Методология применения виртуально-натурных обучающих комплексов для повышения квалификации специалистов

Мартыненков В.В.

Повышение профессиональной квалификации специалистов стало в наше время актуальной задачей рыночной экономики. Приоритетность вопросов повышения квалификации обусловлена процессами перехода к концептуальному бизнес-образованию, одной из причин возникновения которого является динамичность процесса приобретения знаний и навыков, основанных на принципах непрерывности и преемственности в различных формах, с различными целями и в разном возрасте, превращение бизнес-образования в самостоятельный сектор образовательных услуг, руководствующийся рыночным спросом [1]. В условиях быстро развивающегося рынка непрерывное повышение профессиональных навыков, а также профессиональное развитие специалистов становится необходимым условием успешной работы любой организации. Появление новых производственных технологий ведет к качественному изменению не только профессиональной, но и квалификационной структуры персонала. Современная квалификационная структура персонала характеризуется возрастанием удельного веса специалистов с высшим и средним специальным образованием, специалистов высшей квалификации, а также неуклонным сокращением удельного веса малоквалифицированной рабочей силы [1]. Значение квалификации персонала для повышения эффективности освоения и применения новых технологий стало столь важным, что в современном менеджменте практически всех индустриально развитых стран мира квалификация стала главнейшим признаком классификации персонала предприятия и получила ранг, равный характеристикам, определяющим принадлежность работника к управленческому или производственному персоналу [4].

Комплексное использование средств обучения в системе повышения профессиональной квалификации специалистов по ИПТ привело к формулированию концепции использования в образовательном процессе виртуально-натурных обучающих комплексов (ВНОК). Виртуально-натурный обучающий комплекс − это совокупность компьютерной подсистемы, лабораторного макета производственного оборудования и комплекса учебно-методической документации, предназначенная для повышения профессиональной квалификации специалистов по конкретной инновационной производственной технологии, обеспечивающая освоение теоретических основ изучаемого вида деятельности с их практическим применением, сочетающая средства автоматизированного обучения и виртуального моделирования объекта с практической работой на натурных моделях реального оборудования.

В основу построения виртуально-натурных обучающих комплексов для повышения профессиональной квалификации специалистов по инновационным производственным технологиям положены следующие принципы [2]:

− Унификация структуры ВНОК и образовательного процесса с их применением – все ВНОК имеют одинаковую структуру (средства обучения, учебно-методическая документация, программное обеспечение и т.п.); их применение в образовательном процессе осуществляется по однотипным алгоритмам и методикам;

− Технологическая ориентация – каждый ВНОК предназначен для ознакомления слушателей только с конкретной технологией, технологическим процессом и его реализацией в общей производственной структуре;

− Комплексность – для достижения целей образовательного процесса в составе ВНОК совместно применяются различные образовательные технологии.

− От теории к практике – поэтапность обучения, заключающаяся в переходе от изучения теоретических основ (как с применением АОС, так и с преподавателем), к экспериментам на имитационной модели и последующим переходом к практическим работам с применением натурной модели. В конце цикла повышения профессиональной квалификации каждый слушатель выполняет итоговую квалификационную работу;

− Полнота и унификация методического обеспечения – планирование, разработка и применение учебно-методического комплекса унифицированного состава и комплектности для поддержки образовательного процесса на всех стадиях его реализации.

− Безопасность – использование в образовательном процессе виртуально-натурных прототипов уникального и/или дорогостоящего оборудования, не создающих угроз нанесения ущерба здоровью обучаемых и не наносящих существенный экономический ущерб даже при серьезных ошибках в его эксплуатации;

− Аналитический характер образовательного процесса – возможность получения ответов на вопросы типа «Что будет, если …» вплоть до моделирования нестандартных и аварийных ситуаций;

− Экономическая эффективность – стоимость учебного оборудования и учебно-методического обеспечения, используемого для изучения каждой инновационной производственной технологии, а также эксплуатационные затраты многократно ниже соответствующих расходов на реальное производственное оборудование.

Укрупненная структурная схема ВНОК изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 − Укрупненная структурная схема

виртуально-натурного обучающего комплекса

В процессе повышения профессиональной квалификации с применением виртуально-натурного обучающего комплекса выделяются следующие этапы [3]:

Подготовительный этап. Постановка задач на период обучения; разъяснение проблематики и специфики повышения профессиональной квалификации в области инновационных производственных технологий; анализ заполняемых слушателями опросных листов, содержание которых отражает требования к ожидаемым результатам ППК; инструктаж по технике безопасности при работе с ВНОК; ознакомление слушателей с инструкциями и регламентами эксплуатации технических средств ВНОК;

Входной контроль. Определение исходного уровня подготовки каждого слушателя и его готовности к повышению профессиональной квалификации в области инновационных производственных технологий;

Освоение теоретических основ изучаемой технологии под руководством преподавателя. Плановые лекционные и семинарские занятия с использованием учебно-методических пособий, компьютерных презентаций и учебных видеофильмов. Индивидуальные консультации слушателей по конкретным аспектам изучаемых инновационных технологий, вызвавшим затруднения либо представляющим повышенный интерес;

Самостоятельное изучение технологии с применением АОС и информационных материалов, входящих в состав документальной подсистемы. Слушатель самостоятельно взаимодействует с АОС по изучаемой тематике, руководствуясь имеющимися методическими указаниями; в качестве источников дополнительной информации могут применяться учебники, учебные пособия и другие издания, включенные в состав документальной подсистемы ВНОК;

Выполнение виртуальных лабораторных работ с использованием компьютерной имитационной модели. Работы выполняются слушателями либо индивидуально на персональных компьютерах, либо коллегиально под руководством преподавателя с использованием подключенной к компьютеру проекционной техники с демонстрацией хода работы на большом экране, сопровождаемой комментариями и совместным обсуждением получаемых результатов. Выполнение виртуальных лабораторных работ позволяет дополнить теоретические знания, полученные на предыдущих этапах, первичными навыками работы на конкретном технологическом оборудовании, включенном в натурную подсистему ВНОК. Возможность моделировать полный цикл технологического процесса и исследовать его реализацию в различных, в том числе нестандартных ситуациях формирует у слушателя готовность адекватно реагировать на такие ситуации в реальных производственных условиях;

Промежуточный контроль учебных достижений на предмет допуска слушателя к работе на натурном макете-прототипе. Контролируются результаты теоретического обучения, самоподготовки и выполнения виртуальных лабораторных работы с выработкой решения о готовности слушателя к работе на учебном технологическом оборудовании;

Натурные эксперименты. Проводятся под руководством преподавателя на натурном макете-прототипе технологического оборудования, входящем в натурную подсистему ВНОК. Проведению натурных экспериментов предшествует инструктаж слушателей по технике безопасности при эксплуатации конкретного типа технологического оборудования, а также инструктирование по подготовке лаборатории к проведению натурных экспериментов. Ход эксперимента сопровождается пояснениями преподавателя, которые помогают слушателям полнее ассоциировать результаты, получаемые в режиме реального времени, с теоретическими положениями и с данными компьютерного моделирования;

Компьютерная обработка и анализ полученных результатов. Позволяет слушателю оценить существенность расхождений между данными натурных экспериментов и результатами компьютерного моделирования того же технологического процесса. Слушатель должен ввести значения параметров технологического процесса, полученные экспериментальным путем, и расчетные значения этих же параметров, полученные на имитационной модели, в соответствующие поля компьютерной формы, после чего программа автоматически выявляет расхождения между этими группами значений и оценивает существенность этих расхождений. Окончательная интерпретация результатов анализа проводится совместно слушателем и преподавателем. В случае выявления существенного отклонения экспериментальных значений от теоретических величин преподаватель может рекомендовать слушателю повторить натурный эксперимент для устранения допущенных ошибок;

Выполнение итоговой квалификационной работы. Этап выполняется по завершении изучения всех инновационных производственных технологий, запланированных программой повышения профессиональной квалификации. Тематика итоговой квалификационной работы выбирается слушателем из перечня, охватывающего все инновационные производственные технологии, изучавшиеся в текущем цикле ППК. Основным критерием выбора темы является заинтересованность слушателя в практическом применении конкретной технологии по месту его работы. Итоговая квалификационная работа выполняется каждым слушателем самостоятельно под руководством преподавателя, проводившего занятия с применением соответствующего ВНОК. Пояснительная записка к выполненной работе должна содержать описание изученной технологии, изложение и сравнительный анализ результатов проведенных компьютерных и имитационных экспериментов, а также выводы о перспективах применения этой технологии в реальной производственной деятельности. Защита итоговой квалификационной работы носит публичный характер и принимается комиссией, назначенной руководством Центра повышения профессиональной квалификации.

Завершающий этап. Анкетирование слушателей о качестве организации процесса повышения профессиональной квалификации и сбор рекомендаций по его совершенствованию. Торжественное подведение итогов завершившегося образовательного цикла и вручение слушателям удостоверений о повышения профессиональной квалификации.

Этапы процесса повышения профессиональной квалификации с применением ВНОК представлены на рисунке 2, а типовой график организации процесса повышения квалификации с применением виртуально-натурного обучающего комплекса, охватывающий изучение конкретной инновационной производственной технологии, в таблице 1.

Оборудование системы средств обучения в ВНОК удовлетворяет педагогическим требованиям, предъявляемым к элементам учебного процесса: наглядно воспроизводить существенное в явлении, быть легко воспринимаемым и обозримым, иметь эстетический вид, обеспечивает материальные потребности учебной программы в системе исходя из количества и типов средств обучения и средства обучения соответствуют реальным условиям работы специалиста.

Проведенный педагогический эксперимент показал, что группы слушателей, повышавших профессиональную квалификацию с использованием в учебном процессе ВНОК, достигли лучших результатов, чем слушатели контрольной группы, которые повышали свою квалификацию традиционными методами (рисунок 3).

251659264251660288

Рисунок 2 − Этапы процесса повышения профессиональной квалификации с применением ВНОК

Разработанное методическое обеспечение процесса повышения профессиональной квалификации с использованием ВНОК, представляет собой структурированную совокупность учебной, учебно-методической и информационно-справочной литературы, содержащей описание изучаемой инновационной производственной технологии, а также учебно-методической, технической и эксплуатационной документации, куда входят учебники, учебные пособия, технические регламенты, методические указания по работе с ВНОК, инструкции (руководство) по эксплуатации натурного прототипа, руководства по обслуживанию натурных прототипов и монографии.

Методическое обеспечение применения ВНОК регламентирует деятельность преподавателей, учебно-методического персонала и слушателей в процессе повышения профессиональной квалификации специалистов с использованием виртуально-натурных обучающих комплексов, что обеспечивает эффективность и результативность учебного процесса.

Таблица 1 − Типовой график организации цикла ППК с применением ВНОК

Название этапа	Номер учебной недели	Количество учебных часов			Примечание
		Всего	Аудит.	Самостоя-тельная работа
Подготовительный этап	1	2	2	-
Входной контроль	1	2	2	-
Освоение теоретических основ изучаемой техно-логии под руководством преподавателя	1	8	8	-
Самостоятельное изуче-ние технологии с приме-нением АОС и информа-ционных материалов, входящих в состав доку-ментальной подсистемы	1	6	-	6
Выполнение виртуаль-ных лабораторных работ с использованием ком-пьютерных имитации-онных моделей	1	8	8	-
Промежуточный контроль учебных достижений на предмет допуска слушателя к работе на натурном макете-прототипе	1	2	2	-
Натурные эксперименты	1	6	6	-
Компьютерная обработка и анализ полученных результатов	1	2	2	-
Выполнение итоговой квалификационной работы	2	32	12	20	Однократно по завершении изу-чения всех запла-нированных ИПТ
Завершающий этап	2	4	4	-	- // -
ИТОГО:	2 недели (12 учебных дней)	72	54	18

Рисунок 3 – Результат педагогического эксперимента с привлечением слушателей экспериментальных групп 2009 и 2010 г.г. и слушателей контрольных групп 2011 г. обучения

Литература:

1. Иглин В.А. Профессиональная подготовка, переподготовка и повышение квалификации работников организации в условиях рыночной экономики // Трудовое право, 2004 , № 1. − С. 54-61.

2. Мартыненков В.В., Лещинский М.Б. Виртуально-модельные комплексы как технология системы непрерывного профессионального образования. Известия Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота: Психолого-педагогические науки (теория и методика профессионального образования). Калининград: Изд. БГАРФ, 2010, № 3-4 (13-14). − С. 41-50.

3. Мартыненков В.В., Лещинский М.Б., Пестриков А.М., Рудинский И.Д. Виртуально-натурные обучающие комплексы для подготовки специалистов в области инновационных технологий научный журнал/ г. Воронеж: Издательство «Научная книга», 2011, №2 (67). − С. 128-134.

4. Мильнер Б.З. Управление знаниями в корпорациях: Учебное пособие / − М.: Дело, 2006. − 304 с.