CC BY
49В.В. БАРАНОВ, А.В. АРТЕМОВ
V.V. BARANOV, A.V. ARTEMOV
» W 1
основной компонент обучения
THE MAIN COMPONENT OF TRAINING
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ СЛУЖБЫ РАКЕТНО-АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ВООРУЖЕНИЯ
THE USAGE OF INNOVATIVE TECHNOLOGIES IN TRAINING SPECIALISTS OF ARTILLERY AND MISSILE ARMAMENT SERVICE
Сведения об авторах: Баранов Владимир Валерьевич - подполковник, доцент, кандидат технических наук филиала Военной академии материально-технического обеспечения (г. Пенза);
Артемов Артем Викторович - преподаватель филиала Военной академии материально-технического обеспечения, подполковник, кандидат технических наук (г. Пенза).
Аннотация. В статье рассмотрены основные средства анализа компьютерного моделирования технологических процессов ремонта и технического обслуживания. Проведённые результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе при проведении практических занятий на образах САО 2С19М2.
Ключевые слова: учебно-тренировочный комплекс, 3D-тренажёр, процесс обучения, сценарий.
Information about the authors: Vladimir Baranov - Lieutenant Colonel, Associate Professor, Candidate of Technical Sciences of the branch of the Military Academy of Logistics (Penza);
Artern Artemov - teacher of the branch of the Military Academy of Logistics, Lieutenant Colonel, Candidate of Technical Sciences (Penza).
Summary. The article considers the main means of analysis: computer modeling of technological processes of repair and maintenance. The conducted research results can be used in the educational process when conducting practical classes on the images of CAO 2C19M2.
Keywords: training complex, 3D-training machine, training activity process, scenario.
«
Сначала ознакомься, изучи, а затем действуй».
М.В. Фрунзе,
советский государственный деятель, военный теоретик
В течение последних лет наблюдается интеграция образовательного процесса, направленная в сторону формирования информационно-образовательной среды с использованием инновационных технологий, форм и методов обучения при проведении различных занятий, способствующих повышению уровня формирования знаний, умений и навыков обучающихся при выполнении тактическо-тех-нических задач с применением
различных видов вооружения и военной техники (ВВТ), в частности, образцов самоходных артиллерийских орудий (САО), имеющих в своей комплектации автоматизированную систему управления.
Такая интеграция в настоящее время может быть применима к но-
вым образцам самоходных артиллерийских систем, включающих в себя автоматизированные системы управления.
В этой связи при обучении и подготовке офицерских кадров необходимо применять различные системы обучения, позволяющие
осуществлять качественную реализацию потенциально высоких боевых и эксплуатационных возможностей новейших артиллерийских систем.
В целях реализации образовательных программ в ввузе создана современная учебно-материальная база, одним из инновационных элементов которой являются тренажёры, включающие в себя учебно-тренировочные комплексы и компьютерные 3D-тренажёры.
Среди всей учебно-материальной базы виртуальные ЭБ-трена-жёры, в том числе и компьютерные, занимают особое место. Связано это с тем, что для учебной деятельности они имеют ряд неоспоримых преимуществ, позволяющих эффективно совершенствовать формы и методы организации обучения.
На настоящем этапе современного образования визуализация обучения эксплуатации самоходной гаубицы 2С19М2 «Дилемма» успешно осуществляется с использованием электронных учебников, фильмов, презентаций. Существующие методы обучения позволяют добиться желаемого результата эксплуатации изучаемых образцов самоходной артиллерии. Кроме этого существует необходимость отражения визуализации динамики действий обучающихся (расчёта) при выполнении операций на образцах САО. Она реализуется при помощи учебно-тренировочных средств (УТС), обеспечивающих процесс освоения современных образцов ВВТ на качественном уровне.
Для повышения гарантии качества приобретения умений и навыков действий расчётов на практических занятиях по образцам САО в условиях ограниченного времени с учебной группой в составе 20-30 человек используется технический комплекс.
В качестве такого технического комплекса выступает виртуальный тренажёр инженерно-технического состава службы ракетно-артил-
Схема 1. Виды отработки действий при обучении на тренажёре
лерийского вооружения 2С19М2 «Дилемма».
Как показала практика, компьютерные тренажёры, основанные на виртуальной реальности, могут наиболее эффективно дополнять традиционные практические занятия с использованием ПЭВМ.
Кроме формирования профессиональных умений, навыков работы в группе, компьютерные тренажёры успешно развивают творческие способности, профессиональную интуицию, пространственное мышление.
Комплексный виртуальный тренажёр инженерно-технического состава службы ракетно-артилле-рийского вооружения «2С19М2» позволяет сформировать навыки практических действий в нестандартных ситуациях, показать сущность процессов, протекающих в системах, их взаимную связь, выработать умения и навыки работы обучающихся на САО.
Комплексный виртуальный тренажёр инженерно-технического состава службы ракетно-артилле-рийского вооружения как автоматизированное виртуальное средство
обучения в 3D^opMaTe основан на трёх составляющих: моделирующей, контролирующей, координирующей.
В тренажёре реализована функциональность систем и блоков башенного отсека САО, которыми управляет командир расчёта (оператор) во время боевой работы, а графический интерфейс программы имитирует их внешний вид. Компьютерный тренажёр представляет собой полноэкранные приложения, работающие под управлением операционной системы, и позволяет выработать навыки последовательности действий.
Проведение практических занятий с использованием комплексного виртуального тренажёра инженерно-технического состава службы ракетно-артил-лерийского вооружения по дисциплине «Технология технического обслуживания и ремонта РАВ» производится на основе современных технологий фотореалистической круговой панорамы (ФРКП) и VR (virtual reality - виртуальная реальность).
Используемый на кафедре комплексный виртуальный тренажёр
Таблица 1
Интерактивные сценарии и их участники
№ п/п Сценарии Командир орудия Наводчик Заряжающий Зарядный Заряжающий Снарядный Водитель
1 Перевод СГ в боевое положение + + + + +
2 Проведение КО СГ перед стрельбой + + + + +
3 Загрузка боеприпасов в укладки СГ + + + + +
4 Заряжание гаубицы 2А64М2 и производство выстрела + + + + -
5 Выгрузка снарядов и зарядов из СГ + + + + -
6 Перевод СГ в походное положение + + + + +
7 ЕТО отделения управления СГ + + + + +
8 ТО №1 + + + + +
9 ТО №2 + + + + +
инженерно-технического состава службы ракетно-артиллерийского вооружения предназначен для формирования у обучающихся первоначальных навыков ведения боевой работы на САО.
Данная схема позволяет производить работу руководителя занятия с обучаемыми на автоматизированном рабочем месте по различным сценариям. В техническом паспорте приведено описание сценариев обучения с учётом действий участников выполнения сценариев (см. таблицу 1).
Программное обеспечение (ПО) автоматизированного рабочего места (АРМ) руководителя занятия представляет собой автоматизированную обучающую систему (АОС) тренажёрного комплекса 2С19М2 «Дилемма». ПО АОС тренажёрного комплекса 2С19М2 «Дилемма» предназначено для обучения курсантов (слушателей) по дисциплинам: «Стрелково-пу-шечное, артиллерийское и ракетное оружие», «Специальные машины и устройства».
Графический интерфейс системы является гибким и одинаково удобным в использовании как на персональных компьютерах с большим экраном, так и на мобильных терминалах (или планшетах).
Учёт и ведение обучаемых осуществляется посредством добавления информации об обучаемом, её коррекции и удаления, просмотра списка обучаемых и его фильтрации по разным критериям. Вызов подсистем учёта и ведения обучаемых осуществляется посредством вызова подпунктов меню «Обучающиеся».
Система курсов, задач и критериев доступна из меню «Курсы и задачи». Изначально формируются списки курсов, задач и критериев, затем производится наполнение курса задачами с последующим назначением курса обучаемой группе.
Мониторинг успеваемости осуществляется по выбору в главном меню «Учебный процесс» подпункта «Обзор успеваемости». Мониторинг успеваемости состоит из двух частей: сводки успеваемости по курсу и детальной успеваемости.
Сводка успеваемости по курсу - составная часть формы «Обзора успеваемости», которая позволяет отобразить степень выполнения учебных задач за курс обучения. При нажатии кнопки становится доступной панель управления Интервалом обновления данных (сек.), а сама форма
«Сводки успеваемости по курсу» начинает автоматически обновляться в соответствии с заданным интервалом.
Детальная успеваемость - составная часть формы «Обзора успеваемости», которая позволяет отобразить степень выполнения учебных задач по каждому обучающему в отдельности.
Возможно (в случае необходимости) «ручное» добавление сведений об успеваемости, которое осуществляется по выбору в главном меню «Учебный процесс» подпункта «Добавить сведения об успеваемости». На этой странице сначала выбирается назначенный курс, после чего появится возможность выбрать задачу из тех, кто включён в этот курс, а также выбрать пользователя, которому доступен данный курс. После выбора всех параметров приводится краткая сводка о достижениях выбранного пользователя по данной задаче.
Запуск АОС осуществляется руководителем занятия на рабочем месте руководителя занятия.
С целью разграничения прав доступа вход в АОС осуществляется по логину и паролю, которые необходимо ввести при запуске системы. Интерфейс преподава-
теля включает в себя несколько рабочих окон.
Функционал АОС тренажёрного комплекса позволяет организовать в локальной сети дисплейного класса (и удалённо) работу с интерактивным виртуальным тренажёром изделия 2С19М2 «Дилемма» в составе единой управляющей среды в части отработки навыков при выполнении следующих девяти сценариев.
В процессе дальнейшего развития современных виртуальных средств обучения (3Б-тренажёров) в части обучения эксплуатации самоходной гаубицы 2С19М2 «Дилемма»» и эффективной подготовки обучающихся предлагаются три направления.
В первом направлении совершенствования современных виртуальных средств обучения (3D-тренажёров) в части обучения эксплуатации самоходной гаубицы 2С19М2 «Дилемма» и для организации более качественных действий обучающихся, способствующих усвоению всеми обучающимися изучаемого материала, предлагается использовать многоуровневую методику, включающую в себя четырёхуровневую систему смыслового решения задач.
Четырёхуровневая система логического смыслового решения задач боевого применения САО представлена на схеме 2.
В такой системе представление практического занятия осуществляется в виде стандартной презентации по двум вопросам.
Первый вопрос содержит исходные данные для решения задачи, а во втором вопросе решается однотипная задача на трёх подготовительных уровнях с использованием ЭБ-формата, после чего производится работа на четвёртом уровне «Работа на объекте САО» (образца, инструмента).
Решение задачи на первом уровне осуществляется с использованием технической документации, технологических карт (схем, форм) и расчёта трудозатрат.
Схема 2. Четырёхуровневая система смыслового решения задач
Решение задачи на втором уровне осуществляется с использованием разработанных преподавателем трёхмерной модели на ПЭВМ, электронных учебников, презентаций на ПЭВМ.
Решение задачи на третьем уровне осуществляется на тренажёре по индивидуальным вариантам. При этом при решении задач по вариантам каждому обучающемуся выставляется реальная оценка.
После прохождения цикла решения задач обучающийся переходит на четвёртый уровень - «Работа на объекте САО», где выполняет ряд последовательных логических операций, формирующих правильную подсознательную рефлекторную ответственность за последовательность своих действий при реальной работе на объектах при воздействии отрицательных докритических объ-
ективных и субъективных факторов.
Созданная четырёхуровневая система смыслового решения задач позволяет обучающимся наиболее эффективно усвоить ход решения задачи, определить оптимальные, логически правильные способы решения (ручным, табличным, с применением ПЭВМ), создаёт возможность рассмотреть ход решения на каждом из расчётных этапов.
В ходе проведения методического эксперимента рейтинговой оценки уровня знаний по обучению расчётов обучающихся с использованием тренажёра и расчётов обучающихся без тренажёра по классическому варианту обучения определены рейтинговые оценки знаний, результаты которых представлены на схеме 3.
Схема 3. Рейтинговая тестовая оценка уровня знаний по обучению расчётов обучающихся с использованием тренажёра и расчётов обучающихся без тренажёра по классическому варианту обучения
Схема 4. Разработка программ и загрузка их на программное обеспечение 3D-тренажёра
Таким образом, действия обучающегося по многоуровневой методике позволяют в достаточной степени обеспечить необходимый уровень усвоения профессионально-коммуникационных компетенций при проведении практических занятий.
В последующем развитии тренажёрной базы современных виртуальных средств обучения (ЭБ-тренажёров) в части обучения эксплуатации самоходной гаубицы 2С19М2 «Дилемма» планируется объединять в курсы несколько задач.
Курс может включать неограниченное число технических задач. Для того, чтобы задания в рамках курса стали доступны к выполнению, необходимо назначить курс группе.
Назначенный курс будет доступен для прохождения только в заданные временные рамки. Важно отметить, что при назначении курса выбираются критерии оценивания. Принцип с назначением курсов группам позволяет для разных групп использовать курсы с одинаковыми задачами, но с разной степенью строгости выставления оценок и разными сроками доступности.
Вторым направлением являются разработка программ и подгрузка их к имеющемуся программному обеспечению тренажёра.
Перечень выполняемых практических задач может быть дополнен новыми задачами в виде программ по ТТЗ заказчика по новой задаче.
Разработка задачи производится исполнительным предприятием (организацией), разрабатывающей ЭБ-тренажёр. После разработки задачи предприятие (организация) подключает новую программу к программному обеспечению тренажёрного комплекса. Разработка производится по схеме, представленной на схеме 4.
Третьим направлением по совершенствованию средств обу-
чения (ЭБ-тренажёров) в части обучения эксплуатации самоходной гаубицы 2С19М2 «Дилемма» является создание визуально-динамической связи «тренажёр -объект - обучающийся», которая позволяет формировать навыки подготовки на зрительно-визуальном восприятии по принципу «Увидел, дотронулся, запомнил». При этом используется контактный способ решения задачи по алгоритму, который заключается в том, что обучающийся при решении одной из задач использует не только ЭБ-тренажёр, но и образец САО.
Решение смысловой задачи заключается в том, что обучающийся, отработав задачу на ЭБ-тре-нажёре, переходит на образец САО и с использованием специальной контактной перчатки производит последовательность своих действий согласно выполненной решаемой задачи на ЭБ-тренажёре. Если обучающийся контактной перчаткой прикасается к элементу (узлу) САО согласно указанному в задаче алгоритму правильно, то загорается зелёный контактный датчик, если не правильно - загорается красный датчик, показывающий, что обучающийся совершил ошибку в действии.
Совершенствование современных виртуальных средств обучения (ЭБ-тренажёров) в части обучения эксплуатации самоходной гаубицы 2С19М2 «Дилемма» позволяет более эффективно фор-
мировать у обучающихся первоначальные навыки ведения боевой работы на САО.
Применение таких способов является одним из этапов подготовки обучающегося перед допуском его к самостоятельным практическим действиям на САО 2С19М2.
Таким образом, с учётом концепции развития военного образования, заключающейся в достижении высокого уровня подготовки выпускников вузов, отвечающей как современным, так и перспективным требованиям, комплексные компьютерные тренажёры САО являются одним из основополагающих компонентов информационно-образовательной среды ввуза "
ЛИТЕРАТУРА
1. Приказ Министра обороны Российской Федерации № 670 от 15 сентября 2014 г. «О мерах по реализации отдельных положений статьи 81 Федерального закона от 29 декабря 2012 г "Об образовании в Российской Федерации"».
2. Мордвинов, В. Ф. Технологии дистанционного обучения в системе военного образования: возможности и перспективы // Военная мысль. - М., 2006. № 12. С. 46-49.
3. Федотова, Е. Л., Федотов, А А Информационные технологии в науке и образовании. - М.: Форум: Инфра-М, 2011. ЭЭ6 с.
