в системе профессионального образования
Южно-Российский университет управления и сервиса
Использование технологии имитационного моделирования
в системе профессионального образования
Модернизация образовательной системы России в целях достижения ее качественного соответствия перспективам развития страны требует радикальных изменений и в таком ее звене как система подготовки инженерно-технических кадров.
В условиях существенного усложнения технической и социальной инфраструктуры деятельности специалистов во всех сферах производства актуальной становится профессиональная подготовка их к прикладному применению профессиональных умений, к творческому использованию технологий решения различных профессиональных проблем.
В связи с этим в сфере образования возрастает роль современных технологий обучения как средства повышения качества образования и конкурентоспособности выпускников вуза. Особая роль среди них отводится активным формам и методам обучения, которые позволяют наряду с усвоением профессиональных знаний развивать необходимые профессиональные способности и качества: инициативу, самостоятельность, готовность к действию, ответственность, решительность, умение осуществлять намеченные цели. Активные методы позволяют развивать творческие способности, формировать готовность к коммуникации, совместной выработки управленческих решений, умения обосновывать и отстаивать свои решения.
Перечисленные преимущества активных методов обучения в полной мере относятся к имитационному моделированию, как классу инновационных технологий обучения, формирующих профессиональные качества специалиста методом погружения в конкретную ситуацию, смоделированную конструктором игры.
Имитационное моделирование в процессе подготовки специалистов в вузе рассматривается в узком и широком смысле слова. В первом случае подразумевается непосредственное использование имитационного моделирования в процессе обучения, при проведении занятий и реализации различных познавательных задач. Во втором – имитационное моделирование выступает как специфический метод познания и исследования действительности Моделирование выступает как метод познания объекта через модели, то есть через изображение, описание, схему, чертежи, планы, и т. п. или прообраз (образец) какого либо объекта или системы, используемый при определенных условиях в качестве их заменителя или представителя.
Имитационное моделирование представляет собой особый вид эксперимента - так называемый модельный эксперимент, специфика которого по сравнению с обычным или натуральным экспериментом состоит в том, что в процесс познания включается промежуточное звено - модель, выступающая, с одной стороны, как средство познания и представления объекта, а с другой стороны - как предмет экспериментального исследования, заменяющий «подлинный» объект изучения.
Имитационное моделирование в обучении, как определённая и специфическая дидактическая система, имеет следующие составные элементы: цель имитационного обучения, содержание, пакеты прикладных систем, способы имитационного моделирования, объекты и субъекты имитационного моделирования, программы, реализация модели.
Имитационное моделирование как технология обучения обеспечивает качество образования благодаря следующим особенностям:
- деятельностный характер обучения, организация коллективной мыследеятельности. В такой деятельности формируются способы общения, мышления, понимания, рефлексии, действия. За счет рефлексии они обобщаются, закрепляются в схемах и знаковых формах, переходя из внешнего плана во внутренний план действия обучающихся;
- использование группы как средства развития индивидуальности. Это требует знания законов коллективной деятельности, механизмов группообразования, принципов выделения лидеров, траекторий жизнедеятельности референтных групп, научных основ гармонизации групповых и индивидуальных интересов и т. д.
Одно из важнейших условий практической реализации технологии имитационного моделирования в обучении есть ее организационное и методическое обеспечение. Такое обеспечение предусматривает: целесообразное включение в технологическую систему человеческих ресурсов; системное использование материальных, программно - педагогических, технических и дидактических средств; разнообразных методов обучения; организацию обучения и управления деятельностью преподавателя и студентов при систематической и поэтапной диагностике.
Изучение специальной литературы показывает, что в техническом вузе проявляется тенденция использования в качестве форм технологии имитационного моделирования ситуативно-ролевых и производственных деловых игр. Это связано с тем, что в техническом вузе в процессе подготовки специалистов самое серьезное внимание уделяется формированию практических умений и навыков будущих специалистов, что отражено в требованиях к уровню освоения содержания учебных дисциплин.
Например, в требованиях к уровню освоения содержания дисциплины «Технология и организация восстановления деталей и сборочных единиц при сервисном обслуживании» (Южно-Российский университет экономики и сервиса) очень четко выражен практический аспект:
– привить практические навыки решения организационных, технических и экономических задач в области технологии и организации восстановления деталей и сборочных единиц при сервисном сопровождении;
– уметь проводить необходимые расчеты технико-экономических показателей целесообразности восстановления деталей и сборочных единиц;
– решать технические и расчетные задачи по организации и технологии восстановления деталей и сборочных единиц, оптимизации выбора методов восстановления и др.
В процессе решения конкретной имитационной ситуации в процессе ролевой игры студенты обычно действуют по аналогии с реальной практикой, то есть используют свой опыт, применяют в учебной аудитории те способы, которые были приобретены ими в процессе учебной деятельности. Любая комплексная профессиональная задача порождает систему конкретных учебных профессиональных задач, которые реализуются преподавателем в совместной деятельности со студентами в различных темах в зависимости от цели обучения. Однако для частного решения конкретных задач одного типа должен быть усвоен обобщённый алгоритм их выполнения.
Групповая работа над учебной профессиональной задачей особенно ярко проявляется при выполнении в малых учебных группах (2-4 человека) включающего несколько этапов: анализ проблемной ситуации и формулировка подзадач; распределение ролей и обязанностей в разработке стратегии их
решения; решение каждым из членов группы своей подзадачи; анализ, корректировка и обобщение полученных результатов, вы
работка оптимальной стратегии защиты проекта; оформление документации по проекту; защита группового проекта с его организацией и оппонированием; оценивание проектов. Каждый участник группы отвечает как за свой этап разработки, так и за целостный результат групповой деятельности. Участие студентов в моделировании и решении производственных ситуаций позволяет оптимизировать процесс овладения практическими умениями в области будущей профессиональной деятельности.
Одной из форм использования имитационного моделирования выступает имитационный тренинг, что предполагает отработку определенных специализированных навыков и умений по работе с различными техническими средствами и устройствами. В этом случае имитируется ситуация, обстановка профессиональной деятельности, а в качестве «модели» выступает само техническое средство (тренажеры, работа с приборами и т. д.). Профессиональный контекст здесь воссоздается как с помощью предмета деятельности (реального технического средства), так и путем имитации условий его применения.
Приведем пример. В системе подготовки будущих инженеров в Южно-Российском университете экономики и сервиса изучается дисциплина «Безопасность транспортных средств». Дисциплина должна сформулировать у студентов четкое представление по конструктивным и эксплуатационным факторам, определяющим безопасность транспортных средств как основного элемента комплекса «человек – автомобиль – дорога – среда» и методах повышения безопасности дорожного движения путем совершенствования конструкций и условий эксплуатации автомобилей.
В результате изучения данной дисциплины студенты должны приобрести знания и умения, необходимые инженеру для оценки соответствия автомобиля (с учетом его технического состояния) требованиям безопасности дорожного движения, а также для рационального использования возможностей человека и транспортных средств с минимальным количеством и тяжестью последствий ДТП в условиях развития автомобилизации.
При подготовке к имитационному тренингу мы определили требования к знаниям и умениям будущих специалистов.
Студент должен знать:
– комплекс конструктивных элементов (систем) ТС, обеспечивающих их активную, пассивную и экологическую безопасность;
– основные тенденции развития конструкций автомобилей и транспорта в области обеспечения и повышения безопасности ТС;
– расчетные и расчетно-экспериментальные методы определения основных показателей безопасности ТС;
– нормативные документы, методы оценки и сертификации транспортных средств по безопасности;
Студент должен уметь:
самостоятельно анализировать конструкции ТС и оценивать их технический уровень с позиции обеспечения безопасности;
– составлять задания на испытания ТС с учетом современных требований по безопасности и оценивать их результаты;
– разрабатывать технические требования к конструктивным элементам (системам) ТС, определяющим их безопасность;
– учитывать конструктивные особенности и характер изменения показателей безопасности в процессе эксплуатации ТС и организации дорожного движения;
– определять перспективы повышения безопасности ТС на основе использования современного банка научно-технической информации.
В процессе освоения практических умений по испытанию автомобиля на тормозную динамичность проводится имитационный тренинг. Цель тренинга для студентов: ознакомиться с аппаратурой, применяемой при дорожных испытаниях автомобиля на тормозную динамичность; изучить методику определения показателей эффективности работы тормозной системы автомобиля; освоить методику обработки экспериментальных данных. Студенты «берут» на себя роль специалистов, осуществляющих профессиональную деятельность. Студент остается в ситуации реального учебного процесса, выполняет вполне реальные действия, но меняется его позиция: из обучающегося он превращается в специалиста, который выполняет профессиональную деятельность и отвечает за ее результаты перед «клиентом»: он проверяет автомобиль на «тормозную динамичность», определяет устойчивость автомобиля, проводит диагностику технического состояния и текущий ремонт сцепления ВАЗ 2106 и т. д.
В данном случае имитационная ситуация (тренинг) выступает в качестве средства решения задач деятельности специалиста. Через данные учебные ситуации воссоздаются реальные профессиональные фрагменты производства.
