ПРОМИСЛОВІ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ: КОМП'ЮТЕРНИЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОСВОЄННЯ ОБ'ЄКТНОГО ПРОЕКТУВАННЯ



ПАПІНОВ В.М. В работе решается задача разработки учебного компьютерного тренажера для объектного проектирования промышленных систем управления. Целью разработки компьютерного тренажера является повышения эффективности учебного процесса формирования профессионально-ориентированных практических умений у специалистов по компьютеризированным системам управления. Программная реализация компьютерного тренажера выполнена на основе распространенного офисного приложения операционной системы Windows.

In the report the problem of a development of the educational computer simulator for object-oriented designing of industrial control systems is solved. The purpose of a development of the computer simulator is increase of efficiency of educational process of formation of the professional-focused practical skills at experts on the computerized control systems. Program realization of the computer simulator is executed on the basisof widespread office application of operational system Windows.

УДК 004:377

В доповіді досліджується існуюча проблема автоматизації навчальних робіт професійного характеру – двоїстий характер застосування систем автоматизованого проектування. Визначені роль та місце комп’ютерного тренажера в складі навчального мультимедійного комплексу професійно-орієнтованої учбової дисципліни [1, 2]. Вибраний стандартний процес об’єктного проектування промислових систем управління за стандартом ІЕС 61499, який покладений в основу розробки дидактичного забезпечення нового комп’ютерного тренажера [3].

В доповіді визначається обов’язковий набір навчальних проектних задач для нового комп’ютерного тренажера, який відтворює процес об’єктного проектування за стандартом ІЕС 61499 (рис. 1) конкретної промислової системи управління, а саме - автоматичної системи регулювання температури. Послідовне виконання цих задач сприятиме формуванню у студентів відповідних практичних умінь на навичок проектної діяльності.

Описується відповідна графічна модель освоєння навчального матеріалу, яка показує усі основні етапи виконання навчальних проектних задач та взаємні зв’язки між ними. Ця модель покладена в основу розробки сценарію навчальної гри для нового комп’ютерного тренажера.

В доповіді наводяться результати розробки об’єктних моделей для визначених навчальних проектних задач. Саме набір цих графічних моделей та текстові пояснення до них утворюють дидактичне забезпечення нового комп’ютерного тренажера.

Рис. 1. Загальний принцип комп’ютерного відтворення процесу об’єктного проектування

Ефективність роботи нового комп'ютерного тренажера як електронного навчального засобу значною мірою визначається якістю організації діалогу "студент - тренажер". Тому проектування цього діалогу було однією з основних задач і виконувалось шляхом розробки відповідної його моделі. При цьому основним об'єктом цієї моделі є саме сценарій навчальної гри (сценарій тренажера), який описує діалог з погляду дидактичних властивостей процесу тренування. Іншими словами, сценарій нового комп’ютерного тренажера побудований так, щоб спрямовувати дії студента на отримання тих варіантів об’єктних моделей промислової системи управління, які закладені в основу дидактичного забезпечення навчальної гри.

В доповіді наводяться результати аналізу існуючих методів опису графічних моделей сценарію навчальної гри для комп’ютерного тренажера, на основі якого обґрунтований вибір об’єктна-орієнтованого методу на основі мови UML для опису моделі такого сценарію для нового ситуаційного комп’ютерного тренажера.

Наводяться графічні моделі сценарію навчальної гри нового комп’ютерного тренажера на рівні діаграм прецедентів (приклад наведений на рис. 2) та на рівні діаграм діяльності мови UML (приклад наведений на рис. 3). Запропоновані моделі сценарію були використані при розробці алгоритмічного та програмного забезпечення нового комп’ютерного тренажера.

Рис. 2. Модель діяльності для ролі "Студент" при виконанні прецеденту "Виконати моделювання"

В доповіді описуються результати дослідження та проведеного аналізу сучасних офісних додатків як інструментальних середовищ програмної реалізації нового комп’ютерного тренажера. На основі цього обґрунтовано вибраний редактор мультимедійних презентацій MS Power Point, що і використовується для створення програмної основи нового комп’ютерного тренажера.

Для вибраного офісного додатку запропонована архітектура програмної реалізації нового комп’ютерного тренажера у вигляді набору окремих програмних компонентів, що взаємодіють між собою.

Рис. 3. Модель сценарію виконання етапу "Розробити функціональні вимоги до компонентів ПЗ системи"

В доповіді розглядаються питання алгоритмічного забезпечення програмної реалізації спеціального шаблону, на основі якого можна легко конструювати файли презентацій окремих навчальних проектних задач сценарію навчальної гри. Розглянуті також особливості розробки окремих програмних модулів у вигляді макросів, вбудованих у слайди практичних завдань, що утворюють сценарій навчальної гри. Описані також розроблені макроси для забезпечення візуального режиму складання деяких об’єктних моделей промислової системи управління підчас тренування.

Перелік посилань

  1. Соловов А.В. Информационные технологии обучения в профессиональной подготовке/ А.В. Соловов // Информатика и образование. – 1996. – № 1. – С. 13-19.

  2. Соловов А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология [Електроннийресурс] / А.В. Соловов. – Режим доступу: - http://cnit.ssau.ru/news/book\_solovov/ oglavlenie.html.

  3. Дубинин В.Н. Концептуальное моделирование систем управления на основе функциональных блоков IEC 61499 /В.Н. Дубинин // Вестник ТГТУ. – 2009. – Том 15. – №3. – С. 467-477.
Jun 13, 2016