Задачи проекта 6 Специальная часть 6 1 Роль интерактивных информационных моделей 6 2 Роль интерактивного тренажера «Видеостудия» в учебной системе 18 Выбор инструментальной среды для функциональной ре (стр. 2 из 12)

· Второй уровень (Воспроизведение) - это воспроизведение усвоенных ранее знаний от буквальной копии до применения в типовых ситуациях. Примеры: воспроизведение информации по памяти; решение типовых задач (по усвоенному ранее образцу). Деятельность второго уровня условно называют Воспроизведением, а знания, лежащие в ее основе, - Знания-копии.

· Третий уровень (Применение) - это такой уровень усвоения информации, при котором учащийся способен самостоятельно воспроизводить и преобразовывать усвоенную информацию для обсуждения известных объектов и применения ее в разнообразных нетиповых (реальных) ситуациях. При этом учащийся способен генерировать субъективно новую (новую для него) информацию об изучаемых объектах и действиях с ними. Примеры: решение нетиповых задач, выбор подходящего алгоритма из набора ранее изученных алгоритмов для решения конкретной задачи. Деятельность третьего уровня условно называют Применением, а знания, лежащие в ее основе, - Знания-умения.

· Четвертый уровень (Творческая деятельность) - это такой уровень владения учебным материалом темы, при котором учащийся способен создавать объективно новую информацию (ранее неизвестную никому).

Тренажеры, как правило, включают в себя:

Моделирующий Компьютер

Моделирующий Компьютер может быть столь же прост, как персональный компьютер, или таким сложным, как многопроцессорный сверхсовременный мини-компьютер. Компьютер моделирования связан с интерфейсом через систему ввода - вывода. Интерфейс состоит из панелей управления и контроля. В большинстве случаев физические свойства интерфейса оператора точно или в максимально приближенной степени соответствуют конкретному моделируемому процессу.

Имитационная Модель

Программные модели, используемые в компьютере, реалистично отображают взаимодействие компонентов и систем моделируемого процесса. При создании имитационных моделей, работающих в реальном времени, быстро, точно и с низкой стоимостью, используются различные технологии.

Интерфейс Тренажера

Интерфейс тренажера позволяет стажеру или другому пользователю решать эксплуатационные задачи и манипулировать органами управления способом, идентичным используемому в реальном процессе. Динамический отклик тренажера практически идентичен отклику систем и компонентов реального процесса.

Дополнительное Периферийное оборудование

Периферийное оборудование включает в себя принтеры, панели аварийной сигнализации и любое другое оборудование, необходимое для повышения реалистичности моделируемой окружающей обстановки или документирования процесса тренировки.

Какие бы задачи не стояли перед конкретной тренажерной системой ее разработчики вынуждены иметь дело с общими свойствами человеческого мышления и восприятия, поэтому интересные методы и новые конструктивные решения, выработанные в одной области деятельности, могут с успехом применяться и в других, порой совершенно, казалось бы, далеких по задачам и целям.

Развитие индустриального общества делает процесс подготовки и постоянного повышения квалификации специалистов все дороже и дороже. На первое место выходят как проблемы доучебного тестирования и отсева кандидатов (профориентация), так и всемерное удешевление процесса подготовки при сохранении приемлемой эффективности. Даже Министерство обороны США, ссылаясь на недостаточный объем финансирования, в последнее время широко внедряет систему дистанционного обучения с использованием сети Internet.

Исторически тренажерные технологии возникли и получили наибольшее развитие там, где ошибки при обучении на реальных объектах могут привести к чрезвычайным последствиям, а их устранение - к большим финансовым затратам: в военном деле, медицине, ликвидации последствий стихийных бедствий, в атомной энергетике, авиации и космосе.

По мере развития и удешевления тренажерные технологии начинают проникать и в другие отрасли: портовое и крановое хозяйство, авто и судовождение, рыболовный флот, педагогику и прочее. Особняком стоят физкультура и спорт, где исторически применение "неинтеллектуальных" тренажеров опередило все другие отрасли; в настоящее время эта область влилась в общее русло развития тренажерных технологий, в частности, появились "интеллектуальные" методики типа электромиостимуляции, интенсивно развиваются методы контроля эффективности процесса подготовки (диагностика) и т. п.

Даже при отсутствии собственных значимых природных минеральных запасов, общество, располагающее высококвалифицированным, умелым, знающим трудоспособным населением, сможет решить проблемы своего поступательного развития за счет большей инновационной восприимчивости, применения прогрессивных ресурсосберегающих технологий, за счет прорывных открытий в науке и технике и т.п.

В этой связи, проблема профессиональной подготовки высококачественных кадров для различных отраслей народного хозяйства приобретает особую значимость.

Занятия любой деятельностью требуют определенного уровня профессионального мастерства. Принято выделять три уровня квалифицированной деятельности, различающихся по производительности:

1.практический (рутинный) уровень

2.нормативный уровень

3.уровень, основанный на знаниях.

Поведение практического уровня характеризуется высокой сенсомоторной и когнитивной производительностью и осуществляется бессознательно, проявляясь в отработанных целостных шаблонных действиях. Гибкость и производительность практического поведения обусловлена богатым набором доведенных до автоматизма рутинных процедур, выбираемых в зависимости от конкретной ситуации.

На нормативном уровне выбору действия предшествует активизация в рабочей памяти определенной иерархии правил. Мысленно просмотрев эти правила, человек принимает волевое решение следовать одному или нескольким из них.

Поведение, основанное на знаниях, проявляется тогда, когда возникают совершенно новые, запутанные или сложные проблемы. В этом случае нет ни автоматического отображения стимулов в реакции, ни инструкций, ни каких бы то ни было других знаний, которыми можно было бы руководствоваться. На этом уровне может возникать необходимость в решении задач и принятии решений. Процесс принятия решения включает, во-первых, идентификацию и рассмотрение имеющихся альтернатив с точки зрения их привлекательности и осуществимости и, во-вторых, интеграцию всех этих предварительных рассуждений, чтобы выявить, какой способ действий лучше. При решении задач человек пытается определить текущее состояние системы, найти подходящее целевое состояние, а потом применить соответствующие операции и методы, чтобы перевести систему из текущего состояние в целевое.

Задача обучающего – обеспечить соответствие усваиваемых материалов или навыков требованиям предстоящей работы, эффективность учебного процесса, а также добиться того, чтобы усвоенные при обучении стереотипы были успешно перенесены на условия реальной работы.

Требование передачи информации в нужной форме обычно сводится к выбору одного из трех широких классов методов подачи материала. Наиболее традиционный способ - рассказать обучаемому, что он должен делать, т.е. применить вербальные методы; либо показать ему, что нужно делать, с помощью демонстрации или направляющих указаний; либо позволить ему попрактиковаться в выполнении задания в специально созданных условиях.

Создавать практически любую учебную обстановку и стало возможным благодаря виртуальным тренажерам. Эти технологии дают возможность моделировать с высокой адекватностью обучение человека в любой предметной области.

Очевидно, что реальная работа на реальном оборудовании является наиболее надежной формой привития обучаемому необходимого стереотипа деятельности. Но также очевидны и проблемы, которые тянет за собой использование такого подхода.

Одна из них заключается в том, что использование в обучающих тренажерах реального оборудования или их точных функциональных макетов является очень дорогим удовольствием. Например, тренажер по обслуживанию авиационного двигателя стоит несколько миллионов долларов, показанный на рисунке 1. Поэтому их не может быть много. Зато может быть много обучаемых. Если при работе на тренажере создается группа из более чем 10 человек, то начинают возникать задержки при доступе к оборудованию, или ограничивается время непрерывной работы обучаемого при освоении какой-либо технической операции и т.п.

Рис.1 тренажер по обслуживанию авиационного двигателя

Перед традиционными методами подготовки персонала встают практически неразрешимые проблемы повышения качества подготовки при одновременном снижении ее стоимости. С такими проблемами, по нашему мнению, можно успешно справиться, широко внедряя современные технологии виртуальной реальности в дополнение к традиционным методам обучения.

На данный момент ощущается сильная тенденция к использованию максимально реалистичного и интуитивного понятного виртуального трехмерного макетирования оборудования. Это позволяет студентам видеть все компоненты оборудования в трехмерном виде, часто с применением стерео изображения, одновременно наблюдая внутреннее устройство систем и реализацию процессов его функционирования, выполняя при этом все необходимые ручные манипуляции.

Такого рода тренажеры:

· дают возможность студентам возможность черпать опыт из совершенных ими ошибок без опасности для их жизни;

· позволяют тренироваться без дополнительных расходов, связанных с использованием реального оборудования;

· повышают эффективность обучения за счет снижения времени тренировки;