Автоматизация процесса создания виртуальных тренажеров

• Автор: Матлин, Александр Олегович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Введение
Глава 1. Интерактивные средства обучения в образовательном процессе и промышленности.
1.1. Виртуальные тренажеры в образовательном процессе учебных заведений и промышленных предприятий.

1.2. Области применения и виды виртуальных тренажеров

1.3. Требования к разрабатываемым тренажерам.

1.4. Примеры интерактивных виртуальных тренажеров

1.4.1. Ьар8ип виртуальный симулятор эндоскопических операций

1.4.2. Автомобильный тренажер ОТКВ2М

1.4.3. Симулятор военной и гражданской техники Скорпион

1.4.4. Технологии виртуальной реальности в образовательном процессе

1.5. Средства создания виртуальных тренажеров

1.5.1. Визуальные средства создания виртуальных тренажеров.
1.5.2. Средства создания виртуальных тренажеров с использованием пакетов графического моделирования и программирования
1.6. Цель и задачи диссертации.
Глава 2. Модель виртуального тренажера, методика создания тренажеров и методика обучения с их помощью.
2.1. Модель описания виртуальной лабораторной работы.
2.2. Методика создания виртуальной лабораторной работы.
2.3. Методика обучения с использованием виртуального тренажера
2.4. Выводы
Глава 3. Разработка автоматизированной системы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров Ун1иа1ЬаЬ.
3.1. Принципы разработки автоматизированной системы У1гШа1ЬаЬ
3.1.1. Методология разработки автоматизированной системы.
3.1.2. Технология проектирования автоматизированной системы
3.1.3. Выбор операционной системы и платформы реализации автоматизированной системы У1гШа1ЬаЬ
3.2. Функциональная структура автоматизированной системы У1гШа1ЬаЬ
3.3. Архитектура подсистемы создания виртуальных тренажеров.
3.4. Архитектура подсистемы воспроизведения виртуальных тренажров
3.5. Режимы работы автоматизированной системы У1гШа1ЬаЬ.
3.6. Выводы.
Глава 4. Апробация и внедрение автоматизированной системы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров У1гШа1ГаЬ
4.1. Виртуальная лабораторная работа Хирургический доступ к аппендиксу.
4.1.1. Описание модели виртуального тренажера в лабораторной работе Хирургический доступ к аппендиксу
4.1.2. Применение методики создания виртуального тренажера в лабораторной работе Хирургический доступ к аппендиксу
4.1.3. Применение методики обучения с использованием виртуального тренажера Хирургический доступ к аппендиксу
4.2. Перспективы использования автоматизированной системы У1гШа1ЬаЬ для разработки виртуальных тренажеров со случайными событиями
4.3. Оценка эффективности использования автоматизированной системы У1Пиа1ЬаЬ.
4.3.1. Сравнительная оценка трудовых и экономических затрат при создании виртуальной лабораторной работы.
4.3.2. Оценка трудовых и экономических затрат при создании тренажера без использования автоматизированной системы Утиа1ЬаЬ
4.3.3. Оценка трудовых и экономических затрат при создании тренажера с использованием автоматизированной системы УтиаИлФ
4.4. Внедрения автоматизированной системы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров У1гШаЬаЬ
4.5. Выводы
Заключение.
Библиографический список.
Приложение Л Архитектура автоматизированной системы У1гШа1ЬаЬ 8 Приложение Б Сценарий работы автоматизированной системы У1г1иа1ЬаЬ
Приложение Г Общественное признание дипломы, грамоты, сертификаты
Введение
Актуальность


Средства визуального построения виртуальных тренажеров лабораторных работ ограничены, в большинстве случаев, одной предметной областью например, программная система Vi направлена на создание виртуальных тренажеров в электротехнике. Цель диссертационной работы. Целью работы является повышение эффективности снижение трудовых и финансовых затрат создания интерактивных виртуальных тренажеров за счет использования автоматизированной системы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров. Задачи исследования. У1гШа1ЬаЬ. Объект исследования. Виртуальные тренажеры. Предмет исследования. Процессы создания и воспроизведения виртуальных тренажеров. Методы исследования. В диссертации использованы методы системного анализа, компьютерного моделирования, теории баз данных, объектноориентированного проектирования программных систем. Обоснованность и достоверность результатов. Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием апробированных методов системного анализа, проектирования программных систем и результатами экспериментальной проверки работы программной системы в процессе создания виртуальных тренажеров различными пользователями. Практическая значимость и внедрение. Автоматизированная система создания и воспроизведения виртуальных тренажеров У1гШа1ЬаЬ, позволяет разработчику виртуального тренажера, не имеющему специальных навыков программирования, самостоятельно конструировать виртуальные лабораторные работы. Кроме того, система может быть полезной в учебных центрах и центрах повышения квалификации сотрудников коммерческих и промышленных организаций. Автоматизированная система создания и воспроизведения виртуальных тренажеров Vi внесена в Реестр программ для ЭВМ в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Vi прошла апробацию в учебном процессе Волгоградского государственного медицинского университета. Автоматизированная система Vi внедрена в следующих коммерческих и образовательных организациях I i , V , V V 8, , IX . Viv 0, 0 1, i, Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа Тракторозаводского района г. Волгограда. По материалам работы получено несколько дипломов на Всероссийских научнопрактических конференциях молодых ученых Москва, , и работа являлась участником программы УМНИК Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научнотехнической сфере. Vi. Апробация результатов работы. I Украина, Крым, ЯлтаГурзуф, , . Публикации. Основные положения диссертации отражены в 9 опубликованных работах. В том числе 5 статей напечатаны в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных результатов диссертационных работ получено 2 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ. В первой главе приводится обзор современного состояния проблемы разработки и использования виртуальных тренажеров, а также средств их создания, анализируются достоинства и недостатки существующих систем, приводится обоснование необходимости их усовершенствования. В третьей главе описана разработанная автоматизированная система создания и воспроизведения виртуальных тренажеров Vi. Описаны функциональные требования к автоматизированной системе Vi в целом и к ее подсистемам в частности. Представлена архитектура автоматизированной системы Vi. Описано методическое обеспечение автоматизированной системы Vi. В четвертой главе приведены примеры разработки виртуальных тренажеров с помощью созданной автоматизированной системы Vi. Также в главе показана возможность расширения модели описания виртуального тренажера и методики его создания для включения в сценарий лабораторной работы случайных событий. Приведен анализ эффективности разработанных решений и системы в целом. Глава 1. Интенсивное развитие аппаратных и программных средств компьютеризации и связанное с ним распространение информационных технологий в различных областях жизни позволяют все более широко применять компьютерные системы в образовательном процессе 1. Под технологическим объектом будем подразумевать техническую систему любого масштаба и степени сложности, имеющую детерминированную структуру и выполняющую тс или иные заданные функции.