Автоматизированное управление формированием профессиональных умений и навыков оператора производственно-технологической системы

Точное выполнение действий сенсомоторного характера с учетом конкретной ситуации требуется от работников (например, водителей, летчиков, крановщиков и т.д.) во многих современных областях профессиональной деятельности, что главным образом обусловлено необходимостью безопасного и эффективного выполнения работ с использованием технологического оборудования. Основой для точного выполнения подобных действий являются профессиональные знания, умения, навыки и основанные на них профессиональные компетенции персонала предприятий.

Анализ уровня развития современной (отечественной и зарубежной) науки и практики позволяет сделать вывод о том, что для решения проблемы автоматизированного управления формированием таких знаний, умений и навыков существуют различные модели, методы и программно-аппаратные средства [1].

Однако, для некоторых видов профессиональной деятельности соответствующие модели, методы и средства автоматизированного управления формированием знаний, умений и навыков к настоящему времени не получили должного развития. К таким видам деятельности относятся тяжелые и трудоемкие работы по перемещению грузов, используемые в ряде отраслей экономики России [1]. Существующие модели, методы и средства для автоматизированного управления формированием профессиональных знаний, умений и навыков не учитывают некоторые важнейшие особенности перегрузочных работ.

В частности, следует отметить, что выполнение перегрузочного процесса характеризуется некоторым набором показателей качества, имеющих различную физическую природу (время, расстояние т.д.). Тем не менее, перегрузочный процесс представляет собой целостную последовательность действий, и как следствие необходим комплексный показатель, с помощью которого можно было бы оценить качество выполнения перегрузочных работ в процессе обучения, и на основе этого формировать управленческие воздействия на обучаемого. Также в процессе управления необходимо учитывать постепенное, итеративное формирование умений и навыков у обучаемого при многократном выполнении упражнения в повторяющихся условиях.

С целью устранения данных проблем была создана система моделей и алгоритмов для автоматизированного управления процессом формирования профессиональных умений и навыков у обучаемого (будущего оператора) в ходе выполнения упражнений с использованием компьютерного тренажера [2]. Предложенная система моделей и алгоритмов, в отличие от существующих, основана на вычислении интегрального показателя качества выполнения упражнений на базе ряда показателей качества, имеющих различную физическую природу, с использованием нечетких множеств и методов многокритериальной оптимизации, а также позволяет осуществлять контроль динамики итеративного освоения умений и навыков у будущего оператора.

Полученные научные результаты доведены до практического использования в системе профессионального обучения будущих операторов перегрузочных машин. Была создана автоматизированная обучающая система в виде компьютерного тренажерного комплекса, обладающая возможностью настойки для обучения операторов большинства разновидностей перегрузочных машин. В частности, данный тренажерный комплекс был настроен для обучения операторов портального крана. Также научные результаты, полученные в ходе исследования, используются при обучении студентов кафедры ИТАС ПНИПУ в рамках дисциплин «Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления», «Нечеткая логика», «Теория вычислительных процессов».