СИМУЛЯЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ как составляющая процесса формированияПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ
,
ФГБОУ ВПО
«Ростовский государственный университет путей сообщения», Россия
В статье рассмотрены тренажерные комплексы управления подвижным составом, получившие широкое распространение, как в нашей стране, так и за рубежом. Предложены варианты использования симуляционных программ при проведении профориентационных мероприятий для абитуриентов, лабораторных и практических работ по дисциплине «Подвижной состав железных дорог» и экзамена на помощника машиниста на примере «ZDsimulator».
Ключевые слова: симуляционная программа, тренажерный комплекс, управления подвижным составом, демоверсия, «ZDsimulator», профориентационные мероприятия, экзамен на помощника машиниста, междисциплинарный государственный экзамен.
Сегодня современную отечественную систему профессионального образования необходимо рассматривать как стратегически важную сферу человеческой деятельности. Развитие ФГБОУ ВПО «РГУПС» в практико-ориентированном направлении реализуется за счет создания специализированных лабораторий, малых инновационных предприятий, создания базовых кафедр, тренажерных комплексов, симуляционных программ, на базе которых должна осуществляться профессиональная подготовка студентов в соответствии с требованиями нормативных правовых актов и предъявляемыми потребностями работодателей [1; 2]. В статье 85 федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» сказано, что реализация образовательных программ в области подготовки специалистов железнодорожного транспорта включает в себя теоретическую, тренажерную и практическую подготовку по эксплуатации объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств [1]. По мнению работодателей , результатом обучения в профессиональном образовательном учреждении должно быть не усвоение выпускниками определенного набора теоретических знаний, а подготовка выпускников, обладающих умениями применять полученные знания и навыки в практической деятельности.
Одним из приоритетных направлений, решающих многочисленные дефекты в теоретической и практической подготовке студентов системы высшего профессионального образования в области железнодорожного транспорта является внедрение в учебный процесс тренажерных комплексов и симуляционных программ. Тренажерные комплексы управления подвижным составом получили широкое распространение, как в нашей стране, так и за рубежом.
В Ростовском государственном университете путей сообщения в учебном процессе широко используется лабораторно-тренажерный комплекс «Виртуальная железная дорога». Лабораторный комплекс состоит из восьми лабораторий, на базе которого проводятся масштабные деловые игры с отработкой навыков взаимодействия и слаженной работы, как в штатных ситуациях, так и при отказе технических средств и различных нештатных ситуациях, возникающих на реальной железной дороге. Например, для оптимального управления подвижным составом, оборудована лаборатория, состоящая из двух полномасштабных тренажеров машинистов электровозов (рис. 1а) с реальными кабинами, органами управления (рис. 1б), электрическим оборудованием и пневматической тормозной системой, имитирующей работу тормозной сети поезда длиной до 80 вагонов [3].
а) б)
Рисунок 1 – Лаборатория «Оптимального управления подвижным составом»:
а) пульт управления электровозом, б) фрагмент кузова электровоза
В научно-производственном центре «СПЕКТР» (Самара, Россия) разработан отечественный высокотехнологичный полномасштабный универсальный тренажерный комплекс для профессиональной подготовки машинистов поездных и маневровых локомотивов, который позволяет воспроизводить «среду», максимально приближенную к реальным условиям эксплуатации (рис. 2)[4].
а) б)
Рисунок 2 –Отечественный универсальный тренажерный комплекс:
а) фрагмент кузова электровоза б) пульт управления электровозом
Тренажерный комплекс предназначен для отработки рациональных и энергосберегающих режимов вождения поездов, навыков поведения в нештатных ситуациях, присуждения и подтверждения классности машиниста, повышения квалификации.
Но приобретение, обслуживание и ремонт данных тренажеров требует выделения дополнительных помещений и существенных финансовых затрат для образовательных учреждений. К тому же в рамках учебного занятия (80 минут) каждому студенту или специалисту в группе, состоящей из 20-25 человек, невозможно полноценно освоить тренажер.
Аналогами механического, учебно-тренировочного устройства, могут быть симуляционные тренажеры в форме компьютерных программ. Как правило, эти игры выделяются хорошей физической моделью и весьма неплохой графикой. Примеры существующих симуляторов поезда: MaSzyna (2001–2006), Trainz (2001–2012), RailSimulator (2007) др. [5]. Типичным примером может служить симулятор поезда «ZDsimulator», разработанный (Украина, Киев) [6].
Особенности тренажёра заключаются в том, что симулируется вся работа машиниста от включения АКБ до момента получения разрешения на отправку и реальная физическая модель движения локомотива. Учитываются даже диаметр колёсной пары и степень износа привода скоростемера, трёхмерная кабина, реальное машинное отделение, неисправности локомотива, которые необходимо устранять по ходу действия; запись и расшифровка скоростемерной ленты, учёт энергопотребления локомотива, реальный профиль и план пути участка. В тренажёре 66 нештатных ситуаций по управлению поездом и больше 150 неисправностей по схеме локомотивов.
«ZDsimulator» можно использовать в различных областях учебного процесса. Например, демоверсии «ZDsimulator» могут быть адаптированы для привлечения абитуриентов в рамках профориентационных мероприятий на базе Центра мониторинга качества образования ФГБОУ ВПО РГУПС. Полные версии «ZDsimulator» можно использовать при изучении оборудования электрического подвижного состава на лабораторных и практических работах по дисциплине «Подвижной состав железных дорог» для студентов специальности 23.05.03 (190300) «Подвижной состав железных дорог».Это позволит студентам более наглядно и подробно изучить принцип действия каждого устройства и конструкции современного электровоза в целом (рис. 3а), ознакомиться с приборной панелью их кабин (рис. 3б) (на примере современного магистрального электровоза переменного тока 2ЭС5К «Ермак»).
Данный симулятор может быть использован студентами при подготовке к сдаче экзамена на помощника машиниста специальности 23.05.03 (190300) «Подвижной состав железных дорог». Используя «ZDsimulator»,студенты могут провести ряд тренировочных поездок и выявить недостатки при управлении аппаратами электровозов, а также освоить практическую часть по дисциплинам «Конструкция локомотивов», «Приборы безопасности», «ПТЭ и инструкции» и др.
а)
б)
Рисунок 3 – Конструкция (а) и приборная панель кабины(б)магистрального электровоза 2ЭС5К «Ермак», представленная в «ZDsimulator»
К тому же «ZDsimulator» может быть адаптирован для подготовки и проведения экзамена на помощника машиниста по дисциплинам: «Конструкция локомотивов», «Приборы безопасности», «ПТЭ и инструкции», «Электробезопасность».
И, наконец, «ZDsimulator» может быть использован при проведении первого этапа итогового междисциплинарного государственного экзамена для выпускных курсов.
По окончании работы на симуляторе преподавателю предоставляется отчет, в виде ленты скоростемера, на основании которого можно сделать вывод о степени освоения студентом навыков работы с электровозом: изучению оборудования и последовательностью включения аппаратов силовой электрической цепи электровоза, а также управлению электровозом. Это позволит студенту произвести работу над ошибками.
Использование симуляционных программ имеет ряд преимуществ по сравнению с тренажерными комплексами:
Симуляционные и компьютерные игры вызывают повышенный интерес у студентов. Сравнительно низкая цена при покупке, обслуживании и ремонте по сравнению с тренажерами. Возможность обучения большего количества студентов по сравнению с тренажерами за 1 пару.4. Освоение сразу нескольких дисциплин при обучении на данном симуляторе (Конструкция локомотивов, Приборы безопасности, ПТЭ и инструкции, Электробезопасность).
5. Не требуется привлечения дополнительного обслуживающего персонала для симуляторов при их обслуживании и ремонте.
6. Использование новейших современных единиц подвижного состава в симуляционных программах.
Конечно, для обеспечения высокого качества практической подготовки только наличия тренажерных комплексов не достаточно. Необходимо использование определенных педагогических технологий, обеспечивающих преемственность системы формирования, отработки и совершенствования практических навыков и подготовку к выполнению профессиональной деятельности на всех этапах обучения будущего специалиста.
Таким образом, современный этап преобразований, который глубоко затронул наше общество, диктует новые требования к работникам , а соответственно требует преобразований и в высшей школе. Несмотря на бурное развитие электроники, компьютерной техники, выпускник любой специальности обязан владеть всем арсеналом накопленных знаний и умений, позволяющих в трудной ситуации выбрать единственно правильный выбор и провести адекватные мероприятия по решению сложившейся проблемы. Помочь в этом студенту должна оптимальная программа освоения необходимыми профессиональными умениями и навыками, опирающаяся на широкое внедрение современных тренажерных комплексов нового поколения, создание базовых кафедр, связывающих имитацию с реальным подвижным составом.
Список использованной литературы
1. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» (ред. от 01.01.2001 г. ) // Режим доступа http://www. consultant. ru/document/cons_doc_LAW_158429/.
2. Приказ Министерства образования и науки РФ от 01.01.01 года № 71. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования специальности 23.05.03 (190300) «Подвижной состав железных дорог» // Режим доступа: http://window. edu. ru/resource/402/74402/files/prm71-1.pdf.
3. Колесников, на железнодорожном транспорте тренажеров с использованием практики деловых игр / , , и др. // Материалы научно-практической конференции « «ТелекомТранс-2003».
4. Тренажерные комплексы ? «СПЕКТР» // Режим доступа: http://www. rc-spectr. ru/catalog/product/category/tc/?itid=2.
5. Указание МПС от 01.01.2001г. № 000у «О мерах по укреплению кадрового потенциала железнодорожного персонала и улучшенного качества подготовки специалистов с высшим образованием».
6. Официальный сайт ZDSimulator // Режим доступа: http://zdsimulator. /
