CC BY
38ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫХ СРЕДСТВ
ДЛЯ ВООРУЖЕННЫХ СИЛ
BASIC TRENDS AND PRINCIPLES OF ORGANIZING THE PROCESS OF CREATING TRAINING AND TRAINING TOOLS FOR ARMED FORCES
УДК 62-1/-9 DOI: 10.24411/2658-4964-2020-10241
Прасолов Вячеслав Сергеевич
студент
4 курс, факультет «Естественнонаучный» Кафедра О2 «Инжиниринг и менеджмент качества» БГТУ ВОЕНМЕХ им. Д. Ф. Устинова Россия, г. Санкт-Петербург
Prasolov Viacheslav Sergeevich
student
4-year, faculty of "Natural Science" Department of O2 "Engineering and Quality Management" BSTU «VOENMEH» named after D.F. Ustinov Russia, Saint-Petersburg
prasolov.vyacheslav@yandex.ru
Аннотация
В статье изложены результаты исследования основных тенденций и принципов процесса создания учебно-тренировочных средств. Проводится анализ процесса разработки УТС. Излагаются умозаключения об основных тенденциях в области создания УТС. Рассматриваются основные принципы создания средств обучения- важнейшим должен быть принцип построения систем на основе системного анализа, охватывающего техническую часть системы, а также её внешнюю среду, прямые и обратные информационные связи с ней и между и её элементами. Наглядно описываются военные системы по характеру и содержанию: системы-процессы, организационно-технические системы, различные концептуальные системы.
Annotation
The article presents the results of a study of the main trends and principles of the process of creating educational tools. The analysis of the training facilities development process is carried out. The conclusions are made about the main trends in the field of creating training facilities. The basic principles of creating training tools are considered; the most important should be the principle of building systems on the basis of system analysis, covering the technical part of the system, as well as its external environment, direct and reverse information connections with it and between and its elements. Military systems are clearly described by nature and content: systems-processes, organizational and technical systems, various conceptual systems.
Ключевые слова: учебно-тренировочные средства, тренажерная подготовка, система контроля знаний.
Keywords: educational and training facilities, simulator training, knowledge control system.
Достижение успешных результатов в решении любых научных проблем предполагает, прежде всего, глубокое знание объективных законов действительности, которые представляют собой необходимые, существенные, устойчиво повторяющиеся отношения, характеризующие взаимозависимость явлений, их строение, порядок возникновения, функционирования, развития [1].
Бытие человечества протекает в парадигме двух основных базовых состояний: война и мир. Поэтому любое военно-научное исследование должно основываться на существующих законах войны и военного строительства. Законы (закономерности) войны (вооружённой борьбы) выводятся из сущности войны и системы взаимоотношений между структурными элементами военной мощи воюющих сторон. Цель раскрытия и изучения законов войны и её главной составной части - вооружённой борьбы заключается в том, чтобы использовать их для достижения победы. Основным законом войны является зависимость хода и исхода войны от соотношения военных сил противоборствующих сторон. При определении соотношения военных сил надо учитывать не только количество личного состава и военной техники, но и их качество. Причём качество вооруженных сил играет всё большую роль в достижении победы в современной войне. Одной из важнейших закономерностей вооружённой борьбы является также прямая зависимость хода и исхода военных действий от своевременного и качественного всестороннего обеспечения.
При построении любой системы необходимо учитывать объективно существующие закономерности, которые отражают наиболее характерные связи и отношения различных сторон, явлений и процессов в рамках проводимого исследования.
Известно, что все военные системы по характеру и содержанию разделяются на три класса: первый - системы-процессы; второй -организационно-технические системы; третий - различные концептуальные системы (научные теории, концепции, взгляды, военная наука в целом, военная доктрина).
Закономерности военного строительства - это необходимые, глубокие, устойчивые, повторяющиеся, существенные связи и отношения между различными элементами и сторонами этого строительства, а также его зависимости от условий общественной жизни и природной среды. К числу общих закономерностей военного строительства относятся: обусловленность масштабов и направленности военного строительства целями военной политики государства и характером военно-политической обстановки в мире; соответствие военного строительства степени военной опасности и возможному характеру войны; зависимость масштабов и качества военного строительства от материальных возможностей государства.
В результате проведенного анализа процесса разработки УТС освоения ВТ и его результатов установлены следующие объективно существующие закономерности (см. рис. 1).
Рис. 1. Результаты анализа разработки УТС
Из совокупности разрозненных знаний, с помощью индуктивного метода, также были сделаны умозаключения об основных тенденциях в области создания ВТ и УТС (см. рис. 2).
Рис. 2. Основные тенденции в области создания УТС
Исходя из характеристики сформулированных тенденций и закономерностей, можно заключить, что они объективно и существенно влияют на качество разрабатываемых УТС, являются объективной основой соответствующих принципов организации процесса разработки учебно-тренировочных средств освоения военной техники.
Кроме знания объективных законов и закономерностей необходимо также владение всей совокупностью правил по их воплощению в практику. Такими правилами, формируемыми в процессе познавательной деятельности людей, являются принципы.
Важнейшим принципом создания средств обучения должен быть принцип построения систем на основе системного анализа, охватывающего техническую часть системы, а также её внешнюю среду, прямые и обратные информационные связи с ней и между и её элементами.
В качестве основных принципов строительства ВС на современном этапе можно рассматривать научный подход к строительству ВС и поддержание постоянной готовности войск к выполнению боевых задач. Научный подход к строительству ВС подразумевает соответствие основным положениям военной доктрины государства и характеру будущей войны, а также приоритет качественных показателей в строительстве и развитии вооружённых сил. Приоритет качественных показателей в строительстве и развитии вооружённых сил в современных условиях приобретает статус принципа. Анализ развития вооружённых сил ряда стран указывает, что основным направлением в строительстве вооружённых сил РФ должно стать наращивание качественных параметров за счет внедрения достижений современной науки, техники и технологий, передовых методов обучения и воспитания, эффективного использования выделяемых ресурсов.
Боевая готовность войск тесно связана с мобилизационной готовностью - состояние, определяющее степень подготовленности государства к организованному проведению мобилизации. В соответствии с [1] мобилизация (франц. mobilization) - это комплекс мероприятий государства по переводу ВС, др. войск, воинских формирований и органов на организацию и состав, предусмотренные для военного времени, а также по переводу экономики, органов государственной власти, органов местного самоуправления и организаций на работу в условиях военного времени. Одним из факторов успешного проведения мобилизации является наличие подготовленных людских ресурсов.
Реализация принципа мобильности комплекса УТС направлена на поддержание постоянной готовности войск к выполнению боевых задач,
позволит в кратчайшие сроки обеспечивать необходимые материально-технические условия процесса обучения в любом месте расположения воинского формирования; способствовать достижению требуемого уровня надёжности деятельности оператора СЧМ за счёт приближения условий обучения к обстановке реального боя.
Основным принципом технического обеспечения профессиональной подготовки является принцип соответствия средств обучения целям и задачам обучения, который направлен на обеспечение качества средств обучения и своевременности обеспечения потребностей в них.
Принципы организации являются отражением объективных закономерностей практики управления. Они определяют требования к конкретной системе, структуре, организации. В соответствии с этими требованиями образуются органы управления, устанавливаются взаимоотношения между уровнями, применяются те или иные методы управления.
Между двумя подсистемами существует коммуникационная связь, которая выступает каналом передачи информации от субъекта к объекту. Циркуляция управленческой информации между двумя подсистемами позволяет устанавливать соотношение между информацией на входе и на выходе управляемой системы, таким обрезом обеспечивается обратная связь.
Жизнеспособность социальной системы зависит от степени развития соревновательных, конкурентных начал. Конкуренция выявляет наиболее результативные и эффективные пути развития, что выражается в сравнении, отборе и внедрении наиболее эффективных методов хозяйствования и управления [2]. В целях реализации принципа соревновательности в качестве критерия эффективности управленческих решений предлагается ввести стоимость профессиональной подготовки специалистов однотипных СЧМ.
В соответствии с принципом соответствия целей и ресурсов
ключевые цели, принятые в организации, должны своевременно обеспечиваться ресурсами. Данному принципу соответствует программно-целевая технология процесса производства и разработки решений.
Принцип развития основан на жизненном цикле любой материальной системы. Развитие — необратимое, направленное и закономерное изменение системы, материи или сознания.
Обеспечение высокой эффективности процесса создания сложных технических систем в условиях ведомственной разобщённости всегда было трудной проблемой, прежде всего организационной. В настоящее время
децентрализация управления процессом создания УТС приводят к тому, что значительные ресурсы расходуются не эффективно. Растущая напряжённость международной обстановки, состояние экономического потенциала государства, значительная роль УТС в поддержании боеспособности ВС, высокая цена ошибки проектирования обусловливают важность принципов государственного управления, применительно к рассматриваемой проблеме: принцип централизации управления и принцип профессионализма.
Принцип централизации управления нацеливает руководителей различных структур на объединение усилий при решении задач в соответствии с единым замыслом и планом в интересах достижения главной цели.
В соответствии с принципом профессионализма должны быть установлены соответствующие требования к профессиональным качествам исполнителя работ; к работам по разработке УТС должны привлекаться не только инженеры, но и квалифицированные военные педагоги, психологи и экономисты, с тем, чтобы необходимая для оператора СЧМ совокупность знаний, навыков, состояние психических и физиологических функций была гарантированно сформирована с привлечением минимально необходимых ресурсов.
Теория военной экономики содержит ряд принципов, важнейшие из которых: правильный учёт военно-экономических потенциалов противоборствующих сторон; соответствие военного производства военным потребностям; необходимость экономии ресурсов, выделенных на оборону.
Одних материальных ресурсов, необходимых для реализации программ вооружения, не достаточно. Необходимы соответствующие площади для размещения оборудования, кадры высокой квалификации и соответствующий уровень технологии производства. Зависимость времени на удовлетворение потребностей в УТС от их необходимого количества и стоимости, а также наличия необходимых ресурсов обусловливает принцип технико-экономической реализуемости проекта создания образца ВВСТ.
Требование по обеспечению рентабельности УТС обусловливает важность принципа синхронизации жизненных циклов ВТ и УТС их освоения, учитывающего фактор времени.
Система вооружения должна постоянно обновляться и совершенствоваться. Построение комплекса УТС на основе принципа гибкости должно обеспечить возможность модернизации с минимальным расходом ресурсов.
Одним из технических путей для оптимального расходования ресурсов, реализации принципа гибкости является стандартизация и её главная разновидность унификация.
Унификация: приведение к единообразию технических характеристик изделий, технологических процессов, методов и средств испытаний, услуг и т.д. на основе установления рационального числа их разновидностей.
Внутрипроектная унификация - унификация, проводимая в пределах одного проекта.
Межпроектная унификация - унификация, проводимая в пределах двух и более проектов.
Унифицированная составная часть (СЧ) - составная часть, применяемая в двух и более изделиях.
Практическая унификация военной техники осуществляется на основе определения их подобия в выполнении аналогичных функций. Основой метода унификации является систематизация и классификация. Систематизация объектов — это расположение их в определенном порядке и последовательности, образующее четкую систему, удобную для использования.
Реализация принципа унификации при создании человеко-машинного интерфейса (пультовой аппаратуры) однотипных образцов вооружения позволит реализовать идею «универсальный» или «адаптивный» тренажёр, сократить номенклатуру тренажёров и время на удовлетворение потребностей в них. Единовременно созданные, тренажёры послужат и при освоении перспективных образцов вооружения. Все изменения в тренажёрной базе должны затрагивать исключительно программное обеспечение.
Агрегатирование (от лат. aggrego - присоединяю) - это метод создания промышленных изделий путем компоновки их из взаимозаменяемых унифицированных сборочных единиц. Соответствующие агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.
Использование агрегатирования позволяет перейти от конструирования и производства необоснованно оригинального и потому дорогого оборудования и машин к созданию (с использованием конструирования по каталогам) и выпуску их на основе проверенных практикой, оптимальных и взаимозаменяемых агрегатов. Это сокращает затраты на проектирование, конструирование и подготовку к серийному производству в 1,5...2,0 раза. При этом себестоимость продукции снижается на 25...30%. Агрегатирование сокращает издержки на ремонт изделий, упрощает эксплуатацию и т.д. [3].
Реализация принципа агрегатирования при создании человеко-машинного интерфейса (пультовой аппаратуры) позволяет создавать экономичные варианты тренажёров и тренажёрных комплексов, в том числе и в мобильном исполнении.
Принципы теории вооружения представляют собой систему научно обоснованных положений, рекомендаций, выработанных по вопросам военно-технической политики развития вооружения и военной техники. К числу основополагающих принципов теории вооружения относят: повышение его эффективности, унификацию и стандартизацию, комплексное обоснование перспективных направлений развития систем вооружения.
Каждое учебно-тренировочное средство вносит свой вклад в формирование необходимых профессионально-важных качеств специалиста. Наличие функциональных связей в процессе обучения специалистов, а также взаимосвязь жизненных циклов отдельных изделий позволяет считать совокупность УТС для освоения конкретного образца ВВСТ комплексом, обусловливает принцип системного единства учебно-тренировочных средств. Практическая реализация данного принципа направлена на исключение нерационального расходования ресурсов. При осуществлении проектных работ учебно-тренировочные средства не должны рассматриваться обособленно.
Комплексное обоснование перспективных направлений развития систем вооружения подразумевает обязательный учёт мероприятий эргономического обеспечения.
В результате анализа работ [2] установлены основные методологические принципы ЭО направленные на реализацию потенциальных возможностей образца ВТ:
принцип комплексности обеспечивает комплексное изучение человека в конкретных условиях его деятельности, связанной с использованием машин;
принцип обязательности реализуется путем стандартизации эргономических требований в стандартах различного уровня: международных, государственных, отраслевых и др.;
в соответствии с принципом непрерывности эргономического обеспечения оно должно осуществляться на стадиях создания и эксплуатации технической системы и представлять собой не отдельные мероприятия, а единый их комплекс;
принцип проектирования деятельности лежит в основе решения психофизиологических и системотехнических задач при проектировании СЧМ;
принцип максимизации надёжности состоит в том, что распределение функций в СЧМ должно максимизировать её надёжность;
принцип защиты от ошибочных действий оператора; принцип преимущественных возможностей состоит в том, что при распределении функций в СЧМ исполнителю поручаются те функции, которые он выполняет лучше;
принцип оптимальной загрузки регламентирует оптимальный темп поступления информации. При поступлении в час менее 400 простейших сигналов оператор испытывает сенсорный голод и теряет активность, при большем - сенсорную перегрузку, приводящую к пропускам сигналов и ошибкам;
принцип ответственности регламентирует возлагать на человека функции, от которых зависит здоровье и жизнь людей;
принцип минимизации стоимости состоит в реализации наиболее экономичного технического решения;
принцип лёгкости обучения оператора, в соответствии с которым цели ЭО достигаются за счёт оптимизации алгоритмов деятельности.
В результате реализации принципа лёгкости обучения оператора можно достигнуть значительного экономического эффекта за счёт снижения требуемой квалификации специалиста и ресурсов на его профессиональную подготовку.
Один из основных принципов обучения - принцип наглядности обучения задаёт требования и к техническому облику УТС, обеспечивающие учёт максимально возможного количества факторов, оказывающих влияние на оператора СЧМ. Очевидно, что количество и качество моделируемых факторов военно-профессиональной среды определяют конечную стоимость ТСП.
Очевидно, что реализация принципа наглядности обучения и требование минимальной ресурсозатратности должны быть сбалансированы. Наличие экономических ограничений обусловливает необходимость поиска и реализации наиболее оптимальных технических решений при проектировании УТС. В целях реализации основного принципа военной экономики - экономии ресурсов, при разработке тренажёров, предлагается руководствоваться принципом дидактической целесообразности средств имитации при формировании УИМ. В соответствии с этим принципом достижение целевого эффекта предлагается осуществлять за счёт реализации экономичных технических решений. При этом предлагается учитывать особенности осваиваемых образцов (комплексов) вооружения и специфику
подготовки специалистов в различных системах профессиональной подготовки (учебные цели, трудоёмкость подготовки специалистов и их начальный уровень подготовки), эффективность средств имитации при решении учебных задач. Разрабатываемые тренажёры должны обладать только теми свойствами, которые непосредственно оказывают влияние на формирование необходимых профессионально-важных качеств операторов СЧМ на определённом этапе обучения. Избыточные свойства и функции способны значительно увеличить стоимость изделий и системы их эксплуатации.
В соответствии с современными требованиями специалист, функционирующий в контуре АСУВ должен иметь представление и навыки боевой работы должностных лиц по степени иерархии на 1 -2 ступени выше занимаемой должности.
Интеграция УТС направлена на достижение следующих основных целей: повышение наглядности обучения специалистов различных иерархических уровней управления оружием и специальностей, реализации фронтального метода организации занятия, а также оперативности и объективности контроля хода профессиональной подготовки.
Очевидно, что основная дидактическая проблема при создании групповых тренажёров - обеспечение равномерной дидактической нагрузки на обучаемых, которая определяется количеством элементарных сенсорных и управляющих действий операторов в единицу времени. Необходимо отметить, современные моделирующие устройства тренажеров (СМПО) способны имитировать достаточно широкий диапазон различных факторов, в том числе и взаимодействующие СЧМ, противодействие противника и т.п. При этом можно индивидуально регулировать учебную нагрузку, темповую напряжённость, а значит более эффективно использовать учебное время обучающихся.
В этой связи, интеграция УТС может быть общим принципом построения УТС лишь в целях повышения оперативности и объективности контроля хода профессиональной подготовки.
При построении учебных информационных моделей предлагается реализовать блочный принцип, основанный на системном подходе. Суть принципа состоит в том, что модель строится из отдельных логически законченных блоков, отражающих ту или иную сторону рассматриваемого процесса. Блочный принцип построения моделей позволяет разбивать общую задачу построения на отдельные подзадачи и тем самым упростить её решение. При соблюдении блочного строения появляется возможность
использования накопленного опыта и готовых блоков. Структуру учебной информационной модели проектируемого комплекса УТС предлагается формировать из готовых блоков (модулей) на основе представлений о характере деятельности оператора СЧМ.
Литература
1. Киваев И.Н. Повышение качества обучения путем использования автоматизированных обучающих систем в современных образовательных технологиях/ Д.А. Первухин, О.В. Афанасьева, И.Н. Киваев// Журнал «Научное обозрение» №22; Москва; ИД «Наука образования»; 2015 г. -С.238 - 244
2. Киваев И.Н. Модель перспективной автоматизированной обучающей системы / Д.А. Первухин, О.В. Афанасьева, Ильюшин ЮВ., И.Н. Киваев// Сборник трудов III Международной научно-методической конференции «Современные образовательные технологии в преподавании естественнонаучных и гуманитарных дисциплин» - СПб.: Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2016 г. С. 249-253.
3. Киваев И.Н. Модульный состав современных адаптивных систем подготовки / Д.А. Первухин, О.В. Афанасьева, И.Н. Киваев// Журнал «Научное обозрение» №11; Москва; ИД «Наука образования»; 2016 г. -
C.294 - 298.
Literature
1. Kivaev I.N. Improving the quality of training through the use of automated teaching systems in modern educational technologies / D.A. Pervukhin, O.V. Afanasyeva, I.N. Kivaev // Journal "Scientific Review" No. 22; Moscow; Publishing House "Science of Education"; 2015 - S.238 - 244
2. Kivaev I.N. A model of a promising automated training system / D.A. Pervukhin, O.V. Afanasyeva, Ilyushin Yu.V., I.N. Kivaev // Proceedings of the III International Scientific and Methodological Conference "Modern educational technologies in the teaching of natural sciences and humanities" -St. Petersburg: National Mineral Resources University "Gorny", 2016. P. 249253.
3. Kivaev I.N. The modular composition of modern adaptive training systems /
D.A. Pervukhin, O.V. Afanasyeva, I.N. Kivaev // Journal "Scientific Review" No. 11; Moscow; Publishing House "Science of Education"; 2016 - S.294 -298.
