CC BY
37
УДК 331.101.1
Т.К. Щемелева
Пермский государственный технический университет
СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ КРАНОВЩИКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРЕНАЖЕРОВ: 30 ЛЕТ СПУСТЯ
Рассмотрены приемы автоматизированного инструктажа, использованные в системе подготовки на базе электронного тренажера крановщиков портальных кранов в морских портах страны.
Труд операторов перегрузочных машин и, в частности, крановщиков портальных, башенных, мостовых кранов относится к сложным видам профессиональной деятельности, в которой ведущую роль играют сенсорные, моторные и сенсомоторные навыки управления сложной электромеханической системой с большим числом степеней свободы. Высокая производительность труда крановщиков достигается совмещением действий по управлению несколькими механизмами крана как в течение рабочего хода (с грузом), так и во время холостого (без груза). Формирование указанных навыков в любой системе подготовки крановщиков осуществляется путем тренировок как многократных повторений отдельных заданий на реальном оборудовании, что по многим причинам неэффективно [1]. Преимущество применения электронных тренажеров, созданных на основе моделирования динамических параметров электромеханической системы крана, в профессиональном обучении крановщиков не только очевидно. Оно доказано еще тридцать лет назад в комплексе научно-исследовательских и диссертационных работ, выполненных пионерами мировой и отечественной практики в этой области - сотрудниками кафедры ВТАУ Пермского политехнического института под руководством М.С. Тер-Мхитарова [2, 3 и др.].
Современный уровень развития компьютерной техники и технологий позволяет создавать эффективные средства и системы обучения, в том числе тренажеры для крановщиков [4, 5]. Однако, как показал многолетний опыт, поразительный эффект от внедрения тре-
нажеров был получен за счет основного технического и нескольких методических факторов. Техническим фактором является научно обоснованная степень достаточности динамического подобия модели механизмов крана, положенная в основу тренажера, реальной машине. Степень подобия информационной модели системы «человек -машина - среда» в тренажере реальной визуальной картине, наблюдаемой машинистом из кабины крана, значительного влияния на результаты обучения не оказывала. Это позволяет считать, что у обучаемого развивается внутренняя психическая модель действий крановщика по перемещению груза как результат усвоения сущности динамических процессов управления. К методическим факторам относятся: перевод процесса обучения первоначальным навыкам с реального крана на тренажер в учебном классе с обеспечением обратной связи, рациональное распределение занятий в учебном плане с чередованием их на кране и тренажере, разумное сочетание традиционных приемов инструктажа обучаемого со средствами автоматического инструктажа.
Остановимся на специфике отмеченных методических факторов, которые должны быть заложены в алгоритмы автоматизированного управления процессом тренировок, тем более что влияние их на результат обучения подтверждено исследованиями и других авторов [6].
Обратная связь в процессе многократного выполнения упражнений на тренажере должна быть объективной, систематической и адаптивной.
Объективность обеспечивается автоматическим вычислением численных значений качества и фиксацией допущенных нарушений правил выполнения перегрузочного цикла. Перечень значимых показателей и нарушений, а также их критических значений был выявлен методом экспертной оценки с привлечением ведущих специалистов ряда морских портов страны и, в частности, Пермского речного порта.
Систематичность достигается постоянным целенаправленным предъявлением обучаемому в процессе всего курса тренировок информации о качестве его работы.
Адаптивность в основном визуальной обратной связи означает постепенное введение каждого отдельного показателя и нарушения в систему упражнений для предъявления обучаемому, причем в первых упражнениях - в момент возникновения нарушений, в последующих
циклах тренировки - по окончании упражнения, что обеспечивает мотивацию обучаемого для быстрейшего приобретения навыков самоконтроля качества своей работы. При завершении комплекса тренировочных занятий по отдельной теме обратная связь должна быть не более информативной, чем в реальных условиях работы на кране. Обратим внимание, что визуальная обратная связь не достигает эффекта до тех пор, пока у обучаемого не создана внутренняя модель действий, ведущих к достижению цели перегрузочного цикла. Для контроля и самоконтроля целесообразно вычислять среднюю динамическую оценку за каждую последовательность 5-10 циклов упражнения.
Идея автоматизации инструктажа всегда привлекала внимание методистов и разработчиков тренажеров. А в задачах такого сложного слежения за объектом, каким является перемещение груза с помощью крана, целесообразно автоматизировать как вербальные, так и моторные приемы инструктажа, однако применять их следует в сочетании с традиционными формами. Положительно зарекомендовали себя описанные ниже приемы автоматического инструктажа, правильно выбранная последовательность которых не должна носить чрезмерно ограничительный характер и способствовать выработке индивидуального стиля работы будущего крановщика:
а) предварительный показ (визуальное отображение) на экране тренажера результатов выполнения упражнения автоматом как процесса перемещения груза и механических конструкций крана при оптимальном управлении краном;
б) то же, что и в п. а, но с подачей обучаемому дополнительных сигналов-указаний любой модальности (тактильных, звуковых, зрительных) о моментах выполнения автоматом действий, аналогичных моторным действиям крановщика, с командоконтроллерами, педалями, переключателями;
в) подача по ходу выполнения упражнения обучаемому подсказки в виде сигналов-указаний любой модальности в реальном режиме времени о моментах выполнения моторных действий в соответствии с алгоритмом оптимального управления краном, которые должны восприниматься обучаемым как команды к исполнению;
в) фиксация лучшего (рационального) алгоритма выполнения перегрузочного цикла обучаемым из серии упражнений и предъявление лучшего алгоритма этому обучаемому в виде приемов инструктажа по п. а и/или по п. б.
Безусловно, огромный опыт большого коллектива специалистов кафедры ВТАУ предыдущего поколения не нашел своего отражения в этой статье. Однако компьютерные технологии дают возможность реализовать много новых методических решений, которые могут повысить эффективность применения тренажера в подготовке крановщиков.
Библиографический список
1. Тер-Мхитаров М.С. Оператор перегрузочных машин. -Пермь: Кн. изд-во, 1982. - 140 с.
2. А.с. 911590, МКл3 О 09 Б 9/04. Устройство для обучения крановщика / Жилин В.А., Кибрик Л.И., Колодный И.Д., Тер-Мхитаров М.С., Щемелева Т.К. - 2889901/18-24; Заяв.27.02.80; Опубл. 07.03.82. Бюл. № 12. - 8 с.
3. Щемелева Т.К. Дидактические условия применения электронного тренажера на уроках производственного обучения операторов грузоподъемных машин: автореферат дис...канд. пед. наук: 13.00.02/ НИИ, ПТП АПН СССР. - Казань, 1987. - 21 с.
4. Файзрахманов Р.А. Старосельцев В.Б. Разработка компьютерного тренажера для подготовки крановщиков // Автоматизированные системы управления и информационные технологии: матер. Всерос. науч.-практ. интернет-конф., 20 октября - 10 ноября 2006. - Пермь, 2006. - С. 115-124.
5. Шаталин О.Г. Методика создания тренажеров крановщиков
для эксплуатации кранов в морских и речных портах: дис.......канд.
техн. наук: 05.22.19. - М.: Прософт-М, 2005. - 120 с.
6. Человеческий фактор: в 6 т. Т.3: Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов: пер. с англ. / Д. Холдинг [и др.]. - (Часть II: Профессиональное обучение и отбор операторов). - М.: Мир, 1991. - 302 с.
Получено 09.07.2009
