Принципы создания цифровых виртуальных тренажеров

Требования к разрабатываемым тренажерам

Тренажер определяется как техническое средство профессиональной подготовки человека-оператора, предназначенное для формирования и совершенствования у обучаемых профессиональных навыков и умений, необходимых им для управления материальным объектом, путем многократного выполнения обучаемыми действий, свойственных управлению реальным объектом.

Тренажер должен состоять из ряда обязательных элементов:

• рабочих мест операторов;
• моделирующего устройства;
• рабочего места инструктора;
• устройства контроля и оценки действий оператора.

Компьютерный (виртуальный) тренажер – тренажер, в составе которого как модель объекта, так и рабочее место обучаемых и инструктора реализуются на базе компьютерных средств.

Одно из главных требований к мультимедиа тренажеру – высокое качество изображения, которое должно обеспечивать соответствие виртуального стенда реальному объекту. При разработке тренажера должны использоваться отсканированные или цифровые фотографии или оцифрованные кадры видео реальных приборов и устройств. Каждый аппарат (стенд) имеет ограниченное количество движущихся элементов. Это различные стрелки, отметки шкал, рукоятки, кнопки, тумблеры, переключатели. Остальное оборудование неподвижно и в программе тренажера должно исполнять роль фона. Движущиеся элементы внедряются на этом фоне в трехмерные сцены и только для них создаются сценарии анимации.

Виртуальному мультимедиа тренажеру целесообразно иметь как минимум два режима работы: режим "Тренировки" и режим "Выполнения работы". В режиме "Тренировки" пользователь может детально ознакомиться со всеми этапами работы. Режим "Тренировки", по сути, является работой по алгоритму. Важно отметить, что алгоритм должен быть представлен не в виде непрерывного видео или анимационного клипа, а как последовательность шагов. Таким образом, повышается гибкость взаимодействия тренажера с пользователем, он может несколько раз просматривать отдельные этапы, причем в любом порядке. Проверки действий пользователя в режим Тренировки не вводятся.

В режиме "Выполнения работы" обучаемому предлагается воспроизвести ранее изученную последовательность действий при возникающих ситуациях на виртуальном аппарате, при этом существует система контроля, следящая за правильностью действий пользователя. В случае ошибки выводятся подсказки, предупреждения. Грубые ошибки пользователя вызывают так называемую "аварийную ситуацию". Возможность моделирования подобных нештатных ситуаций – одно из достоинств Виртуальных тренажеров, так как на физическом (часто дорогостоящем) оборудовании подобные действия студента не допускаются.

При выполнении работы на виртуальном тренажере пользователю предоставлена такая же свобода действий, как и при работе с реальным объектом. Он не ограничен жесткой последовательностью действий.