CC BY
9О. Р. Попов
МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАМКАХ СПЕЦИАЛЬНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА ИНСПЕКЦИОННО-ДОСМОТРОВЫХ КОМПЛЕКСОВ
Рассматриваются методические вопросы применения в рамках специальной профессиональной подготовки должностных лиц таможенных органов обучающих программных средств, моделирующих на компьютеризированных рабочих местах обучаемых основные возможности реальных рабочих станций RIW мобильных рентгеновских инспекционно-досмотровых комплексов.
Ключевые слова: методика применения; информационные образовательные технологии; специальная профессиональная подготовка; персонал; инспекционно-до-смотровый комплекс; обучающие программные средства.
Модернизация таможенной системы невозможна без активного внедрения новых информационных технологий, систем обработки, хранения и передачи баз данных, в том числе при разработке электронных обучающих материалов по важнейшим дисциплинам таможенного профиля с целью создания многопрофильной информационно-образовательной среды.
За более чем двадцатилетнюю историю развития технических средств обучения создано и отработано большое количество видов учебных материалов, форм их подачи и организации учебного процесса. Традиционным методом является визуализация учебного материала с помощью обычных аудио- и видеосредств. Визуализация облегчает восприятие сложной информации и способна насытить представляемый материал дополнительным смысловым содержанием. Однако наибольшей эффективностью обладают так называемые активные и интерактивные методы обучения. К ним, в частности, относятся базовые учебные материалы, созданные, преобразованные или представленные в электронной форме [1], например:
- имитационные программы, моделирующие на компьютере те или иные закономерности, свойственные изучаемой области;
- тесты (обучающе-контролирующие программы).
Наглядно это отображается «пирамидой познания» по Дж. Мартину (рис.), согласно которой 70% объема учебного материала учащиеся усваивают, запоминают в процессе практических действий [2, с. 23]. В связи с этим развитие специальных профессиональных умений и навыков посредством активных методов реализации обучения в сфере дополнительного послевузовского образования является чрезвычайно актуальным.
В процесс обучения на базе факультета повышения квалификации Ростовского филиала Российской таможенной академии должностных лиц таможенных органов для работы на специализированной рентгеновской технике - инспекционно-досмотровых комплексах (далее - ИДК) - внедрен и наработан опыт применения обучающих программ-имитаторов, моделирующих на компьютере основные функциональные возможности реальных рабочих станций мобильных рентгеновских ИДК. Помимо основной целевой обучающей части, программы обладают возможностью
10%
Лекция Чтение Аудиометоды Видеометоды Дискуссионные методы" Практические действия Обучение других
20%
30%
50%
70%
90%
Рис. Эффективность усвоения учебной информации («пирамида познания») по Дж. Мартину
работы в контрольно-тестовом режиме, позволяющем оценить уровень подготовки обучаемого в ходе обратной связи.
Курс «Начальная подготовка персонала ИДК» для слушателей факультета повышения квалификации рассчитан на 72 академических часа. Из них 26 ч отводятся на лекции, а большая часть - 46 ч выделяются на практические занятия, включающие задания как по отработке основных операций технологического процесса работы мобильных ИДК, так и по анализу распознавания полученных при эксплуатации ИДК теневых рентгеновских изображений.
В лекционной части курса рассматриваются вопросы, раскрывающие физические основы рентгеновской интроскопии и радиационного контроля, охрану труда при эксплуатации ИДК, методы и способы обеспечения радиационной безопасности при использовании ИДК, включая индивидуальный дозиметрический контроль персонала, эксплуатирующего излучающую досмотровую рентгеновскую технику.
По окончании аудиторных теоретических занятий проводятся практические занятия по отработке навыков эксплуатации мобильных ИДК, включая выездные занятия на базе Ростовской таможни по теме «Организация эксплуатации мобильных ИДК персоналом таможенных органов при проведении таможенного контроля товаров и транспортных средств». Одним из элементов практических занятий является отработка навыков работы операторов по анализу изображений, полученных при рентгеновском сканировании грузов.
В настоящее время изучение практической части курса «Начальная подготовка персонала ИДК» проводится с помощью обучающих программных средств, установленных на сервере Ростовского филиала Академии. Занятия проводятся в специализированном классе ФПК, оборудованном компьютерной сетью, подключенной к учебному Web-серверу филиала.
Обучающие программные средства состоят из двух базовых подсистем:
- HCV Training System Stand Alone (HCV TS SA);
- HCV Training System Class Room (HCV TS CR).
Программой, предназначенной для работы в индивидуальном режиме (на одном рабочем месте), является обучающая система HCV TS SA. Обучающая программа экспортируется на рабочее место через CD-диск, на который записана база данных отсканированных рентгеновских изображений в специальном графическом формате рабочей станции ИДК, адаптированная для учебных целей, а также
база данных текстовой информации, содержащая пояснительный и обучающий материал.
В системе HCV TS SA предусмотрены три вида занятий:
- обучение (информационные уроки), содержащие последовательности слайдов и информационных окон;
- упражнения, содержащие наборы теневых картин, включающих изучаемые предметы;
- тесты, также содержащие наборы теневых картин, но без правильных ответов на промежуточном этапе; в конце теста ставится общая оценка.
Основной программой, предназначенной для работы в групповом режиме, является HCV TS CR. Аналогично HCV TS SA данное программное средство содержит базы данных отсканированных рентгеновских изображений и текстовой обучающей информации.
HCV TS CR является системой, открытой как для обучения, так и для редактирования и разработки новых учебных модулей.
Обучаемому предоставляются рабочие станции на базе персональных компьютеров, которые служат индивидуальным рабочим местом обучающегося анализу изображений. В этом варианте рабочие станции HCV TS CR подключены непосредственно к главному компьютеру управления программой, чем обеспечивается совместный доступ к графической базе данных. Обучающий имеет возможность контролировать процесс обучения через специальный интерфейс менеджмента и мониторинга учебных занятий. При этом обучающиеся пользуются готовыми (стандартными) уроками, а HCV TS CR работает как стационарная независимая система обучения. Занятия состоят из аналогичных системе HCV TS SA упражнений и тестов.
Управляющее окно программы позволяет как осуществлять редактирование отдельных уроков, так и создавать новые учебные модули. В этом варианте рабочие станции могут быть отключены от главного компьютера, что позволяет преподавателю редактировать изображения, планировать уроки, готовить тесты или учебные модули, входить в базу данных или вводить отсканированные изображения, работать с системой индивидуальной статистики и т. д. В целом в процессе работы с системой HCV TS CR создается локальная вычислительная сеть, обеспечивающая весь процесс обучения, начиная от составления плана урока администратором сети (преподавателем) и заканчивая сдачей тестов обучающимися.
При составлении учебных занятий каждое упражнение, содержащее ряд изображений с аномалиями, принадлежащими одному из различных типов, может быть отредактировано в соответствии со списком аномалий, хранящимся в базе данных. Списки подозрительных объектов содержат определенное количество базовых наименований, которые поставляются вместе с системой.
В системе HCV TS CR, например, имеются категории: алкоголь, сигареты, наркотики, взрывные устройства, оружие, культурные ценности, незаконные иммигранты, темная зона и т. д.
Данные категории подозрительных объектов систематизированы по урокам обычной трудности (содержащие по пять изображений с аномалиями однотипного характера), повышенной трудности (содержащие по 15 изображений смешанного характера).
Практические занятия по освоению методики распознавания изображений проводятся в объеме, достаточном для изучения основных функций и операций программы по контролю рентгеновских изображений, полученных в реальных условиях
эксплуатации рабочей станции ИДК, а также общих вопросов, отражающих описание видов транспортных средств, нарушений при перемещении грузов, запрещенных к перевозке товаров.
В качестве примера рассмотрим методику проведения практического занятия по теме «Анализ и методика распознавания изображений смешанного типа при эксплуатации ИДК». Занятие рассчитано на четыре академических часа и состоит из трех упражнений. Каждое упражнение содержит по 15 изображений с аномалиями смешанного типа (наркотики, оружие, алкоголь), которые обучаемый должен идентифицировать и пометить. Для усложнения анализа некоторые изображения не содержат подозрительных предметов. На анализ одного изображения в среднем отводится 2-4 мин.
Данное занятие состоит из определенных последовательных этапов. В начале преподаватель дает краткую информацию о теме занятия и методике его проведения с помощью обучающего программного средства, затем предлагает слушателям записать учебные вопросы.
Для входа в систему в начале урока каждый слушатель должен указать свой идентификационный код, который устанавливается преподавателем. Таким образом, исключается работа разных слушателей под одним и тем же именем и обеспечивается «безопасность» статистики каждого обучаемого.
В ходе работы на экране рабочей стации появляются изображения, содержащие наборы теневых картин, включающих потенциально подозрительные предметы (изображения транспортных средств с грузами, содержащими различные аномалии и посторонние вложения смешанного типа). Обучаемый, используя все имеющиеся у рабочей станции функциональные возможности и режимы анализа изображений, исследует и анализирует представленные рентгеновские теневые изображения. Очень важно, что обучающая система анализа изображений является копией-имитатором реальной рабочей станции RIW, основные функции которой позволяют просматривать и анализировать полученное рентгеноскопическое изображение досматриваемого транспортного средства, а также оперативно принимать верное решение по данному грузу [3].
После того как обучаемый детально рассмотрит исследуемые предметы и самостоятельно выделит (промаркирует) подозрительные области или объекты, система автоматически выдает повторное окно данного снимка, но с правильными отметками имеющихся аномалий и указанием допущенных ошибок. Программа автоматически загружает новое изображение. В конце каждого упражнения выдается общая статистика ошибок.
Преподаватель при необходимости может как прокомментировать и проиллюстрировать методику выявления подозрительных областей для разных предметов, так и подвергнуть анализу допущенные при обучении ошибки.
Занятие заканчивается кратким подведением итогов - преподаватель информирует слушателей об индивидуальных результатах выполнения упражнений, рассматривая наиболее эффективные методы распознавания. При этом обсуждаются вопросы:
- какие объекты хорошо/плохо идентифицируются;
- в каком положении лучше/хуже распознаются объекты;
- какие функции панели управления рабочей станции наиболее часто используются и др.
Таким образом, опыт проведения практических занятий по курсу «Начальная подготовка персонала ИДК» свидетельствует, что обучающая программа HCV TS
CR является «динамичным» образованием, с помощью которого, создавая специальные уроки, можно:
- учесть категорию обучающихся (новички, опытные сотрудники, преподаватели и т. д.);
- учесть отечественные особенности таможенного контроля (создавая новые уроки на изображениях, полученных на рабочих станциях из реальных случаев задержаний при работе мобильных ИДК);
- постоянно улучшать учебно-тренировочный процесс (изучая общую статистику, можно оптимизировать количество учебных часов, отводимое той или иной теме);
- проводить тематические занятия для слушателей разных специализаций (создавая специализированные тематические уроки, например, посвященные различным системам оружия, вопросам сокрытия и обнаружения наркотиков в грузовых отделениях транспортных средств, салонах легковых автомобилей и т. д.).
В свете вышесказанного на базе кафедры организации таможенного контроля и технических средств таможенного контроля Ростовского филиала Академии будут продолжены работы в рамках двух основных направлений модернизации обучающих программ по рассматриваемой проблематике:
- расширению содержательной части практических упражнений на основе вновь созданного банка отсканированных изображений, содержащих характерные для отечественной таможенной службы объекты правонарушений и предметы контрабанды, полученные в реальных условиях эксплуатации мобильных ИДК;
- совершенствованию контрольно-тестовой части обучающей программы, предусматривающей для обучаемого возможность проводить анализ собственных ошибок, изучая правильные отметки имеющихся аномалий, заложенные в программе, и пользуясь общей статистикой ошибок и правильных ответов.
Использованные источники
1. Попов О. Р. О применении информационных технологий в преподавании специальных таможенных дисциплин // Академический вестник Ростовского филиала РТА. 2004. № 2.
С. 126-127.
2. Андреев А. А., Троян Г. М. Основы интернет-обучения. М., 2003. 68 с.
3. Малышенко Ю. В. Инспекционно-досмотровые комплексы. Особенности конструкции и работы ИДК HCV-Mobile: учебное пособие. Владивосток: Владивост. филиал РТА, 2008.
226 с.
