Если обратиться к истории, то понятие тренажера (т.е. предшественника виртуального симулятора) в современном значении возникло в 20 веке, хотя понятие об устройстве, используемом для обучения человека, формирования у него тех или иных навыков существовало, вероятно, еще на заре цивилизации. Применение различного рода тренажеров в целом ряде отраслей человеческой деятельности получило чрезвычайно широкое распространение. Исторически сложилось так, что объектами моделирования на тренажерах становились в первую очередь процессы, в которых обучение на реальных объектах могло привести к тяжелым последствиям или процессы, воспроизведение которых при обучении затруднено или невозможно. В современных условиях в первую очередь это относится к таким областям, как военное дело, авиация, атомная энергетика и т.д.
По мере развития тренажерной техники, с одной стороны и усложнением изучаемых технических решений, с другой, методы имитационного моделирования проникли и во многие другие области человеческой деятельности. К стимулированию тренажерных технологий привела также необходимость обучения большого количества специалистов, обладающих однотипными навыками, для работы на схожем оборудовании Широко представлены тренажерные технологии в таких сферах, как медицина, транспорт, судовождение, педагогика. В некоторых областях, например, в воздушном транспорте, использование тренажеров является неотъемлемой частью учебного процесса, а также процесса аттестации работников.
Современные информационные технологии (виртуальные технологии) определяются как симбиоз, синтез технологий информатики и управления посредством организованного интеллектуального, когнитивного (основанного на знаниях) диалога человека с компьютером для достижения поставленной цели. Информационные технологии в качестве нового инструментария влияют на общество, обеспечивая высокопроизводительные условия для работы человека [1].
Значительную роль во внедрении в учебный процесс военного вуза современных информационных (виртуальных) технологий играют различные автоматизированные дидактические средства, которые могут выполнять ряд дидактических функций [2]:
немедленно оценивать каждый ответ курсанта на заданный ему вопрос;
выявлять возможные ошибки и определять их источники;
регулировать уровень сложности заданий, выдаваемых курсантам;
индивидуализировать обучение применительно к способностям, интересам, темпу работы и уровню подготовки отдельного курсанта;
способствовать закреплению знаний, получаемых курсантами на лекциях, групповых занятиях, упражнениях, лабораторных и практических занятиях;
формировать у курсантов необходимые практические навыки и умения;
способствовать развитию у курсантов исследовательских навыков и умений.
Применительно к перечисленным функциям можно разделить автоматизированные дидактические средства на:
информационные (обучающие) средства, предназначенные для передачи курсантам новой информации;
контролирующие (экзаменационные) средства, служащие для контроля и оценки знаний, которыми овладели курсанты;
репетиционные средства, предназначенные для повторения учебного материала с целью закрепления знаний;
информационно-исследовательские средства, применяемые для обучения, которое основано на решении проблем (задач), поставленных перед курсантами преподавателем;
тренажерные обучающие средства, используемые для формирования у курсантов необходимых практических навыков и умений [3].
Таким образом, под качеством виртуального симулятора нами понимается совокупность свойств, обусловливающих пригодность удовлетворять потребности в соответствии с назначением. Уровень качества – это относительная характеристика, основанная на сравнении значений показателей качества виртуального симулятора с базовыми значениями. Оценка качества может быть произведена путем оценивания данного программно-педагогического средства путем оценивания его показателей с установленными требованиями. Большинство требований к программно-педагогическим средствам традиционны, поэтому они определялись экспертными оценками опытных специалистов.
Оценивание виртуального симулятора, предназначенного для формирования устойчивых профессиональных навыков эксплуатации технических средств, определяется по следующим требованиям:
- дидактические требования:
соответствие методов обучения особенностям формирования у военных специалистов профессиональных знаний, умений и навыков;
простота управления виртуальным симулятором;
возможность многократного самостоятельного выполнения операций курсантом;
наглядность обучения;
самостоятельность и активность курсантов при работе на виртуальном симуляторе;
индивидуализация обучения.
- эргономические требования:
эргономичность виртуального симулятора, соответствие форм и размеров изображения на мониторе зрительным возможностям курсанта;
оптимальность информации для формирования практических навыков;
возможность формирования навыка за отведенное на виртуальном симуляторе время согласно гигиеническим требованиям [4].
- технические требования:
надежность программных средств виртуального симулятора;
адекватность функционирования виртуального симулятора функционированию реального объекта изучения;
соответствие временных режимов выполнения операций на виртуальном симуляторе и на реальном объекте;
возможность реализации программных средств как для отдельного персонального компьютера, так и для сети персональных компьютеров;
исключение несанкционированных действий курсантов.
Проведение практических занятий с использованием виртуального симулятора позволяет каждому обучаемому работать на отдельной модели изучаемого технического средства, чем достигается индивидуализация обучения.
При традиционном обучении на реальном техническом средстве, учитывая единичное количество изучаемой техники и количество обучаемых в подгруппе, курсант имеет возможность практически отработать полное и качественное выполнение операций не более 1 раза в течение двух часов занятий.
Виртуальный симулятор должен работать в тех же временных рамках, что и реальное техническое средство, но при умелом и уверенном выполнении действий позволяет сократить время выполнения операций, поэтому за два учебных часа обучаемый имеет возможность до 20 и более раз отработать выполнение заданий, что позволяет довести выполнение операций до автоматизма. Это позволяет сформировать у курсантов профессиональные навыки работы с данным техническим средством, что способствует формированию профессиональных компетенций военных специалистов.
Обучаясь на виртуальных симуляторах, курсанты имеют возможность неоднократно просмотреть обобщенную и систематизированную учебную информацию, полученную из разных источников. При изучении и выполнении операций программные средства позволяют возвращаться к неусвоенным вопросам. Описание каждого действия сопровождается натурным изображением изучаемого объекта, что конкретизирует умозрительное понимание изученного материала.
Каждый из курсантов имеет возможность заниматься с отдельной моделью реального объекта и имитировать выполнение различных технологических операций при эксплуатации индивидуально, без вмешательства других обучаемых, что вырабатывает у них психологическую устойчивость, способствует развитию творческого мышления, воспитывает самостоятельность при принятии инженерно-технических решений в случае экстремальных ситуаций, и в конечном итоге способствует формированию профессиональных компетенций военных специалистов.
Отработав учебные вопросы по эксплуатации на модели с помощью виртуального симулятора, курсанты закрепляют приобретенный навык на реальном техническом средстве. В конце занятия каждый курсант проводит выполнение различных технологических операций на реальном объекте, в процессе чего преподаватель может оценивать уровень сформированности навыков, определять качество приобретенных знаний и умений по ответам на задания и контрольные вопросы и выставлять оценку.
Таким образом, изучение материала по с применением виртуальных симуляторов позволяет повысить у курсантов мотивацию, активность, самостоятельность, интерес у обучаемых к будущей специальности; формирует профессионально значимые качества личности.
Библиографический список
- Ваганян Г.А., Ваганян О.Г. Виртуальные технологии менеджмента, Ереван, Нжар, – 2005.
- Коровин В.М. Основные принципы, методы и формы обучения курсантов в высшем военном учебном заведении: монография. – Воронеж, ВИРЭ, 1999. – 244 с.
- Синева А.А. Имитационное моделирование как метод исследования педагогического процесса. Дисс. … канд. пед. наук. – Л.: ЛГУ, 1985. – 230 с.
- Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно – вычислительным машинам и организации работы. санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.2.542-96″ (утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 14.07.96 N 14 – М.: Минздрав, 38 с.