CC BY
38
Khabarov Roman Sergeevich, postgraduate, xabarov1985@gmail. com, Russia, St. Petersburg, Military Space Academy A.F. Mozhaisky
УДК 346
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ВОЕННО-ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРАКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ
Ю.В. Левадный, В.А. Телеш, А. А. Архипова
В статье проводится анализ современных подходов к организации образовательного процесса с применением средств интерактивного обучения для качественной подготовки военных специалистов и усвоения материала.
Ключевые слова: интерактивные технологии, интерактивное обучение, макет местности, организация учебного процесса.
Современная государственная военная политика России базируется на конституционных принципах обеспечения национальной обороны страны и вооружённую защиту Российской Федерации.
Возможности обеспечения национального суверенитета России зависят в первую очередь от боеготовности и боеспособности Вооруженных сил, главной составляющей которых являются офицерские кадры.
Одним из ключевых приоритетов проведения в жизнь оборонной политики государства является повышение качества подготовки военных кадров, а также наращивания военно-научного потенциала.
В военной доктрине России, как основном правовом документе определяющем современную оборонную политику государства, закреплено положение о том, что в мирное время деятельность Вооруженных сил осуществляется по следующим основным направлениям: «..совершенствование систем военного образования подготовки кадров, военной науки; подготовки высокопрофессиональных преданных отечеству военнослужащих, повышение престижа военной службы, обеспечение современными образцами вооружения, военной и специальной техники (материально-техническими средствами) и их качественного освоения; совершенствование структуры военных образовательных организаций высшего образования, федеральных государственных образовательных организаций высшего образования, в которых проводится обучение граждан Российской Федерации по программам военной подготовки, а также оснащения их современной учебной материально-технической базой» [1].
Международные риски и угрозы, проявляющиеся за последние годы предъявляют более высокие требования к системе военно-профессионального образования кадров обучающихся в высших военных учебных заведениях и при прохождении службы в частях (подразделениях) Министерства обороны Российской Федерации.
Боеспособность армии определяется не только совершенством военной техники, состоящей на вооружении, но и качеством подготовки личного состава приемам эффективного его использования в боевой обстановке. Для достижения этого необходимо не только знать возможности боевой техники, но и иметь навыки ее применения в условиях близких к боевым. Поэтому при обучении личного состава важное место занимают войсковые учения, максимально приближенные к боевым условиям. Использование на учениях военной техники в условиях близких к реальному бою требует значительных экономических затрат, что связано с высокой стоимостью эксплуатации боевой техники и систем вооружения при стрельбе штатными боеприпасами. Кроме того, проведение широкомасштабных войсковых учений с боевой стрельбой сопряжено с высоким риском для личного состава, принимающего участия в учениях. Поэтому для повышения эффективности обучения и снижения риска для жизни в период обучение широко применяются различные технические средства обучения [2].
По мнению многих ученых именно интерактивная учебно-познавательная деятельность обучающихся с включением информационных технологий в образовательный процесс, подходы к которой на современном этапе требуют коренных изменений, должна стать основой высшего образования, важной частью процесса подготовки высококвалифицированных специалистов.
Одним из наиболее эффективных путей усовершенствования подготовки будущих военных специалистов к профессиональной деятельности, обеспечение их необходимыми знаниями, практическими умениями, безупречными навыками является внедрение интерактивных форм и методов обучения в процессе изучения информационных технологий. Использование интерактивных методов и форм обучения в процессе подготовки военных специалистов - это не только теоретическое снабжение обучающихся знаниями, но и развитие логического мышления, грамотности в области информационных технологий, мотивация к самосовершенствованию и творческому росту в любой области профессиональной деятельности.
В современных условиях глубокого реформирования системы образования, в том числе и военно-профессионального, высокое качество образования объективно возникла необходимость проведения преобразований для того, чтобы облегчить процесс подготовки военных кадров, сделать его более качественным в отношении усвоения материала. Основой целью военно-профессионального образования является подготовка квалифицированного специалиста, способного к эффективной профессиональной работе по специальности и востребованного в системе строительства перспективного облика Вооруженных Сил Российской Федерации. Традиционная подготовка специалистов, ориентированная на формирование знаний, умений и навыков в предметной области, всё больше отстаёт от современных требований. Основой образования должны стать не столько учебные дисциплины, сколько способы мышления и деятельности. Необходимо не только выпустить специалиста, получившего подготовку высокого уровня, но и включить его уже на стадии обучения в разработку новых технологий, адаптировать к условиям конкретной военно-профессиональной среды, сделать его проводником новых решений, успешно выполняющим функции руководителя и специалиста в области управления. Изменяющаяся социально-экономическая ситуация в современной России и преобразование Вооруженных Сил Российской Федерации обусловила необходимость модернизации военного образования, переосмысление теоретических подходов и накопившейся практики работы военно-учебных заведений.
Современной концепцией модернизации образования предусмотрены такие приоритеты образования, как доступность, качество, эффективность. Реализации этих приоритетных требований способствуют педагогические инновации.
Инновации в образовательной деятельности - это использование новых знаний, приёмов, подходов, технологий для получения результата в виде образовательных услуг. Изучение инновационного опыта показывает, что большинство нововведений посвящено разработке технологий и перспективных методов обучения. В последнее время в педагогической практике начали широко применяться различные образовательные технологии, хотя мысль о технологизации процесса обучения высказывал ещё Я. А. Ко-менский почти 400 лет назад. Он призывал сделать обучение «техническим», т.е. таким, чтобы всё чему учат, имело успех. За рубежом, прежде всего в США, интерес к образовательным технологиям возник в середине XX в., когда появились первые программы аудиовизуального обучения, т.е. обучения с помощью технических средств.
Решающий вклад в повышение эффективности системы военно-профессионального обучения офицерских кадров Вооруженных сил России вносит использование в образовательном процессе применение интерактивных технологий. Стратегическое применение данных технологий в образовании отображает В. Загвязинский, указывая, что информация должна быть точной, актуальной в достижении основной цели; полной в решении ключевых моментов поставленной проблемы; своевременной (должна подаваться вовремя для использования); должна быть последовательной и достоверной; основана на современных данных; доступной для понимания; адаптированной к потребностям преподавателей и обучающихся. Важными задачами военно-профессиональных кадров являются сохранение и приумножение опыта, совершенствование качеств и навыков, предупреждение негативных явлений, быстрое и безошибочное решение поставленных задач [3].
Решению данных задач будут способствовать мультимедийные средства обучения, которые в интерактивном режиме позволяют эффективно организовать учебный процесс.
Необходимость их использования обуславливаться выявленными трудностями и сложностями обучения, недостаточности знаний при прохождении военной службы в современных условиях.
В учебный процесс пришли современные средства обучения - интерактивные, связанные с новейшими технологиями, такие как интерактивные доски, учебники, справочники, тренажеры, задачники, лабораторные практики, плакаты, панорамы, планшеты, проекторы, панели.
Высшее военное образование функционирует и развивается под влиянием ряда факторов (научно-технического, социально-экономического, военно-политического и др.), обусловливая внедрение интерактивных технологий, как в образовательный процесс, так и в служебную деятельность военного вуза. Возросшие информационные потоки и высокотехнологические производства предъявляют повышенные требования к офицеру XXI века. Помимо высокой профессиональной компетентности он должен в совершенстве владеть современными информационными технологиями и активно использовать их в своей работе. В связи с тем, что знания в современном обществе быстро устаревают, современному военному специалисту необходимо непрерывно повышать свою квалификацию.
Информатизация системы военного образования направлена на обеспечение теории и практики создания и оптимального использования учебно-методических и программно-технологических разработок, позволяющих эффективно применять современные интерактивные технологии в целях качественной подготовки военных специалистов [4].
Сущность интерактивных технологий основана на освоении нового когнитивного опыта обучающихся, в ходе активного взаимодействия преподавателя и курсантов информационно-коммуникационными средствами, с целью самоактуализации и самореализации будущих офицеров.
Умение изучать, правильно и быстро оценивать местность, хорошо ориентироваться на ней и грамотно её использовать при выполнении боевых задач является одним из показателей зрелости командиров, уровня их практической обученности.
От тщательности изучения и оценки местности, от умения выявить трудности и выгодные условия, создаваемые ею для действий подразделений, во многом зависит успех боя.
Местность может способствовать успешному исходу боя и ослаблять противника, но лишь в том случае, если командир правильно её оценит и умело использует в конкретной боевой обстановке [5].
Макетирование на сегодняшний день является прогрессивным, динамично развивающимся военно-научным методом. Макеты местности предназначены для изучения и оценки местности в полосе ведения боевых действий; отработки вопросов взаимодействия при подготовке боя (операции); обеспечения подготовки к ведению боевых (учебных) действий штабов и войск; обучение личного состава на занятиях по тактико-специальной подготовке в рамках дисциплины военная топография.
Они успешно использовались в период Великой Отечественной войны при подготовке важнейших операций. Так, по приказу маршала Г.К. Жукова был изготовлен крупномасштабный макет г. Берлина, по которому с командующими армиями отрабатывались вопросы управления и организации взаимодействия войск фронта в Берлинской операции.
Рис. 1. Традиционный макет местности
В настоящее время макеты местности находят широкое применение на всех видах учений, а также при проведении занятий по боевой подготовке.
Сегодня рынок информационных технологий предлагает достаточно много интересных решений для сферы военного образования. Интерактивный образовательный комплекс поможет правильно оценить обстановку для быстрого и безошибочного решения поставленных задач.
Решается данная задача путем создания конструкции из макета, проектора и сенсорного экрана, с помощью которого проецируются на макет нужная информация.
Задача интерактивного комплекса - помочь обучающимся научиться правильно планировать проведение боевых операций не только «на бумаге». На макетах местности, можно демонстрировать, как правильно расположить подразделения по условиям конкретной задачи, в каком направлении планируется движение и так далее. Программное обеспечение позволяет легко заменить рельеф местности, моделировать, отрабатывать и анализировать действия военнослужащих на месте боевых действий, чтение топографических карт.
Интерактивный тренажер станет реальным инструментом для тактической подготовки обучающихся при планировании операций. Кроме того, позволит отрабатывать и анализировать по объемным 3Б картам способы и действия подразделений в поставленной командиром задачей, проецировать в учебной аудитории любой реальный участок местности для восприятия всех деталей рельефа, обучать тактической расстановке сил и средств с применением условных тактических знаков.
Интерактивный макет местности позволяет планировать военные операции от разбора задач с использованием виртуальных моделей до отработки конкретных военных действий.
В макете с помощью датчика глубины, проектора и компьютера создается рельеф земной поверхности конкретной оперативной обстановки. При выполнении конкретной поставленной задачи обучающийся задает параметры местности, задает местоположение военных объектов, боевой техники и живой силы противника.
Использование интерактивных технологий в мультимедийных системах военного вуза позволяет построить имитируемые реальности, благодаря которым будущий профессионал занимается интеллектуальными действиями на уровне, который значительно превосходит ограничения его собственной когнитивной системы.
Рис. 2. Интерактивный макет местности
Кроме того, интерактивные системы военного вуза дают возможность решать профессиональные задачи за короткий промежуток времени и на достаточно высоком техническом уровне, что немаловажно в условиях нестандартных ситуаций.
Таким образом, применяемые тренажеры и обучающие системы позволяют достаточно эффективно готовить военнослужащих для ведения боевых действий. При этом достигается режим экономии финансовых и материальных средств, так как боевая техника в это время не эксплуатируется, а также обеспечивается безопасность боевой подготовки. Эти средства создаются на основе новых технологий и объединяются в блоки по направлениям боевой подготовки.
Список литературы
1. Военная доктрина Российской Федерации. Утверждена Указом Президента Российской Федерации № 706 от 21 апреля, 2000.
2. Филатов В.А. Лазерные имитаторы стрельбы и поражения встроенного типа на базе модернизированных блоков системы вооружения танка: дис. ... канд. тех наук. Казань, 2002. 146 с.
3. Загвязинский В.И. Стратегические ориентиры развития отечественного образования и пути их реализации // Образование и наука. М., 2012. С. 3-15.
4. Шагеева Ф., Иванов В. Современные образовательные технологии // Высшее образование в России, 2006, № 5. № 6.
5. Баранов А.Р., Маслак Ю.Г., Ягодинцев В.И. Военная топография в служебно-боевой деятельности оперативных подразделений. М.: Академический проект, 2005. 3 с.
Левадный Юрий Валерьевич, сотрудник, vka@mil. ru, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского,
Телеш Вадим Анатольевич, сотрудник, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского,
Архипова Анастасия Андреевна, сотрудник, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского
IMPRVEMENT OF THE EFFICIENCY OF THE MILITARY-VOCATIONAL EDUCATION SYSTEM USING
INTERACTIVE TRAINING TECHNOLOGIES
Yu. V. Levadny, V.A. Telesh, A.A. Arkhipova 551
The article analyzes modern approaches to the organization of the educational process using interactive training for the quality training of military specialists and the assimilation of material.
Key words: interactive technologies, interactive training, terrain layout, educational process organization.
Levadny Yury Valerievich, employee, [email protected], Russia, St. Petersburg, A.F. Military Space Academy Mozhaysky
Telesh Vadim Anatolyevich, employee, [email protected], Russia, St. Petersburg, A.F. Military Space Academy Mozhaysky
Arkhipova Anastasia Andreyevna, employee, [email protected], Russia, St. Petersburg, A.F. Military Space Academy Mozhaysky
УДК 004.942; 697.92
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПОТЕРЬ В РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКАХ ВЕНТИЛЯЦИИ
Е.В. Крапивина, Н.А. Куманеев, А.Г. Попов
В работе проводится расчет потерь в нескольких участках системы вентиляции при помощи математического моделирования процесса в программном комплексе ANSYS CFX. Определены максимальные и минимальные скорости потоков, их распределение.
Ключевые слова: вентиляция, потери, математическое моделирование, компьютерный расчет.
Современные вентиляционные системы представляют собой сложно разветвленную сеть воздуховодов, колен, вентиляторов, решеток, фильтров. Неминуемо воздух, проходящий по такой системе, будет иметь потери по скорости и массовому расходу, особенно в крупных промышленных, офисных зданиях, вследствие чего необходимо ставить дополнительные вентиляторы и иные системы, снижающие потери, однако это увеличит стоимость и сроки возведения системы вентиляции. Поэтому важным является уменьшение потерь в вентиляционной системе различными способами, не приводящими к усложнению этой системы и не значительно удорожающие ее. Одним из таких способов является использование колен с различной геометрической формой [1-3].
В данной статье будет рассмотрен процесс движения воздуха по П-образному участку вентиляции квадратного сечения шириной 400мм, в котором ветви имеют длину по 5м. Исследование проводилось на трех участках с разными радиусами закругления колен: 1 - квадратный с радиусом закругления Я=0; 2 - закругленный Я=400мм; 3 - круглый Я=2300мм (по средней линии). Расчет проводился в программе АКБУБ СГХ на основе метода конечных элементов [4]. Процесс расчета заключается в следующем:
1. Строятся трехмерные модели потоков газа [5];
2. Модель разбивается на сетку конечных элементов;
3. Задаются основные параметры расчета (давление на выходе, скорость потока на входе, температура, модель турбулентности);
4. Непосредственно запускается моделирование с последующим анализом результатов.
Во всех расчетах, скорость потока воздуха, физико-химические и аэродинамические параметры которого взяты при нормальных условиях, составлял 8 м/с. Распределение скоростей в исследуемых участках вентиляции представлены на рис. 1, а усредненные полученные данные с расчетом потерь приведены в табл. 1.
По табл. 1 был составлен график (рис. 2), учитывающий скорости на входе и на выходе, а также получаемые потери скорости при прохождении газа по данным участкам вентиляционной системы.
По данному графику (рис. 2) видно, что потери уменьшаются с увеличением радиуса закругления колен. Также при анализе результатов моделирования, внимание уделялось величинам максимальной и минимальной скоростей по всему воздуховоду, которые представлены в табл. 2
На рис. 3 представлена диаграмма, построена по данным из табл. 2.
