ВНЕДРЕНИЕ  ТРЕНАЖЕРОВ  ПРИ  ИЗУЧЕНИИ  МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ  КУРСОВ

Шурстакова  Татьяна  Романовна

студент  3  курса,  ТЭС,  ГАОУ  СПО  КЭК,  РФ,  г.  Казань

E-mail:  romanovata@list.ru

Антоненко  Татьяна  Александровна

научный  руководитель,  преподаватель  ТЭС,  ГАОУ  СПО  КЭК,  РФ,  г.  Казань

Внедрение  информационно-коммуникационных  технологий  (ИКТ)  в  систему  образования  активно  ведется  последние  десятилетия,  и  за  этот  относительно  небольшой  период  прогресс  ушел  настолько  вперед,  что  на  сегодняшний  день  их  вариативность  поражает  своим  разнообразием.  Здесь  всевозможные  электронные  учебники,  компьютерные  тренажеры,  виртуальные  лаборатории  и  системы  компьютерного  тестирования.  В  актуальности  применения  компьютерных  средств  обучения  сомневаться  не  приходится,  многие  ученые  (Очков  В.Ф.,  Певнева  Н.Ю.,  Писков  В.Н.,  Сметанин  Д.С.,  Копылов  А.С.,  Орлов  К.А.  и  др.),  разработчики  и  сами  педагоги  неоднократно  подтверждали  преимущества  их  использования  [1].  В  данной  работе  мы  подробнее  остановимся  на  основном  виде  ИКТ  —  компьютерных  тренажерах. 

Создание  компьютерных  тренажеров,  моделирующих  работу  теплоэнергетического  оборудования,  обусловлено  рядом  причин,  важнейшими  из  которых  являются  отсутствие  возможности  проводить  обучение  и  тренировку  на  действующем  оборудовании,  и  необходимость  усвоения  очень  большого  объема  информации  и  получения  практических  навыков  до  начала  практической  работы.  В  этой  связи  внедрение  компьютерных  тренажеров  производится  повсеместно  в  высших  и  средних  учебных  заведениях,  научно-образовательных  центрах,  центрах  повышения  квалификации  и  переподготовки  кадров,  тем  самым  являясь  перспективной  областью  исследования.

Применение  компьютерных  тренажеров  дает  широкую  возможность  для  изобретения  новых  методов  и  методик  в  образовании,  повышая,  тем  самым  его  качество,  а  так  же,  открывает  новые  возможности  для  научного  поиска.  Именно  этим  и  определяется  актуальность  данного  исследования.

Объектом  настоящего  исследования  является  внедрение  новых  информационных  технологий  в  процесс  обучения,  а  в  качестве  его  предмета  избран  компьютерный  тренажер,  как  элемент  образовательной  среды.

Цель  настоящего  исследования  состоит  в  том,  чтобы  рассмотреть  и  охарактеризовать  специфику  компьютерного  тренажера  как  одну  из  форм  информационных  технологий,  применяемых  в  процессе  обучения,  и  внедрить  компьютерные  тренажеры  при  проведении  лабораторных  и  практических  работ  по  специальности  «Тепловые  электрические  станции».

Таким  образом,  можно  определить  задачи  исследования:

1.  Исследовать  существующие  компьютерные  тренажеры,  их  достоинства  и  недостатки;

2.  Разработать  сценарии  противоаварийных  тренировок  на  компьютерном  тренажере;

3.  Провести  анализ  внедрения  компьютерных  тренажеров  во  время  лабораторно-практических  работ  при  изучении  междисциплинарных  курсов  по  специальности  «Тепловые  электрические  станции»  Казанского  энергетического  колледжа.

Применение  компьютерных  тренажеров  при  проведении  лабораторных  и  практических  работ  потребовало  разработки  учебно-методических  пособий  и  рекомендаций,  что  послужило  основой  для  нашего  исследования  в  освоении  инновации.

При  совместной  работе  преподавателей  и  студентов  выпускных  групп  были  разработаны  и  внедрены  учебно-методические  пособия  для  проведения  лабораторно-практических  работ.  Для  их  создания  в  первую  очередь  были  определены  основные  действия,  которые  должен  будет  выполнить  обучающийся  во  время  работы.  Это  естественно,  наблюдение  и  анализ  сложившейся  ситуации,  принятие  решения,  выбор  или  подготовка  сценария,  подходящего  именно  к  данной  ситуации,  и  собственно  отработка  сценария.  В  качестве  примера  рассмотрим  принцип  проведения  лабораторной  работы  по  междисциплинарному  курсу  «Обслуживание  турбинного  оборудования  на  ТЭС»  —  разработка  сценария  аварийной  ситуации  на  базе  компьютерного  тренажера.  Лабораторная  установка  представляет  собой  компьютерный  тренажер  энергоблока  ПТ-60-130.

Целями  работы  являются:

1.  Отработка  навыков  управления  технологической  системой,  механизмами.

2.  Практическое  ознакомление  с  эксплуатацией  оборудования  при  возникновении  аварийной  ситуации  в  системе  пароводяного  тракта.

Перед  выполнением  лабораторной  работы  каждому  студенту  необходимо  ознакомиться  с  описанием  компьютерного  тренажера,  изучить  литературу  по  данной  теме,  повторить  лекционный  курс,  пройденный  заранее. 

Рабочими  заданиями  лабораторной  работы  являются  ознакомление  с  алгоритмом  разработки  сценариев  противоаварийных  тренировок,  проведение  тренировки  по  ликвидации  аварии  и  составление  отчета  с  описанием  процесса  тренировок  и  приведенной  таблицей  штрафов. 

После  ознакомления  с  алгоритмом  разработки  сценария  противоаварийной  тренировки,  студент  приступает  к  отработке  сценария.  Отработкой  сценария  мы  называем  любые  активные  действия  студента  в  отношении  решения  лабораторной  работы,  так  как  порядок  действий  определен  до  их  реализации.

В  лабораторной  работе  указывается  исходное  состояние  установки,  преподаватель  задает  аварийную  ситуацию,  которую  студент  должен  ликвидировать  в  минимальные  сроки.

Штрафные  балы  начисляются  за  неправильные  или  несвоевременные  действия  студента.

Длительность  тренировки  составляет  10  минут,  за  это  время  тренируемый  должен  привести  работу  теплоэнергетического  оборудования  на  компьютерном  тренажере  в  стабильное  исправное  положение.

Отчет  содержит  описание  тренировки,  в  которой  приведены  указанные  мнемосхемы  конечного  состояния  [2].

Важно  отметить,  что  на  этапе  отработки  сценария  возникают  три  важных  обстоятельства:  во-первых,  воздействие  передается  на  объект  через  некоторый  элемент  на  мнемосхеме,  во-вторых,  каждое  действие  вызывает  реакцию  системы,  и  третье,  операция  занимает  некоторый  промежуток  времени,  в  течение  которого  защищенность  некоторых  участков  сети  может  быть  снижена,  а  внимание  обучающегося  поглощено  выполняемой  задачей.

Основными  целями  учебного  процесса  студентов-теплоэнергетиков  при  разработке  сценария  с  использованием  компьютерного  тренажера  являются:

·     обучение  правилам  и  приемам  безопасного,  безаварийного  и  экономичного  оперативного  управления  и  обслуживания  оборудования  и  технологических  систем;

·     отработка  навыков  управления  отдельными  технологическими  системами  в  различных  эксплуатационных  режимах;

·     получение  знаний  о  причинно-следственных  связях  поведения  оборудования  в  различных  режимах  работы  станции;

·     исследование  и  анализ  отдельных  режимов  работы  оборудования.

После  выполнения  лабораторной  работы  для  выявления  уровня  усвоения  материала  проводится  тестирование.  Таким  образом,  реализуется  обратная  связь  в  системе  диагностирования  и  осуществляется  мониторинг  динамики  информационной  подготовки  студентов.  Заключительным  этапом  является  компьютерная  тестовая  диагностика,  позволяющая  комплексно  оценить  уровень  знания  студента. 

Результаты  нашего  исследования  показали,  что  подготовка  специалистов  посредством  использования  компьютерных  тренажеров  повышает  качество  усвоения  материала  в  силу  повышения  производительности  учебной  деятельности. 

Еще  одним  весомым  преимуществом  является  возможность  формирования  большого  количества  вариантов  индивидуальных  практических  заданий.  Кроме  того,  при  использовании  математического  и  имитационного  моделирования  границы  эксперимента  могут  быть  расширены,  а  автоматическая  обработка  результатов  вычислений,  построение  графических  зависимостей,  распечатка  протоколов  проведения  эксперимента  позволяет  аттестуемой  комиссии  исполнять  роль  наставников,  наблюдающих  за  ходом  работы. 

В  процессе  отработки  лабораторно-практической  работы  автоматически  ведутся  два  протокола:  протокол  действий  студента  и  протокол  его  ошибок.  Протокол  действия  студента  содержит  информацию  о  каждой  команде  управления,  отданной  испытуемым.  С  его  помощью  можно  проследить,  когда  какой  элемент  управления  был  приведен  в  действие,  и  в  какое  состояние  он  был  переведен.  Сюда  же  заносятся  действия  по  осмотру  оборудования  и  т.  п.

В  протоколе  ошибок,  создаваемом  контролирующей  программой,  указывается  момент  и  описание  ошибочного  действия,  а  также  количество  штрафных  баллов,  учитывающее  сложность  текущей  ситуации  и  грубость  ошибки,  допущенной  студентом.  В  итоговой  строке  подсчитывается  общее  количество  штрафных  баллов  и  оценка  действий  обучающегося.  Отработка  сценария  имеет  пролонгированный  характер,  поэтому  преподаватель  точно  знает  время  необходимое  на  разрешение  задачи. 

Протоколы  можно  выводить  на  печать  или  сохранять  в  файл  на  диске  компьютера.  Опираясь  на  данные  протоколов,  преподаватель  имеет  возможность  составить  объективную  картину  степени  подготовленности  студентов  к  управлению  реальным  оборудованием  и  дать  оценку  его  действиям.

В  заключение  хотелось  бы  отметить,  что  поэтапное  движение  по  этому  пути  позволяет  не  только  разработать  качественную  и  эффективную  систему  подготовки  студентов.  Во-первых,  опыт,  накапливаемый  в  процессе  обучения,  несомненно,  поможет  выпускникам-теплоэнергетикам  в  дальнейшем  при  работе  на  реальном  оборудовании.  Во-вторых,  применение  компьютерных  тренажеров,  моделирующих  работу  теплоэнергетического  оборудования,  во  время  проведения  лабораторно-практических  занятий  качественно  преобразует  учебно-воспитательный  процесс,  воздействует  на  развитие  личности  обучаемых.  Благодаря  формированию  у  обучающихся  профессионально  важных  качеств  в  процессе  компьютерного  обучения,  повышается  прочность  приобретаемых  ими  знаний,  развиваются  творческие  способности,  в  будущем  они  легче  и  быстрее  осваивают  новую  информацию.

Список  литературы:

1. Очков  В.Ф.,  Певнева  Н.Ю.,  Писков  В.Н.,  Сметанин  Д.С.  Комплексный  компьютерный  тренажер  для  персонала  электростанции.  Материалы  докладов  Национальной  конференции  по  теплоэнергетике  (НКТЭ-2006)  4—8  сентября  2006  г.,  Казань,  Исследовательский  центр  проблем  энергетики.  КазНЦ  РАН,  —  2006  г.  —  Т.  II,  —  стр.  144—148.
2. Разработка  сценария  аварийной  ситуации  на  базе  компьютерного  тренажера  Казанской  ТЭЦ-3  на  тему:  «Самопроизвольное  отключение  РПК».  Лабораторная  работа  по  дисциплине  «Тепловые  и  атомные  станции»  /  Составитель:  А.А.  Коровкин,  С.С.  Паймин,  Р.Р.  Залялов,  М.А.  Волков,  Н.Д.  Чичирова,  Т.А.  Патеева  Казань:  КГЭУ,  2010  —  19  с.