CC BY
42
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 5 (112) 2012
%
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ
УДК 378.315.6:621.31 Ю. В. ХРУЩЁВ
Н. Л. БАЦЕВА Н. П. ФИКС
Томский политехнический университет
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВСЕРЕЖИМНОГО МОДЕЛИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ______________________________
В статье обсуждаются пути решения проблемы совершенствования инновационного инженерного образования для максимального развития компетенций будущего специалиста в процессе его подготовки для обеспечения полноценного вхождения в сферу современной профессиональной деятельности. Представлена тематика разрабатываемых деловых игр для специальных дисциплин магистерской подготовки. Обозначены перспективные направления работы, в частности, создание автоматизированных учебно-методических комплексов, предназначенных для повышения эффективности образовательного процесса.
Ключевые слова: деловая игра, автоматизированный учебно-методический комплекс, эффективность образовательного процесса.
В современных условиях активно обсуждается необходимость совершенствования инновационного инженерного образования для максимального развития компетенций будущего специалиста в процессе профессиональной подготовки, что обеспечит его
полноценное вхождение в сферу современной профессиональной деятельности. Инновационное образование связано с применением новых образовательных технологий и нового управления образовательным процессом. При этом обеспечение современного
Рис. 1. Базовая схема электрических соединений моделирующих элементов ВМК ЭЭС
качества образования должно происходить на основе сохранения его фундаментальности и соответствия потребностям личности и общества.
Для формирования профессиональных компетенций при устойчивой мотивации к обучению используется, в частности, такой активный метод обучения, как деловая игра. Во время деловой игры, представляющей собой средство моделирования различных условий профессиональной деятельности, происходит имитация реального производственного процесса. При этом студенты учатся использовать на практике полученные в ходе обучения теоретические знания, решать задачи, возникающие в профессиональной деятельности, поэтому деловая игра может стать эффективным средством подготовки студентов электроэнергетического профиля к профессиональной деятельности на предприятиях электроэнергетического комплекса.
Технологическую основу для постановки деловых игр могут составлять различные тренажерные системы. Из них как перспективные выделяются тренажерные системы для диспетчерского персонала электроэнергетических систем (ЭЭС), разработанные в Томском политехническом университете (ТПУ) [1]. Перспективность обусловлена возможностями моделирования широкого спектра схем и режимов ЭЭС в реальном времени. Базовым структурным элементом тренажерных систем является всере-жимный моделирующий комплекс реального времени (ВМК РВ) ЭЭС, созданный на основе современной концепции гибридного моделирования и представляющий собой специализированную многопроцессорную программно-аппаратную систему. С учётом возможностей ВМК РВ ЭЭС в Энергетическом институте ТПУ проводятся работы по постановке деловых игр.
Базовая схема электрических соединений учебного ВМК РВ (рис. 1) обобщённо отражает структуру Томской энергосистемы и включает следующие моделирующие элементы с необходимыми наборами измерительных приборов и коммутационных аппаратов: четыре генераторных элемента; четыре нагрузочных элемента, представленных статическими характеристиками; один асинхронный двигатель; две линии электропередачи напряжением 500 кВ; 10 линий напряжением 220 кВ; четыре линии напряжением 110 кВ; девять трансформаторов и автотрансформаторов.
Параметры, характеризующие режимные состояния и техническую часть ВМК РВ ЭЭС, разделены по отличительным признакам на четыре группы: наблюдаемые, варьируемые (цифроуправляемые), постоянные (константы) и установочные (предельные) параметры. Изменение варьируемых параметров может производиться программно, автономно через базу данных, либо с помощью вариаторов, позволяющих увеличивать или уменьшать значения параметров [2, 3].
Аппаратно-программная система (АПС) учебного комплекса, предназначенного для постановки деловых игр в составе специальных дисциплин, состоит из автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора (руководителя тренировки), АРМ участников тренировки (клиентов), специального программного обеспечения ВМК РВ. Все части АПС связаны компьютерной сетью. Распоряжения и команды с АРМ оператора на АРМ клиентов в процессе тренировки поступают по телефонной диспетчерской связи (рис. 2).
Тематика разрабатываемых деловых игр условно разделена на два блока [3]:
1) для дисциплин, где студенты приобретают общетеоретические знания об элементах, объектах и режимах ЭЭС;
2) для дисциплин, где студенты приобретают знания и первичные навыки оперативного управления схемно-режимными состояниями энергосистем. Это специальные дисциплины магистерской подготовки, такие как «Эксплуатация электроэнергетических систем и сетей», «Противоаварийное управление в энергосистемах», «Оперативное управление в электроэнергетике». В качестве первого этапа выбрана группа задач по разработке деловых игр по оперативным переключениям на подстанциях. На основе проблемно-ориентированной структуры построения методического обеспечения производится отбор, интерпретация и адаптация к учебным задачам инструктивных указаний из нормативных документов в узком диапазоне работ, непосредственно связанных с темой конкретной деловой игры [4].
Для создания организационно-методической базы образовательного процесса на основе АПС учебного комплекса для постановки деловых игр используются технологии профессионального тренинга предприятий электроэнергетики с учётом специфики образовательного процесса, ограниченности учебного времени и недостаточной подготовленности участ-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 5 (112) 2012 МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯИ
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 5 (112) 2012
Рис. 2. Схема соединения оборудования с помощью компьютерной сети
ников тренировок. В настоящее время полностью разработано методическое обеспечение к проведению деловых игр: «Вывод в ремонт воздушной линии ВЛ Т-208 на подстанции «Восточная-220» Томской энергосистемы» и «Ввод в работу из ремонта ВЛ Т-208 на подстанции «Восточная-220» Томской энергосистемы». Каждая программа содержит обозначение цели и постановку задач, обозначение коллектива участников, описание места и порядка проведения игры, исходную схему и задание режима работы энергосистемы, схему рабочих мест участников, порядок проведения переключений. Ведутся работы по созданию методологии и методики проведения деловых игр по ликвидации технологических нарушений на подстанциях и воздушных линиях электропередачи.
В качестве перспективного направления работы рассматривается создание автоматизированных учебно-методических комплексов (АУМК), предназначенных для повышения эффективности образовательного процесса. Под АУМК здесь понимается комплексная обучающая интерактивная компьютерная система, обеспечивающая целостность процесса обучения, деятельность по изучению теоретического материала, решению типовых задач и выполнению индивидуальных заданий, математическое и имитационное моделирование, тестирующие и сервисные функции. Состав АУМК по дисциплинам специальной подготовки представляют следующие основные компоненты: компьютерный учебник; компьютерный задачник; виртуальная лаборатория (на основе ВМК РВ ЭСС); система тестирования по результатам обучения.
Эффективность АУМК, представляющего собой многофункциональную систему, достигается полностью, если теоретическое, программное и методическое обеспечение создается с позиций системного психолого-педагогического подхода, охватывающего все виды и формы учебных занятий. Эти условия,
по мнению авторов, будут способствовать активизации и повышению эффективности познавательной деятельности обучаемых, повышению качества их профессиональной подготовки в целом.
Библиографический список
1. Разработка тренажера для оперативного персонала электроэнергетических предприятий на основе гибридного моделирующего комплекса / Ю. В. Хрущев, [и др.]. — М., 2009.- 100 с. Деп. в ВИНИТИ 21.09.09, № 565-В2009.
2. Всережимный диспетчерский тренажёр реального времени : отчёт о НИР (промежуточ.): 9-24/98 / Томский политехнический университет ; рук. Гусев А. С.; исполн. : Свечка-рёв С. В. [и др.]. - Томск, 2000. - 136 с. - № ГР 01970151624. -Инв. № 03136237925.
3. Всережимный диспетчерский тренажёр реального времени : отчёт о НИР (заключ.): 9-24/99 / Томский политехнический университет; рук. Гусев А. С. ; исполн. : Свечкарёв С. В. [и др.]. - Томск, 2001. - 128 с. - № ГР 02110111521. - Инв. № 04147011311.
4. Хрущёв, Ю. В. Активизация подготовки студентов-электроэнергетиков с помощью деловых игр / Ю. В. Хрущёв, Н. Л. Бацева, О. А. Мастерова // Известия вузов. Проблемы энергетики. - 2010. - № 3-4/1. - С. 38-41.
ХРУЩЁВ Юрий Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры электрических сетей и электротехники.
БАЦЕВА Наталья Ленмировна, кандидат технических наук, доцент кафедры электрических сетей и электротехники.
ФИКС Наталья Павловна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры электрических сетей и электротехники.
Адрес для переписки: БЛУБК-19K@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 17.07.2012 г.
© Ю. В. Хрущёв, Н. Л. Бацева, Н. П. Фикс
