647

—автоматизация анализа;

—системы автоматизированного управления;

—автоматизированный расчет транспортных систем;

—интеллектуальные тренажеры.

Внастоящее время назрел переход от автоматизации рутинных функций, к которым относятся передача сигнала, перевод стрелки, хранение информации, к автоматизации интеллектуальных — анализ ситуации, выбор оптимального решения, моделирование сложной системы.

Автоматизация анализа призвана резко повысить качество и обоснованность принимаемых решений, ибо ручной анализ огромного объема информации явно неэффективен. В настоящее время существует временной разрыв между принятием решения по организации подвода порожняка, подвода грузов к морским портам, крупным потребителям, формированию технических маршрутов и результатами основных технологических процессов в 5–7 и более суток [53].

Для реализации гибкой технологии потоков необходимы динамические потоковые модели [78, 79]. На базе этих моделей разработаны и внедрены системы оперативного управления потоками.

Автоматизированный расчет транспортных систем наряду с рядом достоинств имеет неоспоримое преимущество перед классическими методами оценки эффективности инвестиций [53]. Авторами использована имитационная система «Истра» при обосновании инвестиций в развитие Новороссийского и Мурманского узлов, что позволило сократить простои в 1,5 раза.

ВСГУПСе созданы и успешно внедряются на сети железных дорог информационноаналитические системы управления техническим состоянием мостов [11].

Сложные технологии требуют более содержательной подготовки диспетчеров разного уровня. Этому могут служить интеллектуальные и виртуальные тренажеры, созданные автором и приведенные в гл. 7.

6.4.3. Единая информационная среда на транспорте

Данная тема явилась главным предметом обсуждения на Пятой международной научнопрактической конференции «Телекомтранс-2007» [44]. Решение о создании единой информационной среды на транспорте было принято на аналогичной конференции в 2006 г. Исследованиями обосновано, что единое информационное пространство должно состоять из двух сегментов: государственного и коммерческого. Государственный сегмент напрямую связан с информацией, обеспечивающей безопасность транспортной системы страны. Эта информационная система создается на базе информационной среды «Ространснадзора» и разрабатывается «Компанией Транстелеком». Она объединит 64 модуля функциональных подсистем, а телекоммуникационная сеть свяжет между собой 83 региональных управления Госавтонадзора, из них 7 — Госжелдорнадзора.

Коммерческий сегмент системы направлен на интеграцию информационных ресурсов с целью создания действенного механизма взаимодействия между участниками транспортного рынка. Главным фактором повышения эффективности транспортной системы специалисты называют значительное увеличения скорости перевозок и сокращения их стоимости. Электронный документооборот позволит снизить стоимость оформления документов на 50 %, сократить время доставки грузов на 20 %, снизить затраты на складские услуги на 30 %, а затраты на транспортировку и хранение грузов — на 10–15 %. Участникам транспортного рынка «Компанией Транстелеком» предложен новый портал информационного обслуживания на транспорте www.telekomtrans.com, реализующий механизм электронной цифровой подписи. Этот портал включает 6 продуктов, каждый из которых предоставляет клиенту возможность оформить необходимые платежные перевозочные, страховые документы с любой выбранной компанией при помощи так называемого «модуля клиента» и электронной цифровой подписи. Таким образом, происходит оперативное взаимодействие между грузоотправителями и логистическими операторами (е-логистика), перевозчиками (е-перевозка), страховыми компаниями (е-страхование), организациями, предоставляющими информацию о местоположении груза или транспортного средства (е-мо-ниторинг), осуществляется оплата перевозочных услуг (е-оплата).

Работа по созданию новой информационной среды продолжается. Остается ряд нерешенных проблем, связанных с дезинтеграцией различных видов транспорта.

Уже действующая и разрабатываемая информационная среда в совокупности со средствами Интернет являются технической базой перехода на виртуальное управление проектами путем создания центров виртуального управления.

163

7. КОНЦЕПЦИЯ МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ НА ТРЕНАЖЕРНЫХ КОМПЛЕКСАХ И ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ РАБОТНИКОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

7.1. Роль методического обеспечения использования тренажерных комплексов

Реформа современного образования может состояться при условии создания образовательных средств, пособий, учебников, тренажеров и прочего, наличие которых обеспечит одинаковую учебную среду в специализированных аудиториях на практических занятиях, в компьютерных классах вузов или общежитиях, а также дома у студента при использовании его персонального компьютера.

Основные задачи концепции методического обеспечения — развитие элементов учебноинформационной базы курсов дисциплин, по которым в вузах МПС России проводится подготовка и переподготовка специалистов для специальностей железнодорожного транспорта, связанных

сдвижением поездов; создание образовательных материалов, которые, удовлетворяя требованиям высокого уровня подготовки специалистов, одновременно сочетали бы в себе высокую доступность для самой широкой аудитории учащихся и гибкость, позволяющую оперативно реагировать, вопервых, на последние достижения в области науки и техники и, во-вторых, на изменения спроса на рынке образовательных услуг для обеспечения качества образования и повышения востребованности полученных в результате обучения знаний [120].

Врезультате реализации этих задач возможно создание новых, использующих принципы креативной педагогики, компьютерных технологий обучения, которые позволят восполнить существующий пробел в учебно-методическом и информационном обеспечении учебных дисциплин для специальностей железнодорожного транспорта [37, 112].

Процесс приобретения знаний, необходимых специалисту в такой динамично изменяющейся области, предъявляет соответствующие требования и к динамике процесса их усвоения. При этом наиболее перспективное направление — компьютеризация образования, успех которой зависит не от количества компьютеров, а прежде всего от методического обеспечения их использования. С нашей точки зрения, отсутствие полного комплекса методических материалов, а также учебных и эффективных форм повышения квалификации, оперативной и полной информации о появлении и содержании новых учебных пакетах приводит к тому, что программы специальных дисциплин зачастую насыщены доморощенными методами подачи учебного материала с помощью компьютера [60].

Использование компьютерных технологий и в особенности тренажерного оборудования вкупе

спрактикой деловых игр способствует:

—активизации интереса обучающихся к знаниям в рамках предметов, входящих в базисный учебный план;

—развитию представлений о межпредметных связях;

—развитию интеллектуальной инициативы учащихся в процессе обучения;

—обучению новым информационным технологиям и средствам коммуникации;

—созданию предпосылок для развития научного мышления, творческого подхода к собственной деятельности;

—созданию сферы предметного общения внутри группы учащихся;

—социально-трудовой адаптации учащихся;

—привлечению высококвалифированных кадров к работе [62].

В то же время многие принципиальные вопросы, возникающие в процессе занятий у студентов, изучающих специальные дисциплины, остаются неисследованными из-за недостатка времени у преподавателя в аудитории и у студентов дома. Кроме того, многие важные разделы специальных дисциплин изучаются вскользь, часто только на лекциях без подтверждения на практических занятиях и без самостоятельной проработки дома, и, следовательно, быстро стираются из памяти студентов и не могут быть использованы при изучении как смежных, так и профильных дисциплин [43].

Поэтому если методическое обеспечение использования рассматриваемых тренажерных комплексов будет на соответствующем уровне и решит задачи, которые перед ним поставлены, то можно будет считать компьютеризацию подготовки выпускника к профессиональной деятельности состоявшейся.

164

Можно определить компьютерные методики подготовки как педагогическую технологию. Под педагогической технологией понимается системная совокупность и порядок функционирования всех личностных, инструментальных и методологических средств, используемых для достижения педагогических целей.

7.1.1. Требования к методическому обеспечению использования тренажерных комплексов

Учитывая возможность достаточного разнообразия тренажерных комплексов из-за большого числа изучаемых специальных дисциплин и то, что базой имитации бизнес-процессов при этом будет компьютер, следует сформировать положение, без выполнения которого принципиально невозможно изменить содержание и форму подачи материала в ходе тренировки [56, 57]:

1.Нельзя проводить занятия в специализированной аудитории размещения тренажерного комплекса в течение всего семестра, но равные возможности получить по несколько занятий в аудитории для студентов всех групп должны быть в соответствии с сеткой расписания;

2.Каждое занятие в соответствии со стандартными занятиями должно быть оснащено методической разработкой, не зависящей от того, проходит ли занятие в специализированной или обычной аудитории (изменяется только соотношение вопросов, рассмотренных в аудитории и заданных на дом);

3.Преподаватель во время занятий должен находиться вне тренажерной среды и обеспечивать большую эффективность работы: решить большее количество задач, проанализировать результаты, воспользоваться возможностями компьютерной техники;

4.При проведении занятий в обычной аудитории преподаватель учитывает наличие тренажерных комплексов и, следовательно, имеет возможность ограничиться наиболее существенными вопросами, а остальное передать студентам для самостоятельных проработок во время основных и дополнительных тренировок на тренажерных комплексах;

5.На тренажерных комплексах удобно проводить контрольные и зачетные работы. Учитывая экономию времени, которое студенты и обучающиеся тратят на решение практических задач с помощью тренажерного комплекса, можно такие работы провести за неполное занятие, разбив учебную группу на части, с одной из которых проводится занятие, а с другой параллельно проводится опрос. Очень важно, что преподаватель сам выбирает нужную ему контрольную ситуацию, тиражирует ее в нужном количестве вариантов и выбирает уровень ее сложности. При этом учебную группу можно разделить по уровню ее подготовки;

6.Компьютерная подготовка, являющаяся неотъемлемой частью тренажерного комплекса, позволяет индивидуализировать работу со студентами, особенно в части контрольных мероприятий, таким образом, чтобы каждый студент, продвигаясь от успеха к успеху, понимал, что поставленные перед ним практические задачи ему по силам. Это стимулирует интерес к предмету и делает процесс тренинга осмысленным и эффективным.

7.1.2. Принципы создания методических разработок

Разработку методического обеспечения в принципиальном плане можно разбить на ряд этапов:

1)постановка проблемы и определение целей;

2)определение задач, ожидаемых результатов и процедуры их оценки;

3)исследовательская и/или практическая деятельность, необходимая для получения указанных

вметодике результатов;

4)анализ полученной информации и формулирование выводов;

5)представление результатов;

6)оценка проектной деятельности и результатов разработки.

Важное место в методическом обеспечении использования тренажерных комплексов отводится методическим разработкам, которые должны максимально обеспечить понимание и запоминание, особенно активное, инструкций и правил, вовлекая в процесс обучения возможности интеллекта обучающегося, используя при этом компьютерные технологии.

На наш взгляд, в методических разработках необходимо учитывать некоторые основные принципы:

1.Дискретности — разбиение материала на разделы, состоящие из модулей, минимальных по объему, но замкнутых по содержанию.

2.Наглядности — каждый модуль наряду с необходимым текстом должен иметь рисунки, графику, анимации, облегчающую понимание и запоминание служебных понятий, инструкций и методов.

165

3.Полноты — каждый модуль должен состоять из следующих частей:

— нормативное ядро;

— контрольные вопросы по теории;

— практические примеры;

— задачи для практического решения;

— вопросы для контрольной работы по всему модулю с ответами;

— контрольная работа;

— контекстная справка.

4.Ветвления — каждый модуль должен быть связан системой ссылок (гипертекстом) с другими модулями так, чтобы у обучающегося был выбор перехода в любой другой модуль. Принцип ветвления должен предлагать наличие рекомендуемых переходов, реализующих последовательное изучение дисциплины.

5.Регулирование — обучающийся должен иметь возможность выбора любого из примеров, решения необходимого ему количества задач, задаваемого им самим или определяемого преподавателем уровня сложности, а также проверить себя, ответив на контрольные вопросы и выполнив контрольную работу заданного уровня сложности.

6.Адаптивности — методическая разработка должна допускать адаптацию к нуждам конкретного пользователя в процессе учебы, позволять варьировать глубину и сложность изучаемого материала и его прикладную направленность в зависимости от будущей профессии, рекомендовать дополнительный материал, предоставлять графические интерпретации изучаемых понятий и полученных решений практических задач.

Программы компьютерного тренинга обладают рядом весьма ценных свойств:

— носят проблемный характер, что является обязательным условием развития самостоятельного и критического мышления;

— проводятся с правом самостоятельного выбора тем, что повышает познавательную активность учащихся;

— личностно ориентированы и самомотивированы, что означает возрастание интереса и вовлеченности в работу по мере их выполнения;

— позволяет учиться на собственном опыте и опыте других в конкретном деле.

Возможность варьировать системное время тренажера или тренажерного комплекса позволяет варьировать скорость протекания тех или иных процессов и/или задавать степень сложности тренировки индивидуально для каждого оператора (обучающегося). Отметим, что возможность варьирования степени сложности задачи перед обучаемым неоднозначно оценивается психологами как методический прием, однако обсуждение этих вопросов выходит за рамки данного отчета.

Мы не останавливаемся здесь на анализе уровней целесообразного применения компьютерного образования для различных направлений и ступеней подготовки специалистов. Очевидно, эти вопросы должны решаться при взаимодействии специалистов информационных подразделений и специалистов в соответствующих предметных областях (например, сотрудники профильных кафедр вузов МПС).

7.1.3. Проектирование, основное содержание и критерии методического комплекса

Порядок формирования рассматриваемого методического комплекса должен базироваться на основе государственного образовательного стандарта по соответствующему направлению подготовки специалистов железнодорожного транспорта и с учетом соответствующих утвержденных учебных планов и примерных программ дисциплин.

На первом этапе формирования методического комплекса определяются конечные цели, которые должны быть доступны в ходе обучения. Основанием для этого являются ожидания вуза к интеллектуальным, личностным и поведенческим качествам и умениям выпускника, определяющим его готовность к самостоятельной продуктивной профессиональной деятельности.

Цели эти формируются на основании требований к уровню подготовки выпускника, конкретизированных и дополненных, исходя из того, к каким из видов деятельности будет в основном готовиться выпускник вуза, что он должен приобрести из профессионального опыта в результате работы на тренажерных комплексах.

На втором этапе разрабатывается содержательная часть методического комплекса и порядок ее реализации, которые в совокупности составляют программу действий по достижению установленных целей.

166

На этом этапе необходимо решить следующие задачи:

—определить полный перечень методического комплекса;

—обеспечить необходимую целостность образовательной программы, сочетающую фундаментальность подготовки с междисциплинарным характером профессиональной деятельности специалистов;

—определить соотношение между аудиторной нагрузкой и самостоятельной работой студента;

—установить реальное соотношение между теоретической и практической составляющими содержания занятий;

—найти наиболее эффективные, с точки зрения достижения поставленных целей, виды проведения учебных занятий, практических испытаний и др.

В целом механизм реализации формирования методического комплекса должен предусматривать постоянную актуализацию его содержания, что в свою очередь будет соответствовать активному, заинтересованному и творческому подходу участников занятия к процессу его осуществления с тем, чтобы их деятельность, в конечном счете, определяла развитие всего комплекса.

Первоначальные требования к содержательной части методического комплекса предполагает наличие основных элементов:

1. Новые планы лекций и практических занятий, разработанные с учетом значительной доли компьютерной составляющей учебного процесса;

2. Печатные и электронные методические пособия, содержащие подробные инструкции и рекомендации по каждому виду моделирующих тренажерному комплексу бизнес-процессов;

3. Подробная информация о наличии, содержании и возможностях пакетов компьютерной поддержки учебного назначения вместе с методическими рекомендациями по их использованию в специализированной аудитории, компьютерном классе, дома или в общежитии, а также при проведении контрольных зачетов или испытаний.

Критериями достижения целей при разработке методических комплексов можно считать следующее:

—своевременное выполнение контрольных заданий и методических указаний по соответствующим темам тренировок;

—умение целенаправленно действовать в новых проблемных ситуациях;

—способность аргументированного выбора своей будущей профессиональной ориентации;

—динамика активности и творческой компоненты в процессе тренировки.

Метод проектов Одним из оптимальных способов присвоения учащимися определенных норм и требований ис-

следовательской деятельности в области естествознания является метод проектов. Основные этапы метода проектов — прототип научного исследования или любой другой рациональной познавательной деятельности специалистов. Метод проектов предполагает преподавание учебных курсов как исследования, позволяющего показывать учащимся, как при истолковании данных возникают факты; объяснять, что истолкование данных — даже их поиск — происходит на основе определенных концепций и допущений, которые меняются с ростом наших знаний об окружающем нас мире; показывать, что вследствие изменения этих принципов и концепций знания тоже меняются и предупреждать о полной оправданности изменения знаний [70, 71, 84].

Проектное обучение обеспечивает эффективное формирование и развитие практических знаний

иумений при создании следующих организационно-педагогических условий:

—усиление практической направленности учебных дисциплин;

—формирование на уровне рабочей группы исследовательского пространства с ориентацией на развитие и саморазвитие творческой и познавательной исследовательской активности личности учащегося посредством организации проектной деятельности и открытого совместного использования результатов учебных исследований;

—изменение посредством использования проектной деятельности учебной мотивации, развитие умений структурировать знания и способностей к критериальному анализу учебной деятельности, повышение готовности к творчеству и удовлетворенности учебой.

Метод проектов — это одно из направлений педагогической технологии. Под педагогической технологией понимается системная совокупность и порядок функционирования всех личностных, инструментальных и методологических средств, используемых для достижения педагогических целей. Цель данной технологии ориентирует не на интеграцию фактических знаний, а на применение актуализированных знаний и приобретение новых, для освоения новых способов человеческой.

167

Проектная деятельность состоит из 6 этапов:

1)постановка проблемы и определение целей проекта;

2)определение задач, ожидаемых результатов и процедуры их оценки;

3)исследовательская и/или практическая деятельность, необходимая для получения указанных

впроекте результатов;

4)анализ полученной информации и формулирование выводов;

5)представление результатов;

6)оценка проектной деятельности и результатов проекта (коллективное обсуждение и самооценка участников).

Достижение положительного результата при использовании метода проектов возможно при правильном выборе темы проектного задания, методов и организационных форм их реализации, определении реальных сроков выполнения проекта, создании необходимой материально-техниче- ской базы, систематическом контроле над выполнением проекта со стороны учителя.

Метод проектов позволяет добиться высоких результатов в развитии когнитивной сферы личности и изменении социальной позиции учащихся благодаря тому, что проектное обучение:

— носит проблемный характер, что является обязательным условием развития самостоятельного и критического мышления;

— личностно ориентировано и самомотивируемо, что означает возрастание интереса и вовлеченности в работу по мере их выполнения;

— позволяет учиться на собственном опыте и опыте других в конкретном деле;

— приносит удовлетворение учащимся, видящим продукт своего собственного труда.

В систему организационно-педагогических условий, формирующих исследовательскую культуру учащихся, входят дидактическая (программа освоения технологии научного исследования, проектирование, открытое совместное использование результатов учебных исследований) и организационная (методическое и информационное обеспечение) составляющие, обеспечивающие эффективность реализации исследовательского компонента в образовательном процессе [73, 81, 129].

Эффективность использования метода проектов в когнитивной сфере определяется тематическими рамками проекта. Исследовательская проектная деятельность обеспечивает полноценное усвоение учебных ситуаций и действий, контроля и оценки, принятие внешнезаданных учебных целей и их интериоризацию, структуризацию получаемых в разных дисциплинах знаний и учебных умений. Условиями успешного выполнения учебно-исследовательского проекта являются знание технологии исследовательской работы и освоение ее элементов на этапе ориентационного осознания.

Показателями формирования исследовательской культуры выступают характеристики эмоциональной сферы, прежде всего удовлетворенность учебой и ценностные ориентации на познание как одной из основ успешного овладения нормами учебного исследования, когнитивной сферы как совокупности знаний об оптимальных способах достижения результатов в исследовательской деятельности и операционально-деятельностной сферы как формирования методологически обоснованной стратегии и методически обоснованной тактики исследования учебных проблем. К инди- видуально-личностным достижениям учащихся можно отнести проявление и развитие индивидуальных способностей; самостоятельность и выражение авторской позиции; развитие рефлексивных способностей.

Высокая эффективность кооперативного (группового) проекта возможна при достижении определенного уровня эмоционального и ценностно-ориентационного единства группы. Групповая работа демонстрирует феномен групповой поляризации, способствуя формированию норм совместной деятельности и активной позиции личности. Эффект социальной лености может быть преодолен при четком разделении функциональных обязанностей между участниками группы, чему способствует сама организация проектной деятельности. Взаимодействие в группе улучшает выполнение простых задач репродуктивного характера, для которых наиболее вероятной реакцией является достижение высокого результата.

Обязательный при методе проектов рефлексивный шаг может строиться на базе определенных норм, предлагаемых руководителем проекта; в этом случае учитель получает эффективный инструмент критериального анализа деятельности. Для оценки результатов проектной деятельности оптимально подходит метод экспертных судей, позволяющий анализировать процесс и результаты работы на отдельных этапах учебного исследования и по отдельным критериям. Коллективное

168

обсуждение, дополняемое самоанализом проектной деятельности, способствует актуализации си- туационно-рефлексивных черт личности и формированию исследовательской деятельности.

Таким образом, проект как форма рациональной индивидуальной или кооперативной познавательной деятельности предполагает планирование и осуществление практической деятельности проблемного характера. Деятельность учащихся в проекте позволяет решить ряд актуальных для современного педагогического процесса задач, в частности, способствует структуризации и интеграции знаний, полученных при изучении различных школьных предметов, позволяет на практике применять полученные знания и умения. Проектная деятельность способствует формированию групповых норм поведения и социально активной позиции личности.

7.1.4. Предварительная подготовка обучающихся для работы с лабораторно-тренажерными комплексами

В плане освоения методик работы с лабораторно-тренажер-ными комплексами естественным выбором предварительной подготовки обучающихся является использование различного вида электронных обучающих систем. Применительно к компьютерному обеспечению наряду с аппаратным и программным обеспечением выделяют информационное обеспечение, в которое включают информацию, полученную прикладными программами, такими как текстовыми и графическими редакторами, электронными таблицами и системами управления баз данных. Таким образом, информационное обеспечение состоит из документов, электронных таблиц, баз данных и знаний. Выделяют проблемно-ориентированные информационные технологии: информационные технологии в медицине, бизнесе, промышленности, образовании. Эти технологии опираются на текстовые информационные технологии для создания документов, информационных технологии вычислительных задач в электронных таблицах, технологии баз данных для хранения и эффективного поиска информации, интернет-технологии, мультимедиа-технологии, технологии экспертных систем.

ИТ широко используются:

—для автоматизации рутинной работы преподавателя по обслуживанию процесса обучения, такой как передача информации по организации и сопровождению учебного процесса, учет, контроль и анализ знаний учащихся. Использование информационных технологий для реализации этих функций преподавателя улучшает качество образовательного процесса за счет повышения скорости, обеспечения доступности, надежности и объективности выполнения рассмотренных выше функций учителя;

—для демонстрации и моделирования различных процессов и объектов, которые невозможно воспроизвести в реальных условиях. Компьютерное моделирование расширяет возможности и функции преподавателя, активизирует интерес к процессу обучения, что улучшает его качество за счет повышения уровня восприятия учащимися изучаемого материала и добавления нового средства в дидактический процесс;

—для хранения и обработки параметров образовательного процесса с целью проведения анализа и мониторинговых исследований. Такие инновационные исследования позволяют выработать рекомендации по совершенствованию качества и стратегии управления образования;

—для организации самостоятельной работы обучаемого при самоподготовке и выполнении домашних заданий. В этом случае компьютерные средства дополняют функции учебника и исполняют роль компьютерных средств обучения (СКО). Используемые в СКО дидактика и методическое обеспечение учебного процесса должны и могут способствовать более эффективному и мотивированному усвоению учебного материала по сравнению с традиционными (печатными) изданиями. Организация методических материалов в компьютерные средства обучения должна формировать активную познавательную деятельность, развивать позитивное отношение к обучению и предоставлять рациональный поэтапный контроль усвоения изученного материала.

Существующие на современном этапе компьютерные средства обучения по сложности реализации можно классифицировать следующим образом: на электронные версии печатных изданий, информационно-справочные, контролирующие, обучающие, интегрированные. Таким образом, применение информационных технологий и компьютерных средств позволяет улучшить качество образования как процесса за счет:

—сокращения времени доступа к информационным ресурсам, сопровождающим обучение;

—повышения надежности, объективности и скорости средств контроля и анализа знаний учащихся;

—активизации восприятия учащимися изучаемого материала и добавления компьютерного моделирования и демонстрации в дидактический процесс;

—улучшения качества самоподготовки;

169

— совершенствования стратегий и технологий образовательного процесса.

Обучающий комплекс является программно-информационной системой учебного назначения. В состав такого комплекса входят определенным образом подготовленные знания (структурированная информация и система упражнений для ее осмысления и закрепления).

Существуют различные виды обучающих комплексов: автоматизированные учебные курсы (АУК), электронные учебники, компьютерные обучающие программы (КОПР). Основным отличием компьютерных обучающих программ от электронных учебников и автоматизированных учебных курсов является отсутствие программного управления процессом обучения. Это не является недостатком, так как позволяет обучаемому самостоятельно выбирать темы, время и объем обучения.

Kлючевые проблемы проектирования АУК:

—подготовка информационного описания теоретического материала (учебных текстов, эскизов, графических иллюстраций, сценариев демонстрационно-иллюстрирующих программ и анимации и т.п.);

—создание упражнений для активизации процесса усвоения теории, разработка сценариев (алгоритмов управления) для организации эффективной целенаправленной познавательной деятельности учащихся.

Для разработки АУК используют

—средства языка разметки текста HTML;

—современные визуальные системы программирования (Delphi, C++Bu-ilder);

—авторские инструментальные программные средства, называемые иногда авторскими системами. Степень совершенства той или иной авторской системы определяется сервисными возможностями по вводу, редактированию, компоновке текстовой части учебного материала, наличием шрифтов для математической символики, использованием графики, типами упражнений (с множественным выбором, с числовым ответом, с конструируемым ответом), включением элементов гипертекста, мультимедиа и т.п. Однако все эти приемы создателей авторских систем предоставляют разработчикам АУК лишь потенциальные возможности для реализации их дидактических идей;

—мультимедиа;

—системы создания электронных документов.

Проектирование АУК ведется за «столом» и является своего рода искусством, вследствие чего АУК, подготовленные разными авторами даже в одной авторской среде, могут существенно отличаться по их дидактической эффективности. В данном разделе рассматривается ряд методических предложений, позволяющих перевести процесс проектирования АУК, естественно, не в полной мере, из сферы искусства и дидактических фантазий преподавателей-разработчиков на более обоснованную системно-технологич-ную платформу, обеспечивая тем самым повышение качества и производительности разработки компьютерных курсов.

На начальном этапе проектирования АУК его декомпозируют на отдельные фрагменты. Каждый фрагмент соответствует одному УЭ. Расположение фрагментов и их логические связи соответствуют модели освоения учебного материала. Несколько дополнительных фрагментов в начале АУК должны быть посвящены созданию мотивации и общей ориентировки в учебном материале. В конце АУК, учитывая дробный характер пошаговой процедуры программированного обучения, должны быть обобщающие фрагменты.

В состав типового фрагмента АУК могут входить его название, информационный блок, блоки упражнений и комментариев к ним.

Информационный блок (ИБ) содержит теоретический материал, изложенный на заданном для рассматриваемого УЭ уровне представления. Что помещать в ИБ? Здесь могут быть разные подходы, отличающиеся объемом информации. ИБ содержит только наименование УЭ, по которому далее следуют упражнения. Предполагается, что информация по данному УЭ изложена в пособии, учебнике.

ИБ содержит краткий реферат (напоминание) информации по УЭ, изложенной в полном объеме на бумажном носителе.

ИБ содержит всю информацию по данному УЭ, заменяя либо дублируя бумажный носитель. Выбор того или иного подхода определяется конкретными обстоятельствами: наличием дос-

тупного учебного пособия, содержанием учебного материала, вкусами преподавателя, возможностями инструментальных средств для подготовки АУК, объемом учебного материала, назначением АУК и т.п.

170

Информационный блок состоит из страниц. Страницами могут быть текстовые и графические экраны, анимационные ролики, видеоклипы, демонстрационные расчетные программы и т.п. Удобно, когда информационный блок содержит 3–5 страниц. Тогда их можно «перелистывать» вперед и назад, осмысливая представленную на них информацию. Напомним, что форма представления информации определяется целевым показателем.

При подготовке информационных блоков целесообразно планировать применение технологий гипертекста, мульти- и гипермедиа. Инструментальные средства гипертекста позволяют разработчику АУК помечать, подсвечивая каким-либо определенным цветом, отдельные ключевые слова или сочетания и связывать их с фрагментами текста в других ИБ, где дается детальное описание этих понятий. Если учащемуся непонятен помеченный термин в тексте, то достаточно подвести к нему курсор, нажать определенную клавишу и получить на экране более подробную информацию по нему, а затем вернуться к исходному тексту. Таким образом, осуществляется произвольная навигация по всему тексту, причем каждый учащийся выбирает подходящий для него путь самостоятельно. Заметим, что при подготовке гипертекста необходимо опираться на модель освоения учебного материала — матрицу и граф логических связей между учебными элементами.

Технология мультимедиа позволяет оживить текст, сопроводить его графическими иллюстрациями (статическими и динамическими), фотографиями, видеоклипами, фрагментами аудиоинформации. Сочетание технологий гипертекста и мультимедиа получило название гипермедиа. При этом появляется возможность связывать с помеченными терминами не только элементы текста, но и графические иллюстрации, анимационные ролики, фрагменты оцифрованной аудио- и видеоинформации. Применение таких технологий существенно активизирует учебную информацию, делает ее по сравнению с представлением на бумажном носителе более наглядной для восприятия и удобной для усвоения.

Системы мультимедиа/гипермедиа играют большую роль в высшем образовании зарубежных стран. Известны работы нескольких групп исследователей США, занимающихся изучением эффективности использования мультимедиа технологий в учебном процессе. В современной психо- лого-педагогической литературе не раз подчеркивался огромный дидактический потенциал средств мультимедиа, который до сих пор не востребован высшей школой. Все исследователи отмечают, что мультимедиа средства традиционно используются в качестве информационных систем и для создания конструкторских обучающих сред. На те же аспекты использования мультимедиа в обучении обращают внимание российские ученые и педагоги, занимающиеся внедрением современных средств обучения в учебный процесс.

Блок упражнений типового фрагмента АУК должен содержать упражнения по каждому уровню усвоения. Для каждого уровня необходимо не менее 2–5 упражнений, чтобы обеспечить усвоение.

Различают тренирующие и контрольные упражнения. Первые используют для осмысления и закрепления информации, с которой учащийся знакомится на лекции, в учебнике, в информационном блоке АУК, вторые — для диагностики и измерения, в начале и в конце работы учащегося с АУК. Тренирующие упражнения неразрывно связаны с комментариями, являющимися информацией обратной связи. Упражнения, не сопровождаемые внутренней ОС, являются контрольными. Подготовка упражнений — это наиболее трудоемкое дело в создании АУК, требующее высокого педагогического мастерства от преподавателя-разработчика. Для каждого УЭ необходимо придумать не только подходящие задания для его усвоения, но и определенным образом расположить и ранжировать их, выбрать форму упражнений (с выборочным, числовым, конструируемым ответами), подготовить эталоны ответов и предусмотреть типовые ошибки.

Блок комментариев может содержать различные виды информации для реакций на действия учащихся при выполнении упражнений — от простейших (верно, неверно, неточно) до подробных разъяснений типовых ошибок.

Резюмируя рассмотренный выше материал, можно рекомендовать следующую последовательность проектирования АУК.

Разработка модели содержания учебного материала АУК. Строят на основе модели содержания всего комплекса. Дело в том, что учебный комплекс может включать набор из нескольких АУК. При этом разбиение учебного материала на УЭ проводят исходя из рекомендуемых размеров информационных блоков (3–5 страниц).

Разработка модели освоения учебного материала АУК. За основу принимают модель всего комплекса.

Разработка содержания ИБ. Для каждого УЭ готовят учебные тексты, эскизы графических иллюстраций, сценарии анимационных вставок и т.п. Здесь же готовят ИБ для мотивационных, вводных и обобщающих фрагментов АУК.

171

Формирование последовательности ИБ. Располагают их в соответствии с моделью освоения учебного материала и с учетом мотивационных, вводных и обобщающих ИБ.

Выбор структуры АУК.

Разработка упражнений и кадров обратной связи к ним. Для каждого ИБ готовят не менее 2–5 упражнений на каждом уровне усвоения, предусмотренном в модели содержания учебного материала. Типы упражнений выбирают в соответствии с уровнем усвоения и выбранным психологическим механизмом усвоения. Последовательность выполнения упражнений планируют также с учетом выбранной теории усвоения. Форму упражнений определяют на основе возможностей используемой инструментальной среды.

Таковы основные этапы проектирования АУК.

При проектировании АУК значительная часть работы приходится на создание тестов. Они используются в тренирующих и контрольных упражнениях. Выделяют пять общих требований к тестам:

—валидность;

—определенность (общепонятность);

—простота;

—однозначность;

—надежность.

Валидность теста — это адекватность. Различают содержательную и функциональную валидность: первая — это соответствие теста содержанию контролируемого учебного материала, вторая — соответствие теста оцениваемому уровню деятельности. Выполнение требования определенности (общедоступности) теста необходимо не только для понимания каждым учеником того, что он должен выполнить, но и для исключения правильных ответов, отличающихся от эталона. Требование простоты теста означает, что тест должен иметь одно задание одного уровня, т.е. не должен быть комплексным и состоять из нескольких заданий разного уровня. Необходимо отличать понятие «комплексный тест» от понятия «трудный тест». Трудность теста принято характеризовать числом операций, которое надо выполнить в тесте: первая группа трудности; вторая группа трудности. Однозначность определяют как одинаковость оценки качества выполнения теста разными экспертами. Для выполнения этого требования тест должен иметь эталон. Существенными считают те операции в тесте, которые выполняются на проверяемом уровне усвоения.

7.2. Общие положения моделирования работы служб тренажерными комплексами

Тренажерные комплексы предназначены для подготовки специалистов к работе на конкретных должностях и должны отражать специфику работы соответствующей службы. Поэтому состав бизнес-процессов, выполняемых комплексами, должен формироваться исходя из технологических процессов и задач, выполняемых специалистами служб [18].

Ввиду того, что технологические процессы, выполняемые каждой службой, разнятся между собой, необходимо рассмотреть работу специалистов каждой службы в отдельности [82, 85, 110, 111].

7.2.1. Служба перевозок

Дорожный диспетчер. Осуществляет планирование, организацию и оперативное руководство эксплуатационной работой на обслуживаемом полигоне железной дороги в соответствии с техническим планом, заданиями МПС России и железной дороги. Обеспечивает выполнение суточного плана поездной и грузовой работы, эффективное использование вагонного парка и локомотивов. Контролирует выполнение графика движения поездов, плана формирования, развоз местного груза, сдачу порожних вагонов по регулировочному заданию; работу решающих станций, ввод в график опаздывающих пассажирских поездов, продвижение поездов, следующих на особых условиях; обмен поездов и локомотивов, передачу местного груза и порожних вагонов по стыковым пунктам соседних отделений и железных дорог; выполнение плана погрузки важнейших грузов. Регулирует эксплуатируемый парк локомотивов. Осуществляет контроль за соблюдением установленных норм качественных показателей использования вагонов и локомотивов, рабочего времени локомотивных бригад. Принимает меры по организации аварийно-восстановительных и ре- монтно-путевых работ, осуществляет контроль за их выполнением. Анализирует оперативную обстановку и итоги выполнения плана эксплуатационной работы полигона, докладывает руководству о результатах работы смены. Контролирует исполнение приказов, распоряжений МПС России, железной дороги; своевременность и точность передачи информации о поездах и работе

172