Использование симуляторов технологических процессов как перспективное средство профессионального развития специалистов материального обеспечения учреждений уголовно-исполнительной системы

педагогические науки

Кирьянов Александр Юрьевич, Родионов Алексей Владимирович, Соловкин Олег Николаевич и другие ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМУЛЯТОРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ...

УДК 378.147.88

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМУЛЯТОРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ СПЕЦИАЛИСТОВ МАТЕРИАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧРЕЖДЕНИЙ УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

© 2016

Кирьянов Александр Юрьевич, кандидат технических наук, заместитель начальника кафедры «Управление тыловым обеспечением УИС и коммерции» Родионов Алексей Владимирович, доктор экономических наук, профессор кафедры

«Экономики и менеджмента» Соловкин Олег Николаевич, кандидат технических наук, доцент, заместитель начальника экономического факультета Фокин Роман Викторович, кандидат технических наук, доцент, начальник кафедры «Управления тыловым обеспечением УИС и коммерции» Академия ФСИН России

Аннотация. В статье приведены результаты исследования перспективных средств профессионального развития специалистов материального обеспечения учреждений уголовно-исполнительной системы. Целью статьи является обоснование возможностей использования компьютерных технологий при создании моделей-симуляторов производственной деятельности. Решение данной проблемы возможно при использовании современных обучающих программ, путем разработки симуляторов технологических процессов. Использование симуляторов позволяет более глубоко осмыслить протекающие процессы на тех или иных установках, их визуальное восприятие, а кроме того позволяет моделировать различные ситуации работы оборудования, в том числе и аварийные режимы, то есть использовать режим обратной связи. Обоснованы возможности использования симуляторов отдельных производственных процессов и операций с целью обеспечения профессионального развития будущих сотрудников тыловых подразделений уголовно-исполнительной системы. Исследованы возможности применения информационных технологий в процессе профессиональной подготовки курсантов в рамках дисциплин производственной направленности. Проанализированы преимущества моделирования производственных процессов с точки зрения совершенствования профессиональных компетенций курсантов. Изучен опыт использования различных методик практико-ориентированного обучения курсантов ведомственных вузов ФСИН России. Рассмотрены возможности повышения эффективности профессиональной подготовки будущих сотрудников тыловых служб. Разработана схема условно-динамической модели программной реализации технологических процессов. Обоснованы условия ее внедрения в учебный процесс ведомственных вузов ФСИН России.

Ключевые слова: профессиональное развитие, моделирование, подготовка специалистов, уголовно-исполнительная система, кадры

USAGE OF TECHNOLOGICAL PROCESSES SIMULATION AS A PERSPECTIVE MEANS

OF PROFESSIONAL DEVELOPMENT OF PENAL SYSTEM INSTITUTIONS' MATERIAL

SECURITY SPECIALISTS

© 2016

Kiryanov Aleksandr Yurievich, candidate of technical sciences, deputy head of the Department of the Penal system's rear management support and Commerce Rodionov Alexey Vladimirovich, doctor of economic sciences, professor of the Department

of Economy and Management Solovkin Oleg Nikolaevich, candidate of technical sciences, associate professor, deputy head

of the Economy faculty

Fokin Roman Viktorovich, candidate of technical sciences, associate professor, head of the Department of the Penal system's rear management support and Commerce Academy of the FPS of Russia

Abstract. The article presents the results of study of perspective means for professional development of penitentiary system institutions material security specialists'. The aim of the article is to study the possibilities of computer technologies usage in creation of models and simulators of Manufacturing activity. The solution to this problem is possible by using of modern training programs, through the development of simulation processes. Use of simulators provides the deeper understanding of the processes occurring on various plants. Their visual perception is also provided. It also allows to simulate different situations that occur with the equipment, including emergency modes. In fact the feedback mode is used. The opportunities of using of simulators of individual production processes and operations for the insurance of the professional development of future employees of the penitentiary system's rear units. Possibilities of application of information technologies in the process of students' vocational training within the framework of the industrial-orientated disciplines. The advantages of production processes modeling were analyzed from the perspective of students' professional competence improving. Was observed the experience of using of different methods of practice-oriented training of students of FPS of Russia higher educational establishments. The possibilities of increasing of the efficiency of training of the logistical services' future employees was considered. The scheme of conditionally-dynamic software model of technical processes' carrying out was developed. The conditions for this scheme's implementation in the educational process of FPS of Russia higher educational establishments was grounded.

Keywords: professional development, simulation, training, penal system, personnel

Постановка проблемы. В настоящее время подготовка специалистов для служб материального обеспечения (тыловых) учреждений уголовно-исполнительной системы (далее - УИС) осуществляется только в Академии ФСИН России (г. Рязань). К категории обучающихся по специальности «Тыловое обеспечение» предъявляется ряд специфических требований, таких как: умение организации материально-бытового обеспечения осужден-

ных и сотрудников в учреждениях УИС; планирование и организация самообеспечения; эксплуатация и ремонт материальных средств тыла и производства; обеспечение восстановления работоспособности объектов жизнеобеспечения УИС, в т.ч. при возникновении нештатных ситуаций; выполнение проектов по совершенствованию технологических процессов на различных объектах учреждений УИС.

Кирьянов Александр Юрьевич, Родионов Алексей Владимирович, Соловкин Олег Николаевич и другие педагогические

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМУЛЯТОРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ... науки

В связи с реализацией вышеперечисленных требований, предъявляемым к выпускникам Академии, возникает необходимость в совершенствовании процесса практического обучения курсантов по специальности «Тыловое обеспечение». Таким образом, практическое обучение должно быть направлено на формирование у курсантов как профессиональных, так и специальных компетенций, определяющих способность решать широкий круг служебных задач. Актуальными являются компетенции в сфере эффективной эксплуатации объектов, предназначенных для реализации технологических процессов обеспечения материально-бытовых условий отбывания наказаний в учреждениях УИС. Отдельного внимания заслуживают компетенции в сфере эффективного ремонта технических средств и оборудования, используемого в учреждениях УИС.

Анализ последних исследований и публикаций. Проблематика совершенствования подходов к организации практико-ориентированного обучения в ведомственных вузах ФСИН России была определена предметом исследования ряда отечественных авторов. В работе Минаева Н.В. [1] были исследованы возможности использования информационных технологий в учебном процессе. Сорокин А.В. и Червова А.А. [2] проанализировали компоненты профессиональной компетентности слушателей вузов ФСИН России. Киселев М.В. [3] рассматривал практическую подготовку курсантов в числе составляющих качества образовательного процесса. Отдельные аспекты профессиональной подготовки сотрудников тыловых служб были проанализированы в работах Ощепковой О.В. [4], Колодовского А.А. [5], Мисюрёва А.С. [6], Макарова Е.В. [7]

Целью статьи является обоснование возможностей использования компьютерных технологий при создании моделей-симуляторов производственной деятельности в учебном процессе ведомственных вузов ФСИН России.

Изложение основного материала исследования. Роль практико-ориентированных методик обучения в формировании профессиональных компетенций тыловиков является существенной. Их применение способствуют более прочному усвоению знаний по изучаемому предмету, позволяет сформировать позитивное отношение и интерес обучающихся к изучаемому материалу. При этом учебный процесс приобретает творческий характер. Учебная деятельность курсантов становится более эффективной, а практико-ориентированные знания -востребованными. Использование при обучении про-грамм-симуляторов преимущественно направлено на овладение курсантами практических навыков и умений, необходимых для организации производства в учреждениях УИС, а также при решении других служебных задач. Кроме того, практико-ориентированное обучение способствует формированию у курсантов понимания перспективных направлений применения освоенных компетенций на службе в органах и учреждениях УИС.

Одним из видов практического обучения является выполнение курсантами лабораторных работ. Лабораторные работы по исследованию технологических процессов носят научно-исследовательский характер, и позволяют не просто наблюдать, но и воздействовать на технологические процессы, а также делать выводы, описывая их на бумаге своими словами.

Таким образом, лабораторные работы являются весьма эффективным способом претворения теории на практике. Технологические процессы, с которыми предстоит столкнуться будущим выпускникам в своей практической деятельности, весьма обширны. [8] Это и процессы, протекающие в работе холодильного оборудования, систем водоснабжения и водоотведения, электроснабжения, теплоснабжения, систем отопления и вентиляции, котельных установок и многие другие.

Понятно, что охватить такое многообразие технологических процессов с использованием лабораторных установок в условиях учебного процесса не представля-300

ется возможным. Необходимо отметить, что ряд лабораторных работ проводится с выездом курсантов в территориальные органы для непосредственного ознакомления с работой технологических устройств и оборудования в практических условиях. Но данный вид обучения носит в большей степени ознакомительный характер, так как отсутствует возможность реального воздействия на технологические процессы работы оборудования для моделирования различных ситуаций. Например, нетрудно представить практические последствия неверных действий оператора котельной установки, приводящие к авариям в работе паровых котлов.

На наш взгляд решение данной проблемы возможно при использовании современных обучающих программ, путем разработки симуляторов технологических процессов. Использование симуляторов позволит более глубоко осмыслить протекающие процессы на тех или иных установках, их визуальное восприятие, а кроме того позволит моделировать различные ситуации работы оборудования, в том числе и аварийные режимы, то есть использовать режим обратной связи.

Создание подобных симуляторов для обучения курсантов решает задачу имитации технологических процессов в условиях приближенных к реальным, и отработки алгоритмов действий по управлению различными ситуациями, возникающими, как при штатной работе технологических систем и оборудования, так и при их сбоях.

Практическая реализация данной задачи может быть решена при помощи создания симуляторов различных технологических процессов с использованием пакета Flash MX. Flash MX - это мультимедийная платформа компании Adobe, которая широко используется для создания веб-приложений, анимации, игр, а также воспроизведения на веб-страницах видео- и аудиозаписей [9]. Указанная платформа включает в себя такие средства разработки, как Adobe Flash Professional и Adobe Flash Builder, а также программу для воспроизведения flash-контента - Adobe Flash Player. Кроме того, указанная платформа содержит инструмент для работы с языком программирования анимации ActionScript 2.0 [10], который позволяет моделировать различные ситуации и визуально отображать последствия от действий оператора, реализуя интерактивное взаимодействие и управление, как всем технологическим процессом, так и работой отдельно взятых единиц оборудования.

Анализ практики использования различных симу-ляторов для подготовки специалистов, как в образовательных учреждениях, так и в силовых ведомствах Российской Федерации [8; 11; 12], дает возможность утверждать, что предложенный нами подход при создании симуляторов технологических процессов не используется. Следует отметить, что на базе ФКОУ ВПО Пермский институт ФСИН России был осуществлен эксперимент по разработке и внедрению в учебный процесс симуля-тора «Интегрированные системы безопасности» [12]. В качестве прототипа ИСБ была выбрана система «Пахра». Для разработки симулятора использовалась программа Adobe Flash Professional CS5. Апробация данного программного продукта осуществлялась в учебном процессе института, при изучении соответствующих тем. В результате контрольная группа, которая обучалась с использованием симулятора, показала значительно более высокий уровень усвоения материала в отличие от обучаемых, занятия с которыми проводились без использования симуляторов. Также наблюдалось существенное снижение временных затрат на усвоение материала в контрольной группе обучаемых.

Следует отметить сложность создания математической модели технологического процесса

педагогические науки

Кирьянов Александр Юрьевич, Родионов Алексей Владимирович, Соловкин Олег Николаевич и другие ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИМУЛЯТОРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ...

модель, в которой процессы разбиваются на объекты, с которыми возможно выполнять определенные действия. При этом, объекты имеют динамические свойства и способны менять свое состояние. Течение того или иного технологического процесса зависит, как от выбранных исходных параметров, так и от действий оператора. В тоже время, варианты развития моделируемой ситуации могут быть сведены к конечному числу. То есть, к программируемым параметрам будут относиться:

- объект действия - технологический узел или оборудование, имеющее конечное число состояний, с которым производятся действия;

- входные и выходные параметры объекта - набор сигналов, влияющий на изменение состояния объекта, и набор сигналов, посылаемых объектом в зависимости от его состояния.

Алгоритм реализации данной модели можно представить в виде схемы, представленной на рисунке 1. Работа программы симулятора должна строиться на сценариях, в которых будет описываться имитируемый процесс и действия оператора в зависимости от заданного режима работы технологического процесса. Для аварийных ситуаций реализацией сценария может служить предписанный порядок действий при ликвидации аварийной ситуации, для режимов штатной эксплуатации технологических процессов - технологические схемы и модели процесса

Программное обеспечение симулятора технологического процесса, реализованное на базе платформы Flash MX

Модель элементов контроля, управления

zx

Входные сигналы

XZ

Модель технологического процесса

Выходные сигналы

Рисунок 1 - Блок-схема условно-динамической модели программной реализации технологических процессов

Данные разработки могут быть использованы при проведении лабораторных работ по дисциплинам, реализуемым на кафедре управления тыловым обеспечением УИС и коммерции Академии ФСИН Рязань: Технологические сооружения (по темам «Системы и оборудование теплоснабжения учреждений УИС», «Устройство и техническое оснащение технологических сооружений сельскохозяйственного назначения учреждения УИС», «Устройство и техническое оснащение котельной учреждения УИС» и др.); Устройство технических средств, техники и материальных средств (по темам «Технологическое оборудование производственных служб», «Устройство оборудования и технических средств для ремонтно-строительных работ» и др.); Эксплуатация и ремонт техники и материальных средств (по темам «Эксплуатация и ремонт механического оборудования для приготовления пищи в учреждении УИС», «Эксплуатация и ремонт оборудования банно-прачечного комбината учреждения УИС» и др.).

Выводы. Таким образом, на наш взгляд, создание и использование указанных симуляторов технологических процессов, осуществляемых в учреждениях УИС, в ходе практической подготовки курсантов в рамках проведения лабораторных работ, является действенным и эффективным фактором формирования их ключевых профессиональных компетенций. Дальнейшее развитие данной тематики является перспективным с точки зрения повышения качества практической компоненты профессиональной подготовки будущих сотрудников

тыловых служб ФСИН России и других ведомств.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Минаева Н.В. Особенности организации учебного процесса вуза ФСИН России в условиях внедрения информационных технологий // Человек: преступление и наказание. 2008. № 3. С. 206-209

2. Сорокин А.В., Червова А.А. Компоненты профессиональной компетентности слушателей вузов ФСИН России // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2012. № 5-1. С. 40-42

3. Киселев М.В. Управление качеством обучения курсантов (слушателей) в учебных заведениях ФСИН России // Человек: преступление и наказание. 2006. № 2-3. С. 118-122

4. Ощепкова О.В. Исследование удовлетворенности курсантов профессиональной подготовкой в ведомственном вузе ФСИН России // Вестник Самарского юридического института. 2016. № 2 (20). С. 79-84

5. Колодовский А.А. Содержание профессионально-поведенческой компетентности курсантов ФСИН: характеристика, специфика и особенности // Теория и практика общественного развития. 2015. № 12. С. 464466

6. Мисюрёв А.С. Современные образовательные технологии в образовательных организациях высшего профессионального образования ФСИН России // Вестник пермского института ФСИН России. 2015. № 2(17). С. 68-72

7. Макаров Е.В. Социально-профессиональная подготовка кадров ФСИН России в процессе специального первоначального обучения // Проблемы современного педагогического образования. 2016. № 52-7. С. 264-269

8. Шуваев В.Г. Обучающий комплекс для подготовки операторов котельных / В.Г.Шуваев, А.Е.Савенков, С.А.Чистяков, И.Н. Моклокова // Вестник КГТУ. 2010. № 24.

9. Вогилер Д., Пицци М.. Macromedia Flash MX professional 2004: Полное руководство/Д. Вогилер, М. Пицци - Пер. c англ.. - М.: Вильямс, 2004.

10. Тригуб С. Н. Macromedia Flash 2004 ActionScript 2.0.: справочник разработчика./ С.Н. Тригуб. - Пер. c англ. - М.: Вильямс, 2005.

11. Казакова А.Ф. Роль практико-ориентированного обучения в формировании профессиональных компетенций будущего специалиста // Материалы международной конференции «Педагогическая деятельность и педагогическое образование в инновационном обществе». Волгоград, 2013.

12. Сурин В.В., Фомин Ю.С. Использование современных технологий в деятельности подразделений охраны, конвоирования и кинологической службы ФСИН России // Вестник Пермского института ФСИН России. 2012. №2