Разработка подсистемы автоматизированного обучения компьютерного тренажерного комплекса оператора перегрузочной машины

Практическая значимость заключается в автоматизации процесса управления формированием профессиональных знаний, умений и навыков оператора перегрузочной машины, что способствует получению

Разработка подсистемы автоматизированного обучения компьютерного тренажерного комплекса оператора перегрузочной машины

Дипломная работа

Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету

Компьютеры, программирование

Сдать работу со 100% гаранией
подсказок обучаемому, оцениванию результатов работы и т.д.

1.1.4 Учет масштаба времени в компьютерных тренажерах

Также важным фактором, влияющим на эффективность использования компьютерных тренажеров в процессе профессионального обучения и связанным как с функцией имитации объектов реального мира, так и с функцией интерактивного взаимодействия с обучаемым, является характеристика масштаба времени при обучении на компьютерном тренажере [3, 6]. С одной стороны, должна быть предусмотрена возможность работы в реальном времени. Это обусловлено тем, что, работая с настоящим оборудованием, оператору, как правило, приходится принимать решения и производить необходимые действия, почти не имея времени на обдумывание. По этой причине, если при обучении подобным ситуациям на тренажере масштаб времени не будет соответствовать реальному, то у обучаемого может сложиться неверное представление о работе какого-либо отдельного устройства или системы в целом.

С другой стороны, возможность коррекции масштаба времени может быть необходима для ускорения или замедления некоторых процессов. Например, у какого-то химического или физического процесса может быть длительный срок наступления – несколько дней. Естественно, что в рамках учебного процесса необходимо скорректировать масштаб времени с целью ускорения процесса до нескольких минут.

1.1.5. Функция контроля действий обучаемого

Рассмотрим основные виды контроля действий обучаемого в современных компьютерных тренажерах.

Достаточно редко в современных тренажерах реализуется входной контроль знаний, представляющий собой набор тестовых вопросов по основным понятиям и положениям теории [5]. По результатам входного контроля организуется допуск к выполнению упражнений на тренажере. Однако практически во всех без исключения тренажерах реализован профильный контроль, заключающийся в постоянном мониторинге действий обучаемого. Заключительный контроль обычно представляет проверку решения обучаемого, причем далеко не каждый тренажер способен проводить ее автоматически. Многие тренажеры предоставляют преподавателю функцию проведения проверки: например, с целью данной проверки сохраняются экраны тренажера в определенные моменты времени, а далее преподаватель проводит анализ этих изображений и формирует заключение о правильности хода выполнения работы и результата обучаемого. Отдельные тренажеры автоматически проверяют решения обучаемых. А в некоторых случаях поддерживается также и функция автоматического анализа хода работы обучаемого.

В заключение описания особенностей компьютерных тренажеров стоит отметить, что для обеспечения корректности имитируемая модель оборудования и процессов, а также выполняемые обучаемым операции на тренажере должны соответствовать требованиям имеющихся нормативных документов (ГОСТы, инструкции и т.п.), в которых содержится информация о необходимом порядке выполнения операций, входящих, например, в состав определенного технологического процесса [6].


1.2 Автоматизация процесса обучения операторов перегрузочных машин

Рассмотрим детальнее особенности компьютерных тренажеров как средств формирования профессиональных навыков на примере компьютерных тренажеров операторов перегрузочных машин.

Известно, что работы, связанные с перемещением грузов, были наиболее тяжелыми и трудоемкими во все времена [7, 8]. В настоящее время разработаны и находят широкое применение различные по конструкции и мощности машины, предназначенные для облегчения и повышения эффективности этих работ, т.е. перегрузочные машины: портальные краны, башенные краны, мостовые краны, одноковшовые экскаваторы, перегрузочные машины специального назначения и т.д.

Данные перегрузочные машины представляют собой дорогостоящее и опасное оборудование, имеющее специфические технические характеристики (динамические свойства, габариты и т.д.). Основным исполнителем перегрузочных работ является машинист крана, который посредством органов управления оказывает регулирующее воздействие на машину, задавая ей определенный режим.

Таким образом, перегрузочные работы представляют собой характерный пример, где требуются сенсомоторные навыки [7], а также навыки ситуационной осведомленности для эффективного и безопасного выполнения работ.

1.2.1 Традиционные методы и средства обучения крановщиков

Прежде чем перейти к особенностям тренажеров операторов перегрузочных машин, необходимо проанализировать традиционные методы обучения операторов перегрузочных машин и понять, почему возникла необходимость создания соответствующих тренажеров.

В первую очередь, необходимо пояснить специфику приобретаемых обучаемыми знаний, умений, навыков как частей компетенций применительно к обучению работе на перегрузочных машинах, основываясь на материалах [7].

Профессиональные знания – это сведения, усваиваемые учащимися в процессе профессионального обучения и деятельности для овладения данной специальностью. Перечень учебных дисциплин и программ определяется учебным планом. Кроме определенных общеобразовательных и общих технических дисциплин, операторы должны знать устройство, эксплуатацию и ремонт оборудования, технику безопасности, промышленную санитарию и противопожарные мероприятия, организацию труда, нормирование и планирование.

Учащийся должен научиться своевременно, точно, в соответствии с ситуацией выполнять действия, управляющие перемещением груза, а эти действия должны быть доведены до автоматизма, осуществляться наиболее экономно и с наименьшим напряжением. Поначалу, обучаясь выполнению действий, формируются соответствующие умения, а уже затем, когда действия доведены до автоматизма и выполняются на высоком качественном уровне, можно утверждать, что у обучаемых сформированы необходимые навыки. В деятельности машинистов перегрузочных машин ведущую роль играют моторные (двигательные), сенсорные навыки, восприятие состояния машины и технологической среды, а также их комплексы (сенсомоторные навыки).

Способности будущего оператора перегрузочной машины на практике самостоятельно и качественно осуществлять определенную работу базируются на приобретенных знаниях и навыках и называются компетенция ми. Компетенции в наибольшей степени проявляются при возникновении нестандартных ситуаций, требующих творческого использования знаний и навыков.

Традиционные методы обучения трудовым действиям предусматривают проведение занятий на реальном оборудовании [7] под руководством инструктора и, как правило, по индивидуальной форме. Но также не исключено проведение практических занятий с группой обучаемых для формирования практических знаний.

Одним из таких методов обучения является показ приемов трудовых действий, как на оборудовании, так и без него. Этот метод имеет целью создание в сознании обучающихся точного и четкого зрительного образа трудовых действий, с которым они сравнивают свои действия в процессе упражнений по отработке (разучиванию) соответствующих приемов и способов работы.

Полный и точный образ трудового действия в сознании обучающего ся возникает не мгновенно. Поэтому инструктор выполняет показываемые трудовые действия, отдельные составляющие его движения в замедленном темпе, расчленяя прием или целостное действие на отдельные изолированные части, делает паузы между ними, фиксирует внимание обучающихся не только на конечных, но и на промежуточных моментах действия.

Основным методом традиционного обучения являются упражнения – многократные повторения определенных действий в целях их сознательного совершенствования [2, 7].

Упражнения в процессе производственного обучения должны проводиться в определенной системе. Система упражнений предполагает взаимосвязь, иерархию их учебных целей; отработку правильности выполнения изучаемых трудовых действий, их точности (координации движений, сноровки, соблюдения технических требований к структуре и качеству и т.п.), достижение определенной скорости в работе (темпа, ритма, производительности труда), формирование профессиональной самостоятельности.

Для каждого этапа тренировок (в зависимости от класса упражнения) должны формулироваться критерии и показатели уровня подготовки [2, 7, 8] (освоения знаний, умений, навыков). Например, при изучении приемов и операций – это отработка правильности трудовых действий, далее – достижение точности, скорости, сноровки.

Управление процессом усвоения ЗУН в ходе выполнения упражнений происходит на основе наблюдения инструктора за действиями обучаемого, оценки его вопросов и ответов инструктору. В ходе обучения инструктор субъективно, но на основе собственного профессионального опыта оценивает качество выполнения упражнения и дает указания обучаемому, изменяет содержание и темп показа и объяснения, либо выставляет итоговую оценку. Инструктор может использовать для контроля простейшие измерительные приборы (например, секундомер), либо приборы, входящие в состав оборудования.

Согласно [8] примерная программа подготовки крановщика к управлению портальным краном без использования тренажера представлена в таблице 1.1.

Однако при обучении на реальных перегрузочных машинах возникают трудности в реализации таких важных принципов обучения, как поэтапность и непрерывность, нет объективного контроля и самоконтроля корректности действий обучаемого. Как правило, инструкторы не имеют педагогической подготовки. Ограничено время тренировок, недопустима самоподготовка и повышена вероятность создания аварийных ситуаций. Нельзя совместить теоретическую и практическую подготовку. Для обучения из производственного технологического процесса отвлекается высокопроизводительная те

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 > >>