Высокие темпы современного технологического прогресса приводят к необходимости непрерывного обучения с применением компьютерных обучающих систем (КОС) как главного фактора поддержания профессионального уровня технологического персонала для обеспечения его соответствия производственно-технологическим вызовам современного высокотехнологичного, в том числе экологически небезопасного, сложного в управлении производства. Существующие потребности в КОС технологического персонала не удовлетворяются в полной мере вследствие отсутствия систематизированной технологии их создания.
В настоящее время общая методология и инструментальные средства построения КОС находятся в стадии формирования. Известные работы в этой области, как правило, направлены на решение отдельных задач (моделирование объектов, интерактивно-диалоговые интерфейсы, методики компьютерного обучения) применительно к той или иной предметной области. При решении задачи создания интегрированной операционно-инструментальной среды для построения КОС в качестве определённых примеров по реализации отдельных составляющих объективных тенденций могут рассматриваться SCADA-системы для АСУ ТП, IDE-варианты компиляторов и системы HTML-программирования.
Из анализа этой актуальной проблемы следует вывод, что её адекватное решение может обеспечить разработка нового методического базиса и специализированной программной операционно-инструментальной среды (ОИС) на его основе, отвечающих современным требованиям интеллектуализации программно-инструментальных средств для построения КОС технологического персонала.
В современных подходах к развитию средств компьютерной поддержки профессионального обучения активизируется качественно новая тенденция в овладении и применении знаний на основе принципа "обучение в течение всей жизни" с преобладанием зрительного восприятия информации в виде естественных изображений, графиков и схем – более информативного и быстрого, чем чтение текстов или восприятие на слух.
На основании обобщения тенденций развития технологий компьютерного обучения определено, что для построения перспективных КОС необходимо обеспечение прогресса на следующих направлениях разработок и исследований, получивших отражение в работе:
• методическое и интерфейсное обеспечение различных форм самообучения, не требующих участия инструктора, приближение КОС к уровню профессионального "партнёра";
• развитие интерактивных возможностей обучения (графический интерфейс, анимация, речь) и средств воспроизведения рабочего места обучаемого, подобного его рабочему месту на реальном производстве;
• совершенствование инструментальных средств для программной реализации обучающих сценариев.
В настоящее время в практике создания КОС преобладает использование стандартных программных средств ведущих фирм-производителей программного обеспечения в виде набора соответствующих программных продуктов (Power Builder, Delphi, Visual Basic, Exсel, Access). Выбор и использование требуемого набора стандартных программных продуктов при построении каждой конкретной предметно-ориентированной КОС требует большого времени, высокой квалификации и опыта разработчиков.
При этом системно-организующая основа ОИС может опираться на стандартные операционные системы, имеющие широкое распространение (ОС Windows, Linux). Для интеллектуализации программных процедур построения КОС в ОИС имеются соответствующие текстовые и графические редакторы как специализированные, так и общего назначения (MS Word, MS Paint), а также средства создания и специализации соответствующих макрофункций.
При реализации современного подхода к созданию инструментального обеспечения для разработки компьютерных средств обучения имеют место как тенденции универсализации, так и специализированности с учетом необходимого обеспечения адекватной предметной ориентированности создаваемых обучающих средств. Конструктивным решением здесь, как показывает практика выполненных автором разработок, является разделение технических – общесистемных компьютерных инструментальных возможностей и специализированных, определяемых спецификой предметной области применения компьютерных средств обучения. При этом общесистемные компьютерные инструментальные возможности в основе своей опираются, как правило, на стандартные программные средства, инвариантные к области применения создаваемого программного продукта (Delphi, Borland C Builder, ПО СУБД и др.), с помощью которых осуществляются достаточно стереотипные компьютерные процедуры (ввод и отображение информации, вычисления, организационно-логические преобразования). Таким образом, базовая составляющая ОИС формируется на универсальной инструментально-образующей основе, опирающейся, в том числе, на стандартные инструментальные возможности Win-приложений. Адаптивная же составляющая, с помощью которой должно обеспечиваться решение задачи предметной ориентированности КОС, является предметно-специализирующей основой ОИС и главным акцентом в выполненной работе. На рис. 1 представлена концептуальная макроструктура ОИС на основе предложенных методических принципов.
Рис. 1. Макроструктура ОИС
При формировании объектно-ориентированных инструментальных средств ОИС, предназначенных для выполнения типовых основополагающих операций (управление, отношение, отображение, присвоение, работа с графическими и логическими объектами), необходима соответствующая модификация этих операций и построение на их основе специализированных компонентов среды наряду с возможным использованием программ, имеющихся в составе существующих стандартных операционных систем и программных пакетов.
При программном моделировании средствами ОИС интегрированных схем технологических установок применяются логические процедуры связывания в единую схему комплектующих их элементов, предусматриваемых в базе данных. Для моделирования технологической схемы используются в качестве исходных в простейшем случае элемент и связь.
Элемент, в частности, характеризуют: графический образ; уникальный идентификатор; тип математической модели; массив связей на входах/выходах элемента; параметры для задания функционального (режимного) состояния элемента (КПД, температура, давление); управляющий параметр, изменяющий состояния модели элемента.
Связи могут характеризовать: признак записи в массиве связей элементов; тип, характер и число узлов линии связи; обозначение элементов на входе/выходе связи; механизм согласования с моделью элемента.
Похожие рефераты:
|
Дипломные работы 
