Разработка учебных курсов на основе МОС

Мультимедийная обучающая система (МОС) предназначена для обучения и тестирования сотрудников на основе виртуальной модели агрегата и является эффективным инструментом при проведении обучения/переподготовке персонала в условиях производства. Поскольку в настоящее время непрерывно происходит развитие технологии, то такая система должна быть оснащена гибкими и удобными в использовании инструментами, которые бы позволили быстро адаптировать модель к изменениям физического агрегата и нужным образом выстраивать обучение.

Обучение на основе МОС происходит с помощью сценариев, представляющих блок заданий, объединенных общей темой. Данные сценарии разрабатываются преподавателем для определенного состояния оборудования и технологических параметров процесса.

Для того, чтобы эффективно провести обучение, преподаватель должен иметь возможность нужным образом настраивать и управлять всеми системами агрегата.

Для полной имитации поведения агрегата было необходимо:

• симулировать сигналы датчиков состояния оборудования;
• организовать управление данными сигналами;
• имитировать поведение объекта согласно величинам полученных сигналов;
• создать средства для гибкой настройки параметров виртуальной модели.

Необходимо заметить, что состояние реального агрегата, управление им и контроль осуществляются с помощью датчиков, подающих аналоговые или цифровые сигналы. Пульт управления (Автоматизированное рабочее место или АРМ технолога) представляет собой не что иное, как средство для контроля и управления данными сигналами. Состояние оборудования также является источником сигналов и подчиняется их изменению оператором: например, при повороте переключателя свод агрегата движется вниз или вверх и т.д.

Поскольку в виртуальной модели датчики отсутствуют, они были заменены так называемыми свойствами и, в свою очередь, разбиты на группы согласно описываемым объектам. Также были учтены виды сигналов, подаваемые реальными датчиками. Соответствующее датчику виртуальное свойство обладает тем же типом сигнала.

Приведем в качестве примера движение электродов на металлургическом агрегате. Для управления и контроля данного оборудования оператору необходимы следующие сигналы:

• готовность зажима электродов;
• сигнал верхнего концевого датчика;
• сигнал нижнего концевого датчика;
• наличие напряжения на электроде и т.п.

В МОС также симулируются подобные сигналы, включая их специфику: типы подаваемых значений, их диапазоны. Свойства, соответствующие приведенному выше примеру, редактируются с помощью справочников системы.

Это позволяет сконфигурировать состояние агрегата при запуске и во время работы программы.

Таким образом, при разработке учебного курса преподаватель может изменять и настраивать состояние агрегата по своему желанию. Можно симулировать отключение, аварию любого датчика, смоделировать аварийную ситуацию и т.д.

Основываясь на состоянии агрегата, преподаватель может создавать различные задания, которые позволят предотвратить аварийную ситуацию, провести технологический процесс или провести диагностику оборудования.

При разработке курса преподаватель имеет в своем распоряжении следующие виды заданий:

• Операции.

Данный тип задания предполагает выполнение определенного действия. Примерами такого задания может служить установка указанного значения расхода воды, запуск устройства и т.п. Выполнение заданий происходит с помощью ввода значения в определенное поле или нажатием кнопки АРМ технолога.

• Тестовый вопрос.

Задание построено в виде теста: пользователю предлагается выбрать ответ на вопрос из списка предлагаемых значений. Можно иллюстрировать вопрос фотографией или другим изображением.

• Вопрос, требующий самостоятельного ввода ответа.

Такие вопросы также предназначены для проверки знаний пользователя. В качестве примера можно привести следующее задание: рассчитать количество ферросплава, которое нужно добавить для получения марганца в марочных пределах. Пользователь должен ввести полученное после расчета значение в поле окна задания.

В режиме обучения каждое из полученных заданий может быть снабжено теоретическим описанием того или иного процесса, схемой или другим материалом. Рекомендуется помещать в данный материал подсказки по выполнению заданий. К таким подсказкам можно подключать электронные документы, инструкции, таблицы значений и т.п.

Каждый преподаватель, комбинируя задания разного вида, может создавать эффективные сценарии обучения и тестирования, которые позволят проверить знание теории и практические навыки персонала.

Сценарии также должны разрабатываться согласно разделам программы:

1. Блок изучения конструкции агрегата;
2. Блок изучения пульта управления агрегатом;
3. Блок изучения технологического процесса;
4. Отработка действий в аварийных ситуациях.

При создании сценария обучения необходимо определить:

• Цель создания сценария;
• Начальное состояние агрегата;
• Какие практические навыки будут отрабатываться в данном сценарии;
• Какой теоретический материал должен быть использован при проведении курса;
• Каким должен быть результат выполнения сценария;
• Какие дополнительные материалы должны быть предоставлены ученику для правильного выполнения заданий;
• Как наилучшим образом продемонстрировать ученику последствия ошибок при неправильном выполнении данных заданий;
• Какие типы заданий будут использоваться при работе с данным сценарием.

В зависимости от блока программы сценарии могут создаваться с целью:

• изучения управления различными системами агрегата;
• обучения технологии;
• предотвращения аварийной ситуации;
• освоения теоретического материала.

Любой теоретический материал, поданный с помощью разного вида заданий, позволит сделать процесс обучения интересным и эффективным. Для выполнения заданий – операций и заданий, требующих самостоятельного ответа, ученик будет применять полученные знания на практике, что существенно повысит уровень усвоения материала. Кроме того, результат выполненных заданий ученик будет видеть на модели агрегата, выполненной с помощью трехмерной анимации, или на видеоматериалах. Подобным образом могут быть проиллюстрированы любые технологические операции, химические реакции и их последствия. Сценарии могут быть созданы для того, чтобы показать ученику работу агрегата, как в нормальном режиме, так и при неполадках, научить сотрудника определять состояние агрегата по видеоматериалам и с помощью индикации пульта управления, идентифицировать произошедшую аварию и т.д.

Гибкая структура МОС также позволяет вводить в систему различные аттестационные билеты и другие тесты, которые раньше проводились в устной или письменной форме. Система отчетности МОС позволит формализовать проверку результатов тестирования и оценить эффективность проведенного обучения.

Таким образом, МОС представляет собой универсальную систему, позволяющую

• легко разрабатывать новые учебные курсы;
• по желанию настраивать состояние оборудования;
• объединить теоретические и практические задания и продемонстрировать результаты их выполнения;
• интересно подать теоретический материал;
• подключать дополнительные материалы, графики, иллюстрации и таблицы;
• вносить в курс обучения элемент неожиданности;
• сделать обучение интересным и эффективным;
• провести аттестацию сотрудников;
• быстро провести коррекцию учебного курса в случае необходимости;
• провести анализ эффективности курса обучения.