CC BY
9A.Г. НИКОЛАЕВ,
B.Б. ГАЛКИН
Ju
М АРМИЯ-2023
A.G. NIKOLAEV, V.B. GALKIN
ПРЕИМУЩЕСТВА ОЧЕВИДНЫ
THE BENEFITS ARE CLEAR
ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ КУРСАНТОВ НА КАФЕДРЕ (ПРИМЕНЕНИЯ РАКЕТНОГО ТОПЛИВА И ГОРЮЧЕГО)
THE POSSIBILITY OF USING DIGITAL TECHNOLOGIES WHEN TRAINING COURSES AT THE DEPARTMENT (APPLICATION OF ROCKET FUEL AND FUEL)
Сведения об авторах: Николаев Андрей Геннадьевич - начальник 16 кафедры (применения ракетного топлива и горючего) Вольского военного института материального обеспечения, полковник, кандидат технических наук (г. Вольск. E-mail: nik1981ag@mail.ru);
Галкин Валерий Борисович - профессор 16 кафедры (применения ракетного топлива и горючего) Вольского военного института материального обеспечения, кандидат технических наук, профессор (г. Вольск. E-mail: vgalkin61@bk.ru).
Аннотация. Рассматриваются вопросы внедрения в учебный процесс цифровых технологий обучения, основой которых являются технология дополненной реальности (AR) и компьютерная имитация. Показываются преимущества применения данных технологий при изучении дисциплины «Применение горючего».
Ключевые слова: технология дополненной реальности (AR), обучение курсантов, педагогическая эффективность, компьютерный имитатор.
Information about the authors: Andrey Nikolaev - Head of the 16th department (use of rocket fuel and fuel) of the Volsky Military Institute of Material Support, Colonel, Candidate of Technical Sciences (Volsk. E-mail: nik1981ag@mail.ru); Valeriy Galkin - Professor of the 16th Department (of the use of rocket fuel and fuel) of the Volsky Military Institute of Material Support, Candidate of Technical Sciences, Professor (Volsk. E-mail: vgalkin61@bk.ru).
Summary. The issues of introducing digital learning technologies into the educational process, which are based on augmented reality (AR) technology and computer simulation, are considered. The advantages of using these technologies in the study of the discipline «Application of fuel» are shown.
Keywords: augmented reality (AR) technology, training of cadets, pedagogical efficiency, and computer simulator.
В настоящее время цифровые технологии стали неотъемлемой частью военного образования. Данные технологии изменили процесс генерации и передачи знаний, а также способ обучения и понимания.
Так на кафедре применения ракетного топлива и горючего использование технологии дополненной реальности (АR) позволяет курсантам более реалистично
видеть объекты в своей учебной среде, исследовать их и манипулировать ими, а также проводить исследования в интерактивном режиме (см. рис. 1).
Интерактивность, обеспечиваемая AR, помогает курсантам учиться на практике, которая способствует более глубокому овладению знаниями. Знания не только легче усваиваются с помощью интерактивного опыта, но
и легче превращаются в понимание, что, в свою очередь, повышает эффективность процесса обучения.
Дополненная реальность является мобильной технологией, что позволяет курсантам использовать её как на занятиях, так и на самостоятельной подготовке.
В настоящее время на кафедре применения ракетного топлива и горючего рассматриваются два
АРМИЯ-2023
А
М
Рис. 1. Визуализация чертежа задвижки
Рис. 2. Изучение лабораторной установки определения термоокислительной стабильности пероксидводородных
окислителей
варианта использования технологии ЛИ..
Первый заключается в разработке печатных учебных материалов, таких, как лабораторные практикумы или карточки со встроенными маркерами ЛИ.
Наведя планшет на встроенный маркер страницы лабораторного практикума или карточку, курсанты запускают цифровое наложение, сопровождающееся звуковым контентом, воспроизводимым через динамики смартфона или наушники (см. рис. 2).
Второй, более гибкий подход заключается в использовании приложений, позволяющих создавать маркеры, которые могут связывать богатый опыт обучения ЛИ с любым объектом в аудитории, аналитической лаборатории, будь то плакаты на стенах, модели, лабораторные приборы и установки, а также полевые средства контроля качества КЖРТ и горючего.
В качестве примера можно представить маркер на модели резервуара для хранения окислителя ПВ-85, связанный с приложением, которое позволяет реалистично наблюдать процессы, протекающие при хранении продукта. Выполняя определённые технологические операции и используя знания, полученные на занятиях по дисциплине «Применение горючего», курсант отмечает процессы изменения качества окислителя через дисплей планшета. Если курсант обнаруживает начало разложения продукта, он должен найти правильное решение, чтобы предотвратить выход продукта за пределы кондиции или его возгорание.
При изучении полевых средств контроля качества КЖРТ и горючего, в частности подвижной лаборатории ПЛГ-3М, курсанту необходимо расположиться внутри кузова - фургона лаборатории (см. рис. 3). На планшете запустить надлежащее приложение, после чего навести камеру с мобильного устройства на специали-
Ju
M АРМИЯ-2023
Рис. 3. Изучение полевой лаборатории горючего ПЛГ-3М
Рис. 4. Изучение экспресс-метода определения воды в самине в полевой лаборатории горючего ПЛГ-3М
зированную метку управления и запустить соответствующую обучающую программу лабораторного испытания продукта или изучения устройства лаборатории. Интерактивная обучающая программа будет наглядно демонстрировать порядок проведения лабораторного испытания (см. рис. 4) или непосредственно порядок действий при запуске системы жизнеобеспечения лаборатории, сопровождая действия визуальными и голосовыми подсказками.
Поскольку AR является мобильной технологией, её можно использовать на самоподготовке курсантов.
Примеры разработки дополненной реальности для индивидуального обучения могут включать в себя интерактивные рабочие листы, на которых отображаются видео, диаграммы, трёхмерные объекты, аудио и другие мультимедийные материалы, которые можно просмотреть через планшет обучаемого.
Учебники могут также служить базой для мультимедийных занятий при самостоятельном обучении, позволяя курсантам учиться на практике.
Приложения AR могут накладываться на учебные пособия и другие образовательные средства, на всё, что можно просматривать с помощью камеры смартфона.
Наряду с этим, на кафедре разработан компьютерный си-мулятор работы лаборанта по контролю качества горючего, прибывшего в вагоне-цистерне, и компьютерный имитатор по отбору проб и определению крепости этилового спирта. Данный имитатор также используется для подготовки курсантов к конкурсу «Армейский запас».
Имитатор разработан в среде игрового движка Unity3d, с применением графической и программной системы для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации Autodesk 3ds Max.
Организация обучения основывается на выделении трёх учебно-тренировочных задач по отбору проб спирта из 200-литровых бочек, определению крепости этилового спирта в соответствии с требованиями приказа ЗМО РФ от 29.08.2020 г. № 939 и определению значения концентрации этилового спирта в водном растворе в соответствии с ГОСТ 3639, а также заданий на проведение испытаний.
Постановка учебно-тренировочных задач включает:
• описание целей, которых должен достичь курсант (правильно отобрать пробу, определить крепость водно-спиртового раствора и дать заключение о его соответствии требованиям нормативных документов);
• описание ограничений, которые необходимо при этом учесть;
• характеристику исходной ситуации (спирт хранится в 200-литровых бочках на открытой площадке).
Каждой учебно-тренировочной задаче соответствует сценарий
Рис. 5. Общий вид имитации для отработки курсантом задачи по отбору пробы этилового спирта
Рис. 7. Имитация определения концентрации этилового спирта в водном растворе по ГОСТ 3639
имитации, реализующий определённую психолого-педагогическую стратегию.
Например, на рис. 5 показан общий вид имитации для отработки курсантом задачи по отбору проб спирта из 200-литровых бочек в соответствии с требованиями нормативных документов.
Курсант, наводя курсор мыши на бочку со спиртом, осуществляет её перекатывание с последующим отбором пробы вакуумным пробоотборником.
Виртуально отобрав пробу, обучаемый определяет крепость
этилового спирта в соответствии с требованиями приказа ЗМО РФ от 29.08.2020 г. № 939.
Для определения значения концентрации этилового спирта в водном растворе, в соответствии с ГОСТ 3639, обучаемый переключает окно экрана и переходит в виртуальную стационарную лабораторию, где практически отрабатывает правильную технику проведения испытания с фиксацией времени (см. рис. 7).
Состав учебно-тренировочных задач, предлагаемых курсантам, и требования к вырабатываемым
Рис. 6. Имитация определения
крепости этилового спирта
умениям и навыкам описываются в заданиях на обучение.
Таким образом, по сравнению с традиционными учебно-методическими средствами цифровые технологии позволяют создать:
• упорядочную, логически правильную подачу учебного материала;
• условия для самостоятельной проработки учебного материала (самообразования), позволяющего обучаемому выбирать удобные для него место и время работы с имитатором, а также темп усвоения учебного материала;
• возможность работы с моделями изучаемых объектов службы горючего и процессами функционирования системы обеспечения качества горючего;
• возможность представления и взаимодействия с виртуальными трёхмерными образами изучаемых объектов службы горючего;
• условия для эффективной реализации прогрессивных психолого-педагогических методик.
ЛИТЕРАТУРА
1. Галкин, В. Б., Лашенкова, А. Т. Компьютерный симулятор работы лаборанта по контролю качества горючего, прибывшего в вагоне-цистерне // Актуальные проблемы гуманитарных и социально-экономических наук, 2019. № 13 (63). Часть 2. С. 88-91.
