Космическая академия
Шрифт:
Повышение эффективности обучения на тренажерах достигается решением следующих задач:
• регистрации действий космонавтов по управлению ПКА в динамических режимах;
• контроля и регистрации траектории движения ПКА или управляемых параметров;
• оперативным предъявлением обучаемому объективных показателей, характеризующих допущенные им ошибки по величине и знаку;
• регистрации и воспроизведения в реальном масштабе времени выполненного тренировочного упражнения или его фазы, в которой были допущены ошибки;
• формирования объективных оценок профессионализма космонавтов;
• оценкой психофизиологической напряженности космонавтов в процессе тренировки;
• регистрации визуальной обстановки, наблюдаемой обучаемыми на РМК и ее воспроизведением при разборе тренировки.
Воспроизведение на тренажере эталонных приемов управления ПКА, включая управление в аварийных ситуациях, используется обучаемыми для корректировки своих действий, создает преимущества условий тренажера перед полетными, которые подобными свойствами не обладают. Так, демонстрация особенностей и ошибочных действий космонавтов в процессе тренировок на фоне эталонных способствует выработке стратегии управления, исключающей возможные ошибки.
В каждом конкретном случае, исходя из специфики условий и характера выполняемой задачи, необходима своя методика анализа и предъявления данных об усваиваемых навыках с целью формирования наиболее целесообразных приемов и действий. Чем глубже анализ учебных упражнений космонавта и чем четче осмыслено им выполнение поставленной задачи, тем успешнее развиваются его способности. При этом оптимизация процесса обучения осуществляется только на основе количественных оценок параметров, определяющих процесс управления ПКА.
В настоящее время в качестве критериев оценки профессионализма космонавтов используется эффективность выполнения отдельных операций, характеризующаяся такими показателями, как точность, время выполнения операции и энергетические затраты. Исходя из психологической структуры деятельности космонавта, формируемые на тренажере навыки подразделяются на сенсорные—прием информации различными анализаторами, интеллектуальные — переработка информации и принятие решений, моторные — выполнение управляющих воздействий.
С этих позиций в интегральный критерий оценки профессионализма космонавтов вводятся такие показатели, как: время, величина и количество ошибок, скорость переработки информации, вероятность правильности или ошибочности принятого решения, устойчивость работы, частота и амплитуда управляющих воздействий, способность прогнозирования. По этим показателям определяются отклонения параметров управления от нормативов в виде плотности распределения отклонения, дисперсии и т. д. При оценке действий космонавтов в аварийных ситуациях вычисляется вероятность выхода управляемых параметров за пределы безопасных величин. Профессионализм космонавтов определяется также по таким критериям, как стабильность работы, мера загрузки, определяемая методом дополнительной задачи, и характеристики управляющих воздействий [75].
С ростом профессионализма уменьшается разброс характеристик, определяющих деятельность космонавта. В зависимости от решаемых задач, его подготовленность оценивается также сопоставлением алгоритмов и характеристик его деятельности с эталонными показателями опытных космонавтов или инструкторов.
Использование нормативных оценок в качестве единственного показателя уровня подготовленности в большинстве случаев неправомерно. Более полное раскрытие природы становления навыков осуществляется посредством сопоставления достигнутой эффективности выполнения тренировочного упражнения и нервно-психического напряжения космонавта. С этой целью в состав тренажеров включаются устройства анализа и формирования показателей психофизиологической напряженности в процессе тренировки. Сопоставлением текущих значений этих параметров с нормативными оценивается состояние космонавтов и уровень их тренированности. По мере становления профессионализма, показатели психофизиологической напряженности космонавтов приближаются к значениям, соответствующим состоянию покоя.
В последнее время для оценки эмоционального состояния космонавтов стали использоваться спектральные характеристики их речи [26], что существенно упростило аппаратурную часть космических тренажеров.
На основе оценок эмоционального состояния космонавтов при тренировках осуществляется прогноз их работоспособности в полете, факторы которого могут существенно повлиять на способности решать поставленные задачи с необходимым качеством.
Изложенный подход в оценке профессионализма космонавтов, основанный на учете всей совокупности параметров управляемого процесса, включая количественные показатели психофизиологической напряженности, несущие существенную информацию об их тренированности, получил название интегрального [23].
Предъявление космонавту в процессе тренировки дозированных объемов информации, соответствующих объективным успехам обучения, сокращает время усвоения полного алгоритма процедуры управления ПКА.
Управление объемом предъявляемой на тренажере космонавту информации осуществляется автоматически или вручную инструктором с пульта контроля и управления (ПКУ).
Кроме того, параметры условий и ситуаций тренировочных упражнений изменяются в наиболее вероятном диапазоне (по отношению к реальным условиям) с целью формирования гибких и пластических навыков, которые могут быть использованы в прогнозируемых ситуациях реального полета.
В ряде случаев операции с быстротечными процессами воспроизводятся на начальных этапах обучения в замедленном темпе (нереальном масштабе времени). Если же процесс управления носит процедурный характер с большими временными интервалами между управляющими воздействиями с целью оптимизации процесса обучения по времени, темп тренировочного упражнения ускоряется.
Непреложным требованием к тренировочному процессу космонавтов является его систематичность с последовательным возрастанием сложности, что вытекает из основных дидактических принципов педагогики [92]. С этих позиций аппаратурная часть космического тренажера и, в частности, ПКУ должны обеспечивать решение следующих задач:
• организацию тренировочного процесса по гибкой программе; программное нарастание сложности тренировочных упражнений;
• формирование подсказок обучаемому космонавту;
• изменение временного масштаба тренировочного упражнения (ускорение или замедление);
• варьирование параметров, условий и ситуаций тренировочного упражнения;
• автоматизированный ввод аварийных ситуаций;
• корректировку программы тренировки;
• автоматизированное обучение по принципу «делай как я».