ИМИТАЦИОННО-МОДЕЛИРУЮЩАЯ ОБУЧАЮЩАЯ СРЕДА КАК СРЕДСТВО ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ ЛЕТЧИКОВ К ЭФФЕКТИВНОМУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ С ОПЕРАТОРАМИ НАЗЕМНЫХ СЛУЖБ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

ИМИТАЦИОННО-МОДЕЛИРУЮЩАЯ ОБУЧАЮЩАЯ СРЕДА КАК СРЕДСТВО ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ ЛЕТЧИКОВ К ЭФФЕКТИВНОМУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ
С ОПЕРАТОРАМИ НАЗЕМНЫХ СЛУЖБ

Научная статья

Кругликов А.Е.*

Краснодарский государственный институт культуры, Краснодар, Россия

* Корреспондирующий автор (Lexwey1[at]rambler.ru)

Аннотация

Имитационно-моделирующие среды (англ. simulation modeling) в настоящее время достаточно широко используются в обучении специалистов, профессиональные функции которых относятся к системам, в самом общем плане обозначаемым как «человек – машина». Обеспечивая максимально возможное приближение к реальности, такие системы позволяют обучающимся выработать когнитивные схемы оптимальных решений и реакций в различных штатных и нештатных профессиональных ситуациях. В центре внимания автора находятся структура и содержание имитационно-моделирующей обучающей среды, обеспечивающей целенаправленное формирование у будущих летчиков коммуникационных умений и опыта радиообмена с операторами системы управления воздушным движением. Актуальность темы обосновывается тем, что коммуникационные ошибки летного состава и должностных лиц, связанных с непосредственным управлением полётами нередко становятся причинами тяжких по последствиям авиационных событий.

Ключевые слова: имитационно-моделирующая среда, коммуникационное взаимодействие, когнитивная схема, радиообмен, авиационное событие.

SIMULATION MODELING AS A MEANS OF PREPARING FUTURE PILOTS FOR EFFECTIVE INTERACTION WITH OPERATORS OF GROUND SERVICES

Research article

Kruglikov A.E.*

Krasnodar State Institute of Culture, Krasnodar, Russia

* Corresponding author (Lexwey1[at]rambler.ru)

Abstract

Currently, simulation-modeling is widely used in the training of specialists whose professional functions relate to the systems described as “man-machine” in very general terms. These systems provide the closest possible approximation to reality and allow students to develop cognitive schemes that help to make the most efficient decisions and are responsible for reactions in various regular situations and emergencies at work. The author focuses on the structure and content of the simulation modeling, which ensures the targeted formation of future communication skills and provides the experience of radio communication with the operators of the air traffic control system. Communication errors of flight personnel and officials associated with direct flight control often lead to severe consequences of aviation events, which proves the relevance of the topic.

Keywords: simulation modeling, communicative interaction, cognitive scheme, radio exchange, aviation event.

Введение

Значительное число современных профессиональных практик, так или иначе, связаны с функционированием специалистов в динамичных, сложных по структуре и представляющих определенную опасность для человека и экологии средах, которые в научной литературе часто обозначается через дихотомию «человек – машина». Этим обстоятельством объясняется значительный интерес специалистов в области профессионального образования к разработке и интеграции в педагогический процесс технологий активного и интерактивного обучения в имитационно-моделирующих средах, в которых изучаемые профессиональные системы замещаются их моделями [1], [3], [14], [16].

Разработка имитационно-моделирующих образовательных сред не является прерогативой деятельности веб-программистов. Их оформлению в виде программного обеспечения цифровых устройств предшествует работа аналитиков, которые обобщают и схематизируют позитивный и негативный профессиональный опыт, исследуют причинно-следственные связи и отношения. Велика также и роль педагогов, на практике обеспечивающих интеграцию имитационно-моделирующих сред в образовательный процесс и завершающих, таким образом, формирование целостной дидактической системы.

Достижения современных цифровых технологий позволяют создавать специализированные имитационно-моделирующие обучающие среды, упорядочивающие и систематизирующие учебную информацию, активизирующие когнитивные процессы – эмоции, память, восприятие, мышление и др., а кроме того – актуализирующие феноменологические (ценностно-смысловые) компоненты сознания обучающихся. Работа обучающихся в имитационно-моделирующей среде становится своеобразным катализатором процессов профессиональной социализации и адаптации будущих специалистов, позволяет повысить эффективность их рефлексивно-аналитической деятельности. Таким образом, создаются благоприятные условия для становления профессиональной компетентности, формирования у обучающихся опыта эффективных реакций в штатных и, что особенно важно, – в нештатных профессиональных ситуациях. Под последними мы имеем в виду ситуации, в которых особенности, техническое состояние и параметры работы машин и оборудования, технологические процессы и используемые компоненты (материалы, источники энергии, способы обработки и др.), факторы окружающей среды, а также неадекватные оценки, решения, действия (бездействия) и коммуникационные ошибки людей провоцируют угрозы для нормального функционирования систем вплоть до аварий и катастрофических последствий.

В динамично развивающемся обществе круг профессий, в которых разрешение нештатных ситуаций требует высокого уровня профессиональной и коммуникационной компетентности специалистов, постоянно расширяется. Профессии лётчика и специалиста управления воздушным движением относятся к числу наиболее опасных. Эти специалисты включены в сложную систему нелинейных связей, которую в целом можно обозначить как «человек – человек – машина», поскольку их профессиональные практики предполагают взаимодействия не только с техническими устройствами, но и с другими людьми, так или иначе включенными в профессиональную среду.

Использование имитационно-моделирующих сред в обучении лётного состава мотивируется тем, что курсантам предоставляется возможность:

• связывать в единый комплекс когнитивный (познавательный), эмоционально-ценностный и конативный (поведенческой) компоненты профессиональной компетентности, особенно, если имитационно-моделирующая среда обладает возможностью рандомного (случайного или произвольно выбранного из большого числа вариантов) погружения обучающихся в разнообразные профессиональные ситуации. Способность имитационно-моделирующего комплекса фиксировать, сохранять и воспроизводить информацию создает предпосылки не только для развития рефлексивно-аналитических умений курсантов, но и для создания личностной «профессиональной истории», фиксирующей этапы профессионального становления будущего летчика;
• осуществлять безопасный поиск эффективных вариантов действий и взаимодействий как в режиме реального времени, а также в режимах реверса, замедления, паузы и неоднократного повтора события от одной «засечки» времени к другой. «Игра со временем» позволяет обучающимся устанавливать и анализировать причинно-следственные связи и отношения, вскрывать влияние нелинейных факторов и стохастических (случайных) переменных.

Вначале развернутые и даже замедленные во времени, эти интеллектуальные действия постепенно интериоризируются в симультанные (от лат. simul – в одно и то же время, сжатые, почти мгновенные) когнитивные схемы восприятия, анализа, оценки и эффективных действий в различных ситуациях профессиональной реальности. То есть, благодаря разнообразию фактора времени в обучении, когнитивные схемы эффективных профессиональных реакций на различные авиационные события складываются последовательно, через метод «замедленного кадра», «увеличительного стекла», постепенно и последовательно приближаясь к оптимальной скорости реакции. Такого рода рефлексивно-аналитический опыт также способствует формированию у будущих летчиков способности к планированию своих действий и саморегуляции, а также к антиципации, то есть к предвидению, предвосхищению как близких, так и отдаленных последствий принимаемых решений и предпринимаемых действий. Кроме того, следует подчеркнуть, что большое количество авиационных событий провоцируются комплексом причин, которые, проявляясь в одном временном срезе, на самом деле «залегают» в отдаленных хронологических пластах. Поэтому анализ ситуации в широком пространственно-временном континууме часто позволяет более точно оценить ее и своевременно предпринять эффективные действия; целенаправленно формировать, тренировать и закреплять умения и навыки управления техническими средствами и профессиональных взаимодействий, не создавая при этом угроз для людей, оборудования и окружающей среды. Своеобразным итогом работы обучающихся в имитационно-моделирующих средах является готовность принимать решения и действовать не только в штатных, но и в нештатных ситуациях, требующих актуализации имеющихся физических, интеллектуальных и духовных ресурсов специалиста.

Имитационно-моделирующая обучающая среда оказывает позитивное влияние на становление и развитие:

• потребностно-мотивационной сферы, определяющей профессиональную идентичность личности, ценностно-смысловые конструкты профессиональной деятельности и личной ответственности. Как известно, немалое количество авиационных событий провоцируются беспечностью, избыточной самонадеянностью, эмоциональной неустойчивостью, а также дефектами внимания и самоконтроля взаимодействующих в профессиональной среде специалистов;
• профессионально-важных качеств личности, то есть черт характера, воли, системы когнитивных процессов – ощущений, восприятий, внимания, воображения, памяти и мышления, адекватных специфическим требованиям профессиональной практики. Известно, что при восприятии и оценке одной и той же ситуации мнения различных специалистов могут не совпадать и даже быть диаметрально противоположными. Например, не имеющий опыта пилотирования курсант даже штатные ситуации может воспринимать как не явные, плохо дифференцируемые, но угрозы и испытывать по этому поводу избыточные психические напряжения. И, наоборот, в ситуациях, на самом деле представляющих опасность, курсант может «не увидеть» или недооценить угрозы и пойти на неоправданный риск. Кроме того, следует иметь в виду, что несовпадения в восприятии и оценке профессиональных ситуаций часто приводят к неадекватным интерпретациям поступающих по различным каналам информации и команд;
• профессиональной компетентности. Поскольку эффективность профессиональных реакций в значительной степени определяется способностью специалиста распознавать в уникальном типическое, отыскивать в незнакомом элементы хорошо известного, то логично полагать, что профессиональная компетентность находит свое выражение в имеющемся у специалиста «банке» когнитивных схем (в некоторых источниках используются термины «скрипты» или «сценарии»), под которыми представители когнитивной антропологии Р. Д’Андрад и Д. Рамельхарт понимают ментальные структуры, то есть особые формы фиксации в памяти человека позитивного опыта, объектов, последовательности действий и т.п., опосредующих сущностные черты образов восприятия, а также интерпретаций, оценок, принимаемых решений и предпринимаемых действий в конкретной ситуации [10]. Когнитивные схемы – это сжатый во времени «сгусток» опыта, который актуализируясь в ситуации, трансформируется в сукцессивный (от англ. successive – следующий один за другим), то есть развернутый во времени процесс. Один из создателей когнитивной психологии У. Найссер утверждал: «Виды информации, для которых у нас нет схем, мы просто не воспринимаем» [11, с. 105]. Сформированный личностью когнитивный «банк» позволяет специалисту определить инвариантные и вариативные элементы профессиональной ситуации, экономя, таким образом, время и силы посредством актуализации доказавших свою эффективность схем.

Профессиональная компетентность специалиста, в конечном счете, определяется объемом его «банка» когнитивных схем, а также уровнем развития способности к формированию, реконструкции и комбинированию профессионально значимых когнитивных схем [1]. В свою очередь, профессиональное обучение, в сущности, представляет собой фиксацию и опыт формирования, преобразования, комбинирования обучающимися профессионально значимых когнитивных схем, на основе которых воспринимается, интерпретируется, оценивается информация и принимаются решения. Ограниченность когнитивного репертуара неизбежно приводит к гипервалентности уже сформированных схем, когда большое количество разнообразных познавательных, коммуникативных и поисковых ситуаций осмысливаются и оцениваются субъектом в опоре на одни и те же «когнитивные клише» [1], [4], [13]. Очевидно, что не только опыт формирования, но и опыт актуализации схем следует понимать как самостоятельную и весьма важную цель профессионального тренажа, поскольку даже опытный профессионал в стрессовой ситуации может испытывать затруднения в точной идентификации ситуационной задачи с актуальными для ее разрешения когнитивными схемами, что неизбежно приводит к ошибкам в оценках и действиях;

профессиональной работоспособности – то есть физиологической и психической устойчивости и готовности к использованию имеющихся у специалиста резервов в конкретный момент времени и в конкретной ситуации (например, в преодолении усталости, нервно-психического напряжения или стресса).

Педагогическая эффективность имитационно-моделирующих обучающих сред прямо связана с их информационным наполнением. Согласно «Правилам расследования авиационных происшествий и авиационных инцидентов с государственными воздушными судами в Российской Федерации» (утвержденные постановлением Правительства РФ от 2 декабря 1999 г. № 1329), авиационными событиями являются:

• авиационное происшествие (АП) – это событие, приведшее к смерти человека или утрате воздушного судна;
• авиационный инцидент (АИ) – это событие, создающее угрозы жизни людей или целости воздушного, но при этом не завершившееся авиационным происшествием;
• чрезвычайное происшествие (ЧП) – это событие, повлекшее гибель людей или разрушение воздушного судна в ситуациях неблагоприятного воздействия факторов внешней среды.

Как показывает практика, среди комплекса причин, спровоцировавших авиационные события с тяжкими последствиями, большой удельный вес приходится на, так называемый, человеческий фактор, который проявляется как в преднамеренных, так и в непреднамеренных действиях и/или бездействиях специалистов. Его доля в общей массе, по нашим данным, достигает 74%, в то время как причины технического плана, несмотря на сложность авиационного оборудования, едва достигают 12%. Приведем некоторые типичные нарушения со стороны специалистов служб управления воздушным движением, произошедшие в последние годы в различных авиационных частях:

• несвоевременная фиксация и неадекватная оценка руководителями полетов проблем, возникших у летного состава на различных этапах и режимах полета;
• подача специалистами по управлению воздушным движением, а также должностными лицами группы руководства полётами не соответствующих ситуациям, условиям, режимам полета или противоречащих требованиям руководств по эксплуатации воздушных судов команд, направленных на устранение ошибок лётного состава при выполнении различных этапов полёта, и команд, связанных с изменениями его условий и режимов;
• отсутствие помощи экипажу со стороны специалистов по управлению воздушным движением и лиц группы руководства полётами связанной с контролем за полётом в различных условиях и режимах: например, на предпосадочном снижении, при отработке полёта «под шторкой», при имитации отказа двигателя, при осуществлении посадки без выпуска закрылков и др.;
• отсутствие со стороны лиц группы руководства полётами визуального контроля воздушных судов, выполняющих взлёт и посадку, что не позволяет им своевременно отреагировать на особые и нештатные ситуации и дать экипажу указания, направленные на устранение отклонений;
• отсутствие своевременной помощи или выдача экипажу неточных, абстрактных команд при возникновении особых ситуаций, осложненных дефицитом времени, неблагоприятными условиями или форс-мажорными обстоятельствами.

Человеческий фактор у лётного состава проявляется не только в недостаточности развития умений и навыков управления летательными аппаратами, в слабой психологической подготовке, неудовлетворительном состоянии здоровья, усталости или отрицательном эмоциональном настрое. Перечисленные факторы, безусловно, важны в вопросах обеспечения безопасности полетов. Однако при этом следует подчеркнуть роль коммуникационных ошибок в вербальном межличностном взаимодействии экипажей и наземных специалистов управления полётами, как причин различных авиационных событий. Под коммуникационными ошибками, вслед за Е.В. Цукановой, мы понимаем выраженные внешне или мысленные коммуникационные акты, неадекватные исходным целям, задачам, мотивам, условиям и способам взаимодействия, а также личности партнеров, при котором совершающие ошибку субъекты не осознают, либо неверно интерпретируют возникающие в связи с ней риски [15]. В свою очередь, понятие «межличностное взаимодействие» относится к процессам непосредственного (прямой контакт) или опосредованного (через средства связи, материальные носители информации и т.п.) воздействия людей друг на друга, порождающим их психически взаимообусловленную связь и общение в ходе совместной деятельности [2]. Межличностные взаимодействия:

• эксплицитны, то есть могут фиксироваться внешними наблюдателями и аппаратными средствами;
• ситуативны, так как связаны с комплексом материально-технических, социокультурных, социально-психологических и психологических условий;
• рефлексивны, поскольку их содержание опосредуется субъективным опытом, феноменологическими особенностями сознания взаимодействующих субъектов.

При этом эффективность взаимодействия определяется относительной общностью или сходством интерпретаций субъектами ситуаций и процессов. Другими словами, у взаимодействующих сторон должен быть, как писала Т.М. Дридзе, «смысловой фокус» [6], то есть относительное совпадение «банка» когнитивных схем как результатов предшествующего практического, аналитического и коммуникативного опыта.

Для повышения эффективности взаимодействия мы предлагаем интегрировать в учебный процесс целенаправленные тренировки будущих лётчиков в агентном имитационном моделировании взаимодействий с операторами наземных служб в штатных и нештатных (стрессогенных) профессиональных ситуациях. При этом целесообразно обеспечить смену профессиональных ролей и свободный переход из роли в роль между участниками вербального межличностного взаимодействия в радиоэфире: будущие лётчики «примеряют на себя» роль оператора (руководителя полётов). Курсанты знакомятся с аппаратной частью и функциями специалистов по управлению воздушным движением, что помогает им сформировать «стереоскопический взгляд» на нормативные и нештатные ситуации в процессе выполнения полётного задания при работе на тренажере. Это, в свою очередь, способствует повышению эффективности взаимодействия посредством ведения радиообмена и уровня взаимопонимания его участников.

Вербальные взаимодействия курсантов в имитационно-моделирующей обучающей среде (в роли лётчика, либо в роли одного из должностных лиц группы руководства полётами) сопровождаются различными психическими напряжениями, связанными с условиями, успешностью и динамикой деятельности. В частности, на фоне дефицита времени и переживаемого стресса могут иметь место: а) существенные различия в оценках степени опасности и причин возникновения, особых и нештатных ситуаций между «лётным составом» и «специалистами наземных служб», б) неточность, неоднозначность терминологии, рекомендаций и указаний, формулируемых «специалистами служб управления полетами» для «летного состава», в) неадекватность понимания «специалистами наземных служб» информации (речь идет о нарушениях «смыслового фокуса» – Т.М. Дридзе [6]), поступающей от «летного состава» и приборов, г) неадекватность понимания «летным составом» рекомендаций и указаний, поступающих от «лиц группы руководства полётами». В совокупности полётных заданий, в которых курсанты выполняют функции летчика и лиц группы руководства полётами, имитационно-моделирующая среда должна создавать условия для переживания ими состояний различных психических напряжений. В зависимости от ведущих психических функций, они классифицируются на:

• интеллектуальные напряжения, обусловленные высокой «плотностью» событий, избыточно нагружающих рационально-познавательную сферу курсанта;
• эмоциональные и мотивационные напряжения, формирующееся на фоне переживания ситуаций неопределенности, борьбы мотивов, конфликтных взаимодействий, угроз и рисков;
• сенсорные напряжения, возникающие в связи с перегрузками перцептивных систем в процессе деятельности, а также монотония (в условиях длительной концентрации внимания на одних и тех же объектах или процессах), политония (в ситуациях, когда необходимо быстро и на протяжении длительного времени переключать внимание между различными объектами и процессами);
• напряжения ожидания, возникающие в ситуациях, когда курсант обязан длительно находиться в состоянии готовности к какой-либо активности, однако не актуализирует эту готовность в конкретной деятельности;
• напряжения утомления, связанные с естественным ослаблением работоспособности, усталостью после длительной и напряженной работы;
• физические напряжения, связанные с повышенными нагрузками на мышечный аппарат курсанта [1], [14].

В анализе эффективности радиообмена курсантов в ролях лётчика и лиц группы руководства полётами должен быть учтен ряд параметров:

А) адекватность оценки авиационной ситуации «лётчиком» и «руководителем полётов»;

Б) скорость оценки (то есть количество времени, затраченное на диагностику) авиационной ситуации «лётчиком» и «руководителем полётов»;

В) эффективность рекомендаций и предлагаемой последовательности компенсирующих проблему действий со стороны «руководителя полётов»;

Г) скорость вынесения рекомендаций по компенсации проблемы со стороны «руководителя полётов»;

Д) эффективность принятых «лётчиком» решений и предпринятых действий с учетом команд со стороны «руководителя полётов»;

Е) скорость вынесения «лётчиком» решений и предпринимаемых действий с учетом команд «руководителя полетов».

Отметим, что в рассматриваемой имитационно-моделирующей среде преподаватель проявляет себя как активный её субъект, так как имеет техническую возможность в любой момент времени включиться в работу тренажера и внезапно как для «лётчика», так и для «руководителя полётами» внести коррективы в ситуацию и условия «полёта». Это стимулирует всех участников профессионального взаимодействия сохранять состояние активности сознания на всем его протяжении.

Заключение

Современный уровень развития цифровых информационных технологий позволяет разрабатывать специализированные имитационно-моделирующие обучающие среды, благодаря погружению в которые не только систематизируется и упорядочивается учебное содержание, приобретаются умения и навыки управления машинами и оборудованием, профессиональных действий и взаимодействий, но и, вследствие подключения эмоционально значимых ценностно-смысловых компонентов сознания обучающихся (прежде всего, высших мотивов деятельности и стремлений личности к самоактуализации и самореализации), оптимизируются познавательные процессы – восприятие, мышление, память, воображение, интуиция и др. Разработка имитационно-моделирующих обучающих сред,  и их оформление в форматах аппаратных средств и программного обеспечения цифровых устройств связана с обобщением профессионального опыта, определения причинно-следственных связей и отношений, что в целом позволяет интегрировать имитационно-моделирующую среду в образовательный процесс.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.