PDM на предприятии определяется как широкими возможностями этой системы, так и потребностью непрерывного образования специалистов. Система обучения и накопления профессиональных знаний может решать задачи на двух уровнях: первый - позволяющий ускорить процесс перехода на автоматизированные системы управления разработкой изделий; второй - дистанционное образование без отрыва от производства.

Система обучения и накопления профессиональных знаний в области высокотехнологичного производства может состоять из следующих компонентов (рис. 1):

- система управления обучением;

Сукачев Александр Игоревич - ВГТУ, аспирант, e-mail: mag.dip@yandex.ru

Барабанов Александр Владимирович - ВГТУ, канд. техн. наук, доцент, e-mail: bаv@mail.ru

Сафронов Виталий Владимирович - ВГТУ, канд. техн. наук, доцент, e-mail: vitolik@bk.ru

Гаганов Александр Владимирович - ВГТУ, директор НОЦ, тел. (473) 246-12-07

- набор электронных учебных курсов;

- СУБД;

- графическая система (например, Autodesk Inventor);

- система 1C:PDM;

- набор справочников;

- набор современных инженерных проектных решений;

- экспертная система и т.д.

Рис. 1. Пример системы обучения и накопления профессиональных знаний

Интерактивные средства обучения включают в себя систему управления обучением (LMS) и набор электронных учебных курсов (ЭУК).

Система управления обучением реализует следующие функции:

- учет слушателей, персонализация, разграничение прав доступа;

- управление процессом обучения, учет результатов обучения и тестирования;

- интеграция с механизмами синхронного и асинхронного общения;

- подготовка аналитической отчетности.

В настоящее время существуют множество систем управления обучением: Moodle, WebTutor, АТШог и др.

Инструментальные средства, применяемые при проектировании ЭУК, должны обеспечивать следующие возможности:

- обеспечивать ввод, редактирование и форматирование текста (текстовый редактор);

- вести подготовку иллюстрированной части ЭУК (графический редактор);

- формировать сценарий диалога между пользователем и системой;

- формировать структуру ЭУК;

- обеспечивать связь с внешней средой (операционной системой) и другими программными модулями;

- формировать различной формы вопросы и производить обработку ответов;

- вести сбор, обработку и отображение статистики по результатам обучения;

- создавать библиотеку графических изображений ЭУК.

Одной из таких систем является Leaning manager system (LMS) «Moodle», которая предназначена для автоматизированного контроля качества усвоения информации. Система функционирует в интерактивном режиме в реальном масштабе времени. При работе с Moodle от пользователя не требуется профессиональных знаний в области применения средств вычислительной техники.

Система может содержать неограниченное количество учебных модулей, что способствует накоплению знаний на предприятии. Пользователь имеет возможность отвечать на любое количество вопросов в пределах одной темы. Количество контрольных вопросов и время ответов задается в режиме настройки программы.

Данная система обеспечивает случайную выборку и предъявление вопросов, ввод ответов пользователя, анализ правильности ответов, выдачу результатов контроля для одного пользователя или группе пользователей.

За счет применения в системе генератора случайных чисел все вопросы и варианты ответов перемешиваются, нумеруются заново, и на экране появляется индивидуальная последовательность вопросов для каждого пользователя.

При организации учебного курса в системе LMS «Moodle» страница курса называется кадром. По размерам кадр - это видимая часть экрана дисплея. Кадры подразделяются на информационные и контролирующие, в которых пользователю задается вопрос.

Банк вопросов курса состоит из сотен вопросов, которые объединены тематически в набор тем. Каждая тема может содержать неограниченное число вопросов (обычно до ста) приблизительно одной степени сложности. Правильный ответ на вопрос оценивается в один балл. Неправильный ответ приносит ноль баллов.

В режиме «Тестирование по выбранному курсу» вызывается программа, которая при помощи генератора случайных чисел выдает набор вопросов и вариантов ответов. В эти наборы вопросов входят вопросы из всех тем, причем количество вопросов из одной темы одинаково для каждого пользователя. В результате наборы из вопросов не повторяются, но имеют одну степень сложности.

В курсе контроля знаний ответы сопровождаются звуковыми сигналами

«неправильно» или «правильно», ведется учет заданных вопросов и правильных ответов. Затем происходит переход к кадру со следующим

вопросом. Нельзя вернуться (например, листанием кадров) к вопросу, на который производится ответ.

Завершается контролирующая часть программы появлением кадра с результатами проверки знаний. Максимальное количество баллов, которое можно получить, ответив на набор вопросов, равно количеству вопросов (минимальное число баллов равно 0).

Оценка формируется в зависимости от количества правильных ответов (в процентах) и устанавливается преподавателем в

соответствующем справочнике.

Электронный учебный курс включает в себя набор лекционного, видео, тестового материала. Структура электронного учебного курса представлена на рис. 2.

Структура электронного учебного курса

Модуль 1

Лекционный контент

тесты для проверки знаний

Лабораторная работа

Тесты для проверки умений

Модуль N

Лекционный контент

тесты для проверки знаний

Лабораторная работа

Тесты для проверки умений

Итоговая проверка знаний и умений

Рис. 2. Структура электронного учебного курса

Обычно в рамках проекта «разработка автоматизированной системы дистанционного обучения» проводится:

- анализ существующих систем управления дистанционного обучения (LMS);

- разработка структуры дистанционного курса с учетом специфики предприятия;

- разработка учебно-методической части дистанционного обучения;

- установка и настройка на сервере предприятия автоматизированной системы дистанционного обучения;

- апробация на предприятии автоматизированной системы дистанционного обучения.

В рамках обзора существующих систем управления дистанционным обучением проведен анализ популярных LMS систем (moodle, webtutor, eLearn-ing Server и т.д.) и выбор LMS системы и структуры учебного курса с учетом специфики предприятия. Основной целевой аудиторией для разрабатываемой программы должны стать следующие три группы специалистов: конструкторы; архивариусы; администраторы.

Дистанционный курс состоит из общего цикла и трех вариативных профильных модулей. Общий цикл включает в себя базовые принципы и понятия,

связанные с работой системы 1C:PDM: знакомство с 1C:PDM; знакомство с интерфейсом 1C:PDM; структура ЭСИ в системе 1C:PDM.

Второй этап образовательной программы включает в себя как теоретический материал (лекционный материал, мультимедийный контент, методические руководства), так и выполнение практических работ, эмитирующих работу системы на предприятии в дистанционном режиме.

Профильный модуль «Работа конструктора в системе 1C:PDM» включает в себя следующие функциональные узлы:

- зкспорт ЭСИ из Autodesk Inventor в 1C:PDM;

- управление структурой изделия;

- конструкторско-технологический справочник;

- проведение извещений;

- работа с ревизиями.

Профильный модуль «Работа архивариуса в системе 1C:PDM» состоит из следующих функциональных узлов:

- регистрация децимальных номеров;

- электронные инвентарные книги;

- карточки учета документов;

- заявка на тиражирование;

- выдача копий;

- возврат документации.

Профильный модуль «Работа администратора в системе 1C:PDM» включает в себя следующие функциональные узлы:

- создание нового пользователя и настройка доступа;

- работа со справочниками;

- работа с дескрипторами безопасности;

- настройка PLM компоненты;

- настройка конструкторско-технологических справочников (КТС).

Учебно-методическая часть включает в себя:

- лекции (не менее 30 часов);

- тестовые задания (не менее 30 тестовых заданий);

- контрольные вопросы (не менее 20 вопросов);

- мультимедийный контент (не менее 30 видео фрагментов);

- интерактивные мультимедийные справочники (не менее 25 страниц для каждого).

На сервере предприятия производятся установка и настройка:

- установка LMS системы;

- установка и настройка СУБД;

- настройка интерфейса LMS;

- загрузка дистанционного курса в LMS;

- тестирование работы дистанционного курса;

- апробация системы сотрудниками предприятия.

Для освоения теоретических знаний используется система LMS Moodle. В частности, для этой системы были разработаны учебные курсы: работа конструктора в системе 1&PDM, работа архивариуса, администрирование системы. Для приобретения практических умений по этому курсу используется набор систем 1C:PDM, системы трехмерного моделирования и PLM компонента, связывающая системы 1C:PDM и Autodesk Inventor.

Структура разработанного объединенного курса «Основы работы в системе 1С:PDM» представлена на рис. 3.

Рис. 3. Структура курса по работе в системе 1C:DPM

Как видно из рис. 3, курс разделен на две части: общеобразовательная и специализированная.

Общеобразовательная часть необходима для знакомства сотрудников предприятия с функциональными возможностями программного продукта, а также для приобретения умения по работе с системой 1С:PDM.

В специализированной части рассмотрены алгоритмы работы сотрудников предприятия в системе 1С:PDM. Специализированную часть можно условно разделить на три группы: работа конструктора, работа архивариуса, работа администратора.

Под работой конструктора понимается создание электронной структуры изделия, а также перевод ее в состояние «в Архиве». Под работой архивариуса понимается ведение электронного архива, т.е. создание и ведение карточек учета на каждое изделие, а также контроль выдачи копий документов.

Под администратором понимается администрирование системы 1C:PDM, т.е. создание и редактирование пользователей, а также настройка системы 1C:PDM в целом.

На рис. 4 представлен интерфейс разработанной системы накопления знаний.

Рис. 4. Интерфейс системы накопления профессиональных знаний

Следует отметить, что использование системы обучения и накопления профессиональных знаний специалистов на предприятии уменьшает время внедрения программных продуктов, а также позволяет постоянно повышать профессиональный уровень разработчиков.

Работа выполнена при поддержке Минобрнау-ки РФ в рамках проекта "Создание высокотехнологичного производства магистральных нефтяных насосов нового поколения с использованием методов многокритериальной оптимизации и уникальной экспериментальной базы" (Договор № 02G25.31.0100)

Литература

1. Создание электронного архива средствами PDM-систем [Текст] / А.М. Нужный, В.В. Сафронов, А.В. Барабанов, А.В Гаганов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2013. - Т. 9. -№ 6.1. - С. 23-27.

2. Принципы построения системы интерактивного проектирования технологических процессов [Текст] / В.Ф. Барабанов, А.М. Нужный, А.Д. Поваляев, Н.И. Гребенникова, В.В. Сафронов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2014. - Т. 10. -№ 5. - С. 64-66.

3. Концепция бесшовной интеграции управленческих систем [Текст] / В.В. Сафронов, В.Ф. Барабанов, А.Д. Поваляев, А.В. Гаганов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2013. - Т. 9. - № 6.1. - С. 34-40.

Воронежский государственный технический университет

INFORMATION AND LEARNING TOOLS CONSERVATION OF SPECIALIST

KNOWLEDGE

A.I. Sukachev, A.V. Barabanov, V.V. Safronov, A.V. Gaganov

Abstract: The paper deals with the development and use of learning and knowledge during the implementation and use of electronic document management systems. A version of the course-balanced, automated learning to accelerate the introduction of 1C: PDM in the enterprise

Key words: education, knowledge, 1C: PDM