Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала

• Автор: Скрипников, Дмитрий Альбертович
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 216 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБУЧЕНИЯ И СРЕДСТВ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА

1.1. Современное производство и фактор обучения персонала.

1.2. Назначение и структура компьютерных обучающих систем технологического персонала

1.3. Структурнометодические основы процедур компьютерного обучения и тренинга принятия решений операторомтехнологом
1.4. Анализ эволюции программнотехнической базы компьютерных обучающих ф средств технологического персонала.
1.5. Основные тенденции развития компьютерных обучающих систем технологического персонала и требования к программноинструментальным

средствам их построения

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ АКТУАЛЬНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ .

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПЕРАЦИОННОИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА.
2.1. Основные задачи инструментальнометодического обеспечения построения компьютерных программнообучающих продуктов
2.2. Методические принципы построения ОИС
2.3. Построение операционного аппарата ОИС на объектноориентированных принципах визуальнографического программирования
2.4. Общие организующие принципы формирования и функционирования
основных операционноструктурных компонентов ОИС.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 3. ПРОГРАММНОМЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТРУКТУРНЫХ КОМПОНЕНТОВ КОС
3.1. Методические основы и требования к построению обучающих сценариев КОС
3.2. Принципы интерфейсного диалогового обеспечения КОС на основе
визуальнографических оконных технологий
3.3. Принципы формирования информационного обеспечения КОС,
создаваемой с помощью операционных средств ОИС
ГЛАВА 4. СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММНООПЕРАЦИОННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМООБРАЗУЮЩЕГО БАЗИСА ОИС
4.1. Отображение визуальнографических объектов с помощью многооконных интерфейсов.
4.2. Управление переменными, определяющими свойства объектов.
4.3. Разработка алгоритмов создаваемых программных продуктов.
4.4. Формирование и обработка особых состояний изучаемого ТП.
4.5. Системотехнические требования к базовому комплексу программнотехнических средств для функционирования ОИС.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 5. ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО И МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМООБРАЗУЮЩЕГО БАЗИСА ОИС ПРИ ПОСТРОЕНИИ КОС ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА.
5.1. Компьютерный тренажеримитатор для обучения персонала установки осушки газа на станции подземного хранения газа
5.2. Компьютерный тренажеримитатор Обнаружение и ликвидация газонефтеводопроявлений при бурении скважин.
5.3. Анализ эффективности практического применения разработанного
программноинструментального аппарата ОИС
ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В современных условиях интенсивного технологического прогресса адекватное решение задач подготовки квалифицированного оперативного персонала, обеспечивающего функционирование сложных технологических комплексов нефтегазовая промышленность, энергетика, диспетчерское управление, требует применения компьютерных обучающих систем с развитыми интерактивными возможностями имитационнокомпьютерного моделирования реальных производственнотехнологических ситуаций 3,,, , , , . На рис. Рис. В зависимости от специфики предметной области варьируется структура и функциональная направленность компьютерных тренажерных и обучающих средств , ,,, . Компьютерные обучающие системы на момент своего появления в большинстве своем опирались на традиционную декларативную технологию обучения 5, , , которая до настоящего времени все еще не изжила себя в сфере образовательных технологий. При этом основное назначение тренажернокомпьютерных комплексов в семействе КОС профессиональный тренинг персонала, обладающего уже базовой профессиональной эрудицией, которую необходимо углубить или расширить посредством отработки профессиональных навыков реагирования на характерные технологические ситуации. В тренажернокомпьютерных комплексах наряду с когнитивной составляющей декларативного характера обеспечивается тренинг персонала с применением имитации технологического процесса ТП в реальном времени а при необходимости в масштабируемом с обеспечением возможного вмешательства участников тренинга обучаемого и инструктора в протекание имитируемого ТП. Соответственно, в практике разработки и применения под компьютерными обучаемыми системами имеются, как правило, в виду программноаппаратные средства, обеспечивающие моделирование в реальном времени непрерывного хода ТП и основанного на этом учебнотренировочного процесса, обеспечивающего рассмотрение совокупности задач, обусловленных целями обучения. Согласно современным представлениям, обучение операторовтехнологов навыкам трудовой деятельности осуществляется с помощью КОС, как инструментальных средств обеспечения профессиональной подготовки оператора к управлению материальными объектами посредством использования информационнофункциональных моделей и адекватной имитации органов управления. Реализация цели обучения приобретение, закрепление профессиональных навыков оперирования органами управления достигается посредством многократного выполнения обучаемым действий, выполняемых в процессе управления реальным объектом. При этом обеспечивается информационное представление профессиональноинструментальной среды деятельности оператора. В рамках КОС, как инструментальных средств, реализующих имитацию модели технологической системы являющейся объектом приложения инициатив оператора, обеспечивается также контроль деятельности обучаемого. Под субъектом обучения и тренинга понимается обучаемый в частности оператор ТП, а под предметом обучения и тренинга объект реальной деятельности обучаемого реальный ТП. Целью обучения является обеспечение обучаемого возможностью овладения теми навыками и умениями, на формирование и закрепление которых направлено обучение. При этом в общем случае КОС независимо от типа модели обеспечивает воспроизведение моделирование состояний объекта, необходимых для совершенствования и тренинга навыков обучаемого в поддержании гомеостазиса управляемого объекта или проведении контролируемых изменений состояния объекта. В таблице 1. КОС 2, 5,,. Моделирующая интерпретация объекта изучения и тренинга охватывает процедуры имитации моделирования предмета объекта изучения и тренинга при подготовке технологического персонала. Процесс создания модели объекта обучения опирается, так или иначе, на описание объекта в виде некоторого преобразователя входных переменных в выходные, абстрагируясь от конкретики внутренних процессов, не оказывающих существенного влияния на структуру модели и ситуационнозначимые факторы, рассматриваемые при имитации состояний объекта. Таким образом,, при имитации объекта обучения требуемое подобие объекта и модели достигается при обеспечении их необходимого количественного, качественного и временнбго соответствия в рассматриваемых в процессе обучения характерных ситуациях управления технологическим процессом.