CC BY
2
УДК 621.396
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-11-281-282
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ СИТУАЦИОННЫХ ТРЕНАЖЕРОВ
Н.П. Удальцов, П.А. Агеев, Е.В. Михейкина
В статье рассматриваются особенности построения ситуационных тренажеров на основе моделирования деятельности должностных лиц органов управления с целью совершенствования способов и методов работы и повышения качества управления.
Ключевые слова: должностное лицо, орган управления, организация, ситуационное моделирование, обстановка, сценарий, специальное программное обеспечение.
Тренажер - это учебно-тренировочное устройство для отработки рабочих навыков, выработки и совершенствования техники управления машиной (механизмом) [1].
В государственных стандартах определение тренажера включено в класс «Системы человек-машина». ГОСТ 21753-76 под тренажером определяет «техническое средство, предназначенное для профессиональной подготовки операторов системы «человек-машина», отвечающее требованиям методики подготовки, реализующее модель системы «человек-машина» и обеспечивающее контроль качества деятельности обучаемого» [2].
Особый класс представляют компьютерные тренажеры. Под компьютерным тренажером (КТ) понимается тренажер, обеспечивающий генерацию модели реальности в соответствии с математической моделью этой реальности при помощи программных средств. При использовании КТ осуществляется подача на основные органы восприятия обучаемого (зрительные, слуховые, тактильные, обонятельные) программно-управляемых воздействий, а также обеспечивается реалистичная реакция моделируемой среды на производимые действия, в результате чего появляется эффект личного участия пользователя в наблюдаемой виртуальной среде. Задача КТ - обеспечить соответствие усваиваемых материалов или навыков требованиям предстоящей работы, повысить эффективность учебного процесса, а также добиться того, чтобы усвоенные при обучении стереотипы поведения были успешно перенесены на условия реальной деятельности в качестве должностного лица органа управления.
Используемая в педагогике классификация средств обучения относит КТ к категории технических средств обучения, т .е. системам, комплексам, устройствам и аппаратуре, применяемым для предъявления и обработки информации в процессе обучения с целью повышения его эффективности [3].
По функциональному назначению технические средства обучения (ТСО) обычно разделяют на три основных класса: информационные, контролирующие и обучающие [4].
К информационным относятся средства, отличительной особенностью которых является преобразование информации, записанной на том или ином носителе, в удобную для восприятия форму.
Контролирующие ТСО могут быть индивидуальными и групповыми. Они отличаются типом обучающих программ и методом ввода ответа обучаемых. По степени сложности ТСО контроля знаний варьируются от простых карт, таблиц и билетов автоматизированного контроля до специальных компьютерных программ. При этом в интересах повышения качества обучения необходимо предусматривать специальные программные средства анализа результатов работы обучаемых с подробным разъяснением допущенных ошибок и показом правильных действий.
Технические средства обучения обеспечивают предъявление учебной информации обучаемым по определенным программам, заложенным в технические устройства, и, при необходимости, одновременный контроль правильности их практических действий и контроль усвоения теоретических знаний.
Кроме того, существуют технические средства обучения, совмещающие функции различного назначения - комбинированные.
Важнейшей отличительной чертой КТ является тип модели виртуальной реальности, предлагаемой обучаемому. Выделяют следующие типы модели виртуальной реальности - на основе статической модели и на основе динамической модели [5].
Тренажеры, построенные на основе статической модели, обучают действиям с некоторыми статичными объектами при отсутствии внешних возмущений. В таких тренажерах нет ситуаций, развивающихся во времени. На основе статической модели строятся технические тренажеры, представляющие собой виртуальные стенды для отработки методик действий с приборами и оборудованием.
Тренажеры на основе динамической модели предназначены для обучения действиям с объектами при наличии внешних возмущений. Ситуации, возникающие в ходе работы, могут развиваться во времени. На основе динамической модели строятся тренажеры-симуляторы (например, управление самолетом и т. п.), а также технические тренажеры для отработки действий в нештатных ситуациях. Внешние возмущения для тренажера задаются преподавателем при составлении задания или прямо во время работы обучаемого на тренажере, а также могут являться факторами, заложенными в сценарии обучения.
Анализ современных программных тренажеров показывает, что общими функциями, поддерживаемыми всеми тренажерными комплексами, являются функции имитации объектов реальной действительности и интерактивного взаимодействия с пользователем [6].
При подготовке должностных лиц (ДЛ) органов управления необходимо обеспечить функцию информационной поддержки обучаемых. Можно выделить два способа управления информационной поддержкой - интерактивное и контекстное. Интерактивное управление подразумевает отображение информации по требованию пользователя и с учетом ситуации, в которой он находится. При контекстном управлении информация отображается не по инициативе пользователя, а в зависимости от текущей ситуации (например, если обучаемый допустил ошибку). Предлагается использовать оба подхода.
Важнейшей необходимой функцией КТ является функция контроля действий обучаемого. Различают входной, профильный (функциональный) и выходной контроль. Входной контроль, как правило, представляет собой набор тестов с вопросами по основным положениям, понятиям и концепциям теории. Профильный (функциональный) контроль заключается в постоянном мониторинге действий обучаемого на предмет адекватности его действий
281
Известия ТулГУ. Технические науки. 2023. Вып. 11
моделируемой ситуации. Выходной контроль заключается в проверке и оценке пользовательских решений по заданным этапам моделируемой ситуации; данную проверку целесообразно осуществлять автоматически. При этом важнейшей функцией является функция КТ по автоматическому анализу действий обучаемого с последующим документированным разбором допущенных ошибок и указаниями как нужно было действовать в интересах принятия правильных решений.
С учетом специфики деятельности ДЛ органов управления необходимо учитывать следующее - при их обучении с использованием КТ реальная деятельность на тренажере должна не "имитироваться" (имитация - от лат. (тШею - подражание), а "моделироваться"; моделирование, в свою очередь, предполагает и некоторое упрощение реальной деятельности (когда в ней выделяется лишь самое существенное). Это предполагает переход от классических КТ к их разновидности - ситуационным тренажерам, построенным на основе подходов ситуационного моделирования и решении обучаемыми ситуационных задач, представленных в виде сценариев различных реальных ситуаций [7-9].
Ситуационные задачи позволяют организовать процесс обучения таким образом, что он будет актуализировать уже имеющиеся у обучаемых знания и навыки в различных видах деятельности, связанных с реальной практической профессиональной проблемой, в игровой форме. Ситуационные задачи на сегодняшний день рассматриваются как средство обучения, стимулирующее развитие творческого потенциала обучаемых, их коммуникативные способности, навыки реализации знаний в практико-ориентированной деятельности.
Ситуационные тренажеры предназначены для формирования в пошаговом режиме устойчивых навыков деятельности в конкретных ситуациях. Они могут использоваться также для контроля и оценки уровня навыков работы в различных ситуациях как в автономном режиме функционирования, так и в связке с другими имитационными тренажерами (в виде набора вводных, потока событий в виде распоряжений, докладов и сообщений), возникающих внезапно в процессе имитации функционирования органа управления).
На рис. 1 показан базовый вариант ситуационного тренажера.
Рис. 1. Базовый вариант ситуационного тренажера
Таким образом, основу ситуационных тренажеров составляет ситуационное моделирование - обобщенное описание функционирования органа управления с помощью ситуаций, которые требуют управленческих реакций.
Ситуационный подход к управлению объектами характеризуется рядом признаков. Рассматривается конечное множество ситуаций, возникновение которых учитывается на этапе создания тренажера. С каждой ситуацией, выделенной на этом этапе, связываются определенные управленческие решения ДЛ в виде управляющих воздействий.
Ситуации могут быть связаны друг с другом различными отношениями: перехода, иерархии, многомерности развития. Отношениям соответствуют некоторые предикаты (например, предикаты перехода в зависимости от текущих значений измеряемых параметров задают условия перехода из одной ситуации в другую). Выявление отношений между ситуациями и построение соответствующих предикатов производится на этапе моделирования. Множество ситуаций и отношений между ними составляет ситуационную модель. Ситуационное управление требует больших затрат на создание предварительной базы сведений об объекте управления, его функционировании и способах управления им. Часто для принятия решения необходимо учитывать качественные знания, сложно формализуемые в обычном математическом смысле. Ситуационное моделирование представляет собой подход к моделированию, основанный на обнаружении ситуаций из заранее определенного множества и принятии управленческих решений, ассоциированных с ситуациями [10].
Состав ситуационного тренажера:
автоматизированные рабочие места обучаемых (АРМ ДЛ);
модуль ситуационного моделирования функционирования органа управления;
база данных и генератор ситуаций;
база данных и генератор событий;
модуль оценки действий должностных лиц дежурной смены;
модуль управления ситуационным тренажером.
Ситуационный тренажер предлагается строить по модульному принципу. Модули и связанные с ними элементы представляют из себя обособленные функционально полноценные элементы специального программного обеспечения (СПО). Автоматизированные рабочие места обучаемых (ДЛ) могут поставляться как элемент ситуационного тренажера с соответствующим СПО или могут использоваться в составе штатных АРМ ДЛ органа управления с добавлением в них режима «Тренажер».
Список литературы
1. Большая советская энциклопедия. [Электронный ресурс] URL: https://bse.slovaronline.com (дата обращения: 10.04.2023).
2. ГОСТ 21753-76. Система человек-машина. Рычаги управления. Общие эргономические требования. М,
1976.
3. Средства обучения: понятие, функции и классификация. [Электронный ресурс] URL: https://zaochnik-com.com/spravochnik/pedagogika/teoriia-obucheniia/sredstva-obuchenija (дата обращения: 10.04.2023).
4. Что такое виртуальная реальность: свойства, классификация, оборудование - подробный обзор области. [Электронный ресурс] URL: https://tproger.ru/translations/vr-explained. (дата обращения: 10.04.2023).
5. Что такое виртуальная реальность: свойства, классификация, оборудование - подробный обзор области. [Электронный ресурс] URL: https://tproger.ru/translations/vr-explained (дата обращения: 10.04.2023).
6. Статические и динамические модели идеального тренажера. [Электронный ресурс] URL: https://studfile.net/preview/1672879/page:6 (дата обращения: 10.04.2023).
7. Удальцов Н. П., Агеев П. А., Кудрявцев А. М. Алгоритм ситуационного моделирования деятельности должностных лиц органов управления. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 3. С. 218-224.
8. Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторинга (Пат. РФ № 2776323, МПК G09B9/00, опубл. 18.07.2022, бюл. № 20).
9. Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторинга (Пат. РФ № 2777121, МПК G09B9/00, опубл. 01.08.2022, бюл. № 22).
10. Юсупова Н. И., Сметанина О. Н., Еникеева К. Р. Иерархические ситуационные модели для СППР в сложных системах // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 4. [Электронный ресурс] URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=9814 (дата обращения: 10.04.2023).
Удальцов Николай Петрович, канд. воен. наук, профессор, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Агеев Павел Александрович, канд. воен. наук, доцент, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Михейкина Елена Викторовна, канд. техн. наук, доцент, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного
CONSTRUCTION FEATURES SITUATIONAL SIMULATORS N. P. Udalzov, P. A. Ageev, E. V. Miheykina
The Article discusses the features of building situational simulators based on modeling the activities of government officials in order to improve the methods and methods of work and improve the quality of management.
Key words: official, management body, organization, situational modeling, situation, scenario, special software.
Udalzov Nikoly Petrovich, candidate of military sciences, professor, Russia, Sankt-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Ageev Pavel Aleksandrovich, candidate of military sciences, docent, [email protected], Russia, Sankt-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny,
Miheykina Elena Viktorovna, candidate of technical sciences, docent, Russia, Sankt-Petersburg, Military Academy of Telecommunications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Bydyonny
