Мультимедийная система обучения правилам пожарной безопасности

Использовать объект можно единственным образом. Обычно использование объектов происходит унифицированным образом - обучаемый делает клик на объекте или нажимает определенную

Мультимедийная система обучения правилам пожарной безопасности

Дипломная работа

Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету

Компьютеры, программирование

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

 

На тему:

 

 

"Мультимедийная система обучения правилам пожарной безопасности"

 

 

Реферат

 

Объектом разработки данного дипломного проекта является программный инструментарий для разработки мультимедийных интерактивных обучающих систем (МИОС), предназначенных для обучения правилам поведения в чрезвычайных ситуациях. Такие системы используют трехмерную компьютерную графику для создания виртуальной обучающей среды с интерактивным окружением и концепцию обучающих сценариев для организации обучения и проверки знаний. Также разработан прототип МИОС для обучения правилам пожарной безопасности и действиям при обнаружении пожара, демонстрирующий возможности инструментария.

Проект разрабатывался в соответствии с ТЗ, составленным специалистами ООО «ИТ-компания «Сайк», бюро мультимедийных обучающих систем. Проект является внутренней инновационной разработкой, направленной на изучение методик построения обучающих систем с использованием трехмерной компьютерной графики. Большая часть требований ТЗ на сегодняшний момент реализована, остальные включены в план работ на ближайшие полгода. В настоящее время ведутся переговоры с администрацией г. Магнитогорска о разработке на основе указанного прототипа обучающей системы по пожарной безопасности для школ города.

 

 

Введение

 

По статистике наибольшее количество пожаров происходит из-за нарушения правил пожарной безопасности. При соблюдении правил пожарной безопасности можно избежать причины возникновения пожаров и предотвратить примерно две трети потерь. Именно поэтому так важно систематически проводить обучение на тему пожарной безопасности.

Традиционные методы обучения правилам пожарной безопасности, такие как устный инструктаж, раздача брошюр с картинками и схемами, чтение инструкций недостаточно эффективны. При таком подходе информация плохо усваивается, так как не вызывает интереса у обучаемого.

Более эффективными являются так называемые мультимедийные обучающие системы. Для увеличения уровня усвоения информации они используют преимущества мультимедиа технологий в подаче информации: видео, анимационные ролики, звуковое сопровождение, электронные презентации и др. Интерес и вовлеченность в процесс обучения при таком подходе резко возрастают.

Однако у мультимедийных обучающих систем в их традиционной форме есть один важный недостаток: малая интерактивность. Пользователь таких систем не может взаимодействовать с объектом изучения. Например, изучая правила пользования огнетушителем или другими средствами пожаротушения, он обычно не может опробовать их на практике. Также подобные системы не позволяют смоделировать пожарную ситуацию, не могут дать обучаемому почувствовать её опасность.

По мнению консалтинговой компании Haskett consulting inc. (HCI): «Люди запоминают 20% того, что они видят, 40% того, что они видят и слышат и 70% того, что они видят, слышат и делают». Таким образом, необходимым элементом эффективного обучения являются постоянные тренировки.

Современные достижения трехмерной компьютерной графики позволяют создавать очень реалистичные «виртуальные миры». Обучающие системы, использующие эти достижения для создания интерактивной виртуальной среды, кажутся наиболее эффективными. Они позволяют обучаемому взаимодействовать пусть и не с реальными объектами, но хотя бы с их виртуальными образами, которыми могут восприниматься как весьма правдоподобные. Такие системы называют виртуальные тренажеры (далее мы будем называть их мультимедийные интерактивные обучающие системы - МИОС). Обучаясь в таких системах, мы получаем виртуальный опыт. Виртуальный опыт позволяет пережить и проанализировать те или иные ситуации в виртуальном пространстве, и на основе полученного опыта произвести действия в реальном мире. В случае с пожарной безопасностью, мы можем отработать наши навыки и закрепить знания правильного порядка действий в условиях виртуальной пожарной ситуации.

В свете вышесказанного разработка МИОС является достаточно актуальной задачей.

В дипломном проекте решаются следующие задачи:

разработать каркас МИОС, предназначенной для обучения правилам поведения в чрезвычайной ситуации, например при пожаре;

разработать редактор обучающих сценариев;

c помощью вышеперечисленных средств разработать прототип МИОС для обучения правилам пожарной безопасности и действиям при обнаружении пожара.

Для решения поставленных задач были выбраны следующие средства разработки:

Unity3d - игровой «движок» (инструмент для разработки приложений трехмерной компьютерной графики, в частности игр). Включает в себя интегрированную среду разработки. Языки программирования: C#, Unity JavaScript (диалект JavaScript), Boo (диалект Python) (в данной разработке использовался C#). К преимуществам данного средства следует отнести богатые возможности игрового «движка»: встроенный физический «движок», работа со звуком, импорт из множества форматов, тесная интеграция среды разработки и игрового «движка» (существует возможность непосредственно в среде разработке протестировать приложение), компиляция скриптов, обеспечивающая их высокую скорость выполнения (в отличие от многих подобных решений);

Autodesk 3ds Max (3D Studio MAX) - полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации;

Microsoft Visual С# 2010 Express Edition - интегрированная среда разработки на языке C# под платформы.NET и Mono;

СУБД SQLite 3 - легковесная, высокоэффективная локальная СУБД.

SQLite Expert Personal 3 - система администрирования баз данных SQLite;

Subversion - свободно распространяемая централизованная система управления версиями. Subversion отслеживает версии определенных документов (в нашем случае - файлов с исходными кодами, файлов сцен, моделей, текстур и звуковых дорожек) и создаёт централизованное их хранилище для обеспечения возможности доступа к их актуальным версиям с нескольких компьютеров.

Реализация каркаса МИОС и редактора обучающих сценариев позволит создать основу для разработки разнообразных обучающих систем, связанных с изучением правил поведения в чрезвычайной ситуации.

Разработка прототипа МИОС для обучения правилам пожарной безопасности и действиям при обнаружении пожара позволит апробировать вышеуказанный инструментарий, выделить наиболее перспективные идеи и направления в развитии данных обучающих систем.

 

1. Постановка задачи

 

Каркас МИОС предназначен для проведения обучения и проверки знаний в интерактивной среде, построенной с использованием трехмерной графики. Процесс обучения базируется на так называемых обучающих сценариях, определяющих последовательность заданий, варианты развития событий в виртуальной среде в зависимости от действий обучаемого, а также моменты успешного завершения сценария или неудачного его завершения. Подробнее об обучающих сценариях речь пойдет ниже. Каркас МИОС должен выполнять следующие задачи:

аутентификация пользователей обучающей системы;

организация доступа к базе данных;

организация меню для навигации по функциональным блокам обучающей системы;

организация прохождения обучающего сценария в режимах обучения и проверки знаний с сохранением результатов в базу данных;

интерпретация скриптового языка программирования, использующегося для записи условий выполнения задач сценария и реакции на переходы между задачами;

просмотр результатов обучения и проверки знаний в табличной форме.

Для составления и редактирования обучающих сценариев должен быть разработан редактор сценариев. В его функции входит:

представление структуры сценария в виде графа;

создание, редактирование, удаление сценариев;

проверка ограничений, накладываемых на структуру сценария.

Редактор сценариев должен позволить специалисту в предметной области разрабатывать эффективные обучающие сценарии, не прибегая к помощи программиста.

Также в рамках данного проекта должен быть разработан прототип МИОС, предназначенной для обучения правилам пожарной безопасности и действиям при обнаружении пожара. В состав прототипа должны войти два обучающих сценария, описывающих пожар в офисном здании. Данные сценарии являются разными вариантами развития одной пожарной ситуации и призваны продемонстрировать возможности редактора сценариев для построения подобных вариаций.

Данный проект разрабатывается по заказу ООО «ИТ-компания «Сайк», бюро мультимедийных обучающих систем. Проект является внутренней инновационной разработкой, направленной на изучение методик построения обучающих систем с использованием трехмерной компьютерной графики. В разработке также участвуют специалист по 3D-моделированию и специалист по разработке ИТ-проектов.

Разработка ведется согласно техническому заданию (ТЗ), указанному в приложении В. Важно отметить, что в рамках дипломного проекта реализованы не все требования ТЗ.

 

 

2. Обзор аналогичных программных продуктов

 

В этом разделе представлен обзор отечественных и зарубежных мультимедийных обучающих систем, каким-либо образом относящихся к пожарной безопасности, промышленной безопасности, а также систем другой тематики, использующих элементы виртуальной реальности. В цели данного раздела входит: определение преимуществ и недостатков существующих систем, выявление тенденций в разработке подобных систем, обоснование актуальности разрабатываемой с

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>