Software & Systems

В общем случае понятие технология трактуется как совокупность знаний о способах и средствах осуществления производственных процессов, при которых происходит качественное изменение обрабатываемых объектов. Технологиям управляемых процессов свойственны упорядоченность и организованность, которые противопоставляются стихийным процессам.

Понятие технологий в настоящее время используется не только в сфере материального, промышленного производства. Широкое распространение получило понятие информационные технологии – совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности. Однако объективно существуют и технологии создания информационных систем, на которых базируются информационные технологии, в частности, технологии учебно-тренировочных средств (УТС). УТС создаются для обеспечения подготовки специалистов в различных предметных областях. В общем случае подготовка – это действия, направленные на приобретение необходимых знаний, выработку умений и навыков для осуществления профессиональной деятельности.

Подготовка как процесс базируется на обра- зовательных и педагогических технологиях. Под образовательными технологиями понимается система деятельности педагога и обучающегося, основанная на определенной идее, принципах организации и взаимодействия целей, содержания и методов образования. В свою очередь, педагогические технологии – это совокупность средств и методов воспроизведения процессов обучения и воспитания. Педагогические технологии состоят из предписаний способов деятельности (дидактические процессы), условий, в которых эта деятельность должна осуществляться (организационные формы обучения), и средств ее выполнения (целенаправленная подготовка преподавателей и наличие технических средств обучения). Понятие «образование» шире понятия «педагогика» и включает в себя последнее.

Педагогические технологии являются исходными при создании УТС. Изначально необходимо ответить на вопросы: кого готовить? к чему готовить? как готовить? с помощью чего готовить? Ответы на первые два вопроса найдем в назначении системы подготовки образовательного учреждения. Цель подготовки определяют квалификаци- онные требования, предъявляемые к соответствующему специалисту и включающие в себя совокупность: знать, уметь, иметь навыки. Ответы на последние два вопроса дают педагогические технологии, базирующие на двух первых постулатах.

В соответствии с этим при создании любых УТС необходимо определить состав обучающихся, цели, задачи и содержание обучения, формы и способы обучения, а также требования к составу и функциям средств обучения.

Состав обучающихся определяется высшими органами военного управления.

Цели и задачи обучения определяются квалификационными требованиями по каждой специальности подготовки, которые задают соответствующие органы военного управления.

Содержание обучения определяется учебными программами по каждой специальности, которые согласуются со всеми заинтересованными органами военного управления и утверждаются соответствующими начальниками.

Формы и способы обучения в общем случае определяются дидактическими принципами образовательного процесса.

УТС подразделяются на две основные группы:

-      средства для теоретического обучения, предназначенные обеспечить требование «знать» и представляемые автоматизированными системами обучения;

-      средства для практической подготовки, обеспечивающие реализацию требований «уметь» и «иметь навыки», – тренажерные средства.

Подготовка военных специалистов осуществляется в образовательных учреждениях и в системе боевой, тактической и оперативной подготовки.

Военное образование включает пять ступеней:

-      начальное военное образование – подготовка солдат, матросов, сержантов и старшин;

-      среднее военно-специальное – подготовка прапорщиков и мичманов;

-      высшее военно-профессиональное – подготовка офицерского состава на первоначальные должности;

-      дополнительное профессиональное – переподготовка и повышение квалификации офицерского состава;

-      военная магистратура – подготовка старших офицеров для замещения командно-штабных и командно-инженерных должностей.

В системе боевой, тактической и оперативной подготовки осуществляются индивидуальная подготовка всех категорий личного состава, подготовка боевых расчетов систем вооружения, ко- рабельных боевых расчетов – групп боевого управления командных пунктов, экипажей кораблей в целом, расчетов командных пунктов однородных и разнородных тактических групп, групп боевого управления командных пунктов группировок сил флота.

Подготовка командиров и специалистов индивидуально и в составе боевых расчетов осуществляется с использованием автоматизированных систем обучения, специализированных и комплексных тренажеров, специализированных, тактических и оперативно-тактических тренажерных комплексов (рис. 1).

Из перечисленных положений вытекают требования к составу и функциям средств обучения, которые являются основой разработки технического задания на создание соответствующих УТС.

Современные УТС на основе информационных технологий состоят из аппаратных средств и ПО.

Аппаратные средства автоматизированной системы обучения состоят из локальной вычислительной сети, комплекта автоматизированных рабочих мест обучающихся (АРМО) и АРМ руководства обучением (РО).

Аппаратные средства тренажерных средств (рис. 2) включают:

-      локальную вычислительную сеть;

-      вычислительно-моделирующий комплекс;

-      комплект АРМО и АРМ РО;

-      средства документирования, ввода информации и отображения информации коллективного пользования (при необходимости).

Аппаратные средства УТС, как правило, являются серийными изделиями с необходимыми доработками. Специализированные и комплексные тренажеры могут включать учебно-действующее оборудование и аппаратно-программные имитаторы реальных средств.

ПО УТС разделяют на общее ПО и специальное (СПО). Общее, или базовое, ПО, включающее операционную систему, СУБД, драйверы, средства защиты информации и некоторые другие програм- мные продукты, обычно является стандартным и выбирается в зависимости от требований к проектируемому УТС. С помощью СПО реализуются требования к УТС, предъявляемые в техническом задании. Разработка СПО для УТС базируется на технологиях создания информационных систем.

СПО АСО представлено программными средствами создания компьютерных обучающих программ, средствами предъявления информации обучающимся и управления учебными занятиями.

Компьютерные обучающие программы, объединяемые в электронные учебные курсы, составляют электронный образовательный ресурс, или контент автоматизированнной системы обучения. Средства создания компьютерных обучающих про- грамм и конструктор электронных учебных курсов предоставляют возможность создания и редакти- рования компьютерных обучающих программ путем формирования фрагментов кадров учебного за- нятия и наполнения их текстовой, графической, мультимедийной и другой учебной информацией, установления связей между фрагментами и организации автоматизированного контроля знаний обучающихся.

Средства предъявления информации обучающимся инсталлируются на АРМО и обеспечивают проведение учебного занятия под руководст- вом преподавателя или самостоятельную работу обучающихся. При этом обеспечивается запуск компьютерных обучающих программ с АРМ преподавателя или самостоятельный их выбор обучающимися, исполнение компьютерных обучающих программ, контроль знаний.

Средства руководства учебными занятиями предназначаются для реализации преподавателем педагогических технологий и обеспечивают выбор соответствующих электронных учебных курсов и компьютерных обучающих программ, их запуск, предъявление учебной информации, контроль работы и знаний обучающихся.

Исходя из этого основными технологиями создания АСО являются технология разработки конструктора, технология разработки плеера, технология разработки средств руководства учебным занятием.

Особое значение имеют технологии разработки компьютерных обучающих программ и электронных учебных курсов. Здесь реализуется совместное творчество педагога, программиста и компьютерного дизайнера с привлечением в идеале научного, литературного и художественного редакторов. Разработка компьютерных обучающих программ и электронных учебных курсов включает написание сценария занятий и учебного курса, разработку текстовых, графических и мультимедийных фрагментов, установление связей между ними и кадрами информации и условий перехода, разработку вопросов тестов для оценки знаний и системы оценки.

СПО тренажерных средств (рис. 3) включает программные модели объектов, средств, среды, боевых действий, учебных информационных моделей АРМО, программные средства руководства обучением (ПС РО).

Модели объектов могут быть простыми или сложными, включающими модели средств. Моделями объектов и средств в зависимости от назначе- ния и структуры тренажерных средств могут управлять обучающиеся или руководитель обучения. Модели объектов и средств представляют собой математическое и алгоритмическое описание их физических свойств и условий взаимодействия с моделями других средств, объектов, среды и учебных информационных моделей АРМО, реализованных программными средствами.

В соответствии с назначением тренажерных средств его СПО должно включать определенный комплект моделей внешней среды. Модели среды определяют характер моделирования действий объектов и средств и не могут изменяться обучающимся.

Моделирование боевых действий противника и взаимодействующих сил позволяет обеспечить адекватную реакцию тактической обстановки на действия обучаемых.

Учебно-информационные модели АРМО предназначены для предъявления необходимой информации обучающимся и обеспечения управления моделями объектов и средств обучающимися в соответствии с назначением и структурой тренажерных средств.

Программные средства руководства обучением обеспечивают подготовку учебных мероприятий, формирование исходной обстановки на конкретное учебное мероприятие, конфигурирование аппаратно-программных средств УТС, запуск процесса моделирования обстановки, изменение при необхо- димости процесса моделирования обстановки, разбор проведенного учебного мероприятия и оценку действий обучающихся.

Таким образом, технологии создания тренажерных средств включают частные технологии разработки

-      моделей средств и объектов;

-      моделей внешних сред;

-      учебно-информационных моделей АРМО;

-      процессов моделирования обстановки;

-      программных средств руководства обучением.

Разработка моделей и процессов включает их вербальное, математическое и алгоритмическое описание, программирование, тестирование и отладку. Вербальное, математическое и алгоритмическое описания по возможности должны выполнять будущие пользователи или специалисты в предметной области, а тестирование – совместно программисты и специалисты.

Созданное УТС включается в образовательный процесс или в процесс боевой, тактической или оперативной подготовки, обеспечивая дальнейшее развитие информационных образовательных технологий.

Литература

1.     Военная дидактика: учебник; [под общ. ред. В.Г. Михайловского]. М.: Изд-во МО РФ, 2005. 536 с.

2.     Ильин В.А. Моделирование боевых действий сил флота // Программные продукты и системы. 2006. № 1. С. 43–46.

3.     Основы современных компьютерных технологий: учебник; [под ред. А.Д. Хомоненко]. СПб: КОРОНА принт, 1998. 672 с.

4.     Трайнев В.А., Трайнев И.В. Информационные коммуникационные педагогические технологии: учеб. пособие. М.: Дашков и Кº, 2004. 280 с.

5.     Ралль В.Ю. и др. Тренажеры и имитаторы ВМФ. М.: Воениздат, 1969. 216 с.

6.     Липаев В.В. Методы обеспечения качества крупномас- штабных программных средств. М.: Синтег, 2003. 520 c.

7.     Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютер- ных учебников и обучающих программ. М.: Филинъ, 2003. 616 с.

8.     Римашевский А.А., Ильин В.А., Праводелов А.П. Компьютерная система обучения и тренажа (КСОТ) для военно-морского института // Морской сборник. 2006. № 5.

9.     Андреев В.Ю., Базлов А.Ф., Пазюк В.А., Шорин А.Б. Тренажеры по тактичеcкой подготовке корабельных боевых расчетов кораблей и подводных лодок // Оборонный заказ. 2007. № 16. С. 33–35.

10.   Стручков А.М. Противоречия развития компьютерных учебно-тренировочных средств, предназначенных для обеспечения теоретического обучения // Программные продукты и системы. 2013. № 2. С. 55–60.