Компьютерные трехмерные тренажеры-имитаторы: возможности и преимущества

Компьютерные трехмерные
тренажеры-имитаторы: возможности и
преимущества
================================================================================
Светлана Бублич on 05/06/2014 02:04:00

В настоящее время в различных отраслях
промышленности неуклонно увеличивается
доля высокотехнологичного оборудования,
наряду с постоянным увеличением сложности
самого оборудования и производственных
процессов. В этой связи возникает задача
повышения качества подготовки
высококвалифицированных специалистов. При
этом просто обучать сотрудников компаниям
сегодня недостаточно. Обучение должно быть
интересным, увлекательным и добровольным.
Обучающие системы постоянно
совершенствуются, и, следуя современным
тенденциям в обучении специалистов,
компания «Корпоративные системы Плюс»
развивает направление компьютерных
трехмерных тренажеров-имитаторов, а также
применение различных технологий
вовлечения обучаемого в учебных процесс.
Компьютерный трехмерный тренажер-имитатор
представляет собой полностью трехмерное
мультимедийное приложение с эффектом
«погружения» в рабочую среду, обстановку, с
использованием звуков для большей
интерактивности. При этом работа
производится в виртуальном трехмерном
пространстве, в том числе совместная работа
и взаимодействие нескольких пользователей
по управлению процессами на виртуальном
агрегате.
Благодаря детальной проработке трехмерных
изображений, тренажер-имитатор вовлекает в
процесс за счет своей реалистичности.
Обучаемый может перемещаться между
объектами, рассматривать их внешний вид с
разных ракурсов, изучать содержимое,
знакомиться с функциональностью. Например,
в тренажере «Оператор трехосевых станков с
ЧПУ» обучаемый попадает в виртуальный цех,
может свободно перемещаться по нему от
первого лица, выполнять все необходимые
действия с изучаемым оборудованием. В
компьютерном тренажере-имитаторе он
получает подлинную трехмерную виртуальную
копию рабочего места оператора станка с
ЧПУ, тем самым, переживаемые внутри
виртуального пространства ощущения,
сравнимы с ощущениями от реальных
переживаний.
Немаловажным преимуществом является
наглядная визуализация технологического
процесса — синхронизация действий
обучаемого (например, переключений
элементов управления на пульте) с анимацией
соответствующих передвижений частей
оборудования, вызванных этими действиями,
т.е. возможность наблюдать в реальном
времени эффект от собственных манипуляций
с изучаемым оборудованием с наглядной
демонстрацией аварийных ситуаций, дефектов
(взрывы, поломки, аварийные сигнализации и
т.д.), вызванных неправильными действиями
обучаемого. Используемая в трехмерных
тренажерах-имитаторах 3D-анимация позволяет
показать невидимую глазу внутреннюю
структуру изучаемого оборудования,
микрообъекты, быстрые или медленные
технологические процессы.
В тренажерах-имитаторах есть возможность
организовать систематизированное изучение
материала от простого к сложному, от общего
к частному. Ведется рейтинг обучаемого, его
текущий уровень знаний с последовательным
переходом с одного уровня мастерства на
другой. Возможно настроить работу системы
таким образом, что пока обучаемый не изучит
и не пройдет успешно тестирование по
наиболее общему устройству агрегата или
наиболее простым операциям, ему будет
закрыт доступ к более сложным узлам или
более сложным технологическим операциям.
После успешного прохождения тестирования
обучаемый переходит на следующий уровень. И
обратно, в случае неудачного прохождения
тестирования, рейтинг обучаемого можно
понизить, вернуть на предыдущий уровень для
повторного изучения и закрепления знаний.
Изучение практических навыков в
тренажере-имитаторе реализуется с помощью
сценариев обучения, позволяющих отработать
моторику, схему действий при выполнении
определенных операций. Доступные для
прохождения сценарии обучаемый видит в
личном кабинете — рабочем пространстве,
где в наглядном виде отображается вся
необходимая информация, связанная с
обучаемым, а также доступные ему варианты
действий с системой. В личном кабинете
обучаемый может посмотреть результаты
прохождения сценариев, сдачи тестов,
количество набранных очков, все достижения,
навыки, награды и неудачи, достигнутые
уровни, историю и динамику роста своего
мастерства. Отсюда же он может запустить
сценарий из числа доступных ему,
соответствующих достигнутому уровню
мастерства. Уже пройденные и оцененные
сценарии он может пройти заново, чтобы
улучшить оценку, закрепить полученные
навыки.
На любом компьютере пользователь может
запускать тренажер-имитатор локально
(обучаться самостоятельно) или создавать
сервер для групповой работы в сетевом
режиме, к которому подключаются все
остальные пользователи. Для сетевого
режима возможно создать процесс, при
котором один пользователь (например,
тренер) создает сервер, запускает сценарий
и выполняет все действия, а остальные
пользователи, подключающиеся к этому
серверу, видят все операции, которые делает
первый, от его лица. С другой стороны,
существует возможность создать режим, в
котором обучаемые совместно следят и
управляют процессами, проходящими на
виртуальном агрегате. При этом они могут
видеть образы друг друга в едином
виртуальном пространстве, и действия
одного обучаемого влияют на действия
другого (закладывается правильная
последовательность действий). Обучаемые
выполняют учебные сценарии в
тренажере-имитаторе от лица конкретной
роли (играют определенную роль в сценарии),
например, оператора, технолога, электрика.
При работе в сетевом режиме обучаемые могут
подключаться к серверу каждый под своей
ролью и совместно вести технологический
процесс, ликвидировать последствия аварии.
С целью повышения заинтересованности,
мотивации и вовлеченности обучаемых в
программы-тренажеры интегрированы
принципы игровой механики, дающие
возможность приблизить обучение к игровому
процессу: статусы, рейтинги обучаемых,
уровни сложности, награды, поощрения, а
также возможности использовать различные
механизмы обратной связи и
взаимодействовать с предметами,
персонажами, ситуациями, ролями.
Инструменты игровой механики создают
дополнительную мотивацию, влияют на
уровень понимания и запоминания материала.
Таким образом, применение компьютерных
трехмерных тренажеров-имитаторов
открывает новые возможности для обучения.
Внутри виртуального трехмерного
пространства при помощи мультимедийных
технологий без трудностей и значительных
материальных затрат, сопутствующих
проведению подобного обучения на реальных
объектах и оборудовании, создается
эффективная среда для получения
практического опыта, максимально
приближенного к реальному.