Особенности изучения инженерной инфраструктуры предприятия на базе промышленной геоинформационной системы

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Карагандинский государственный индустриальный университет

Особенности изучения инженерной инфраструктуры предприятия на базе промышленной геоинформационной системы

В.В. Яворский, Р.Т. Каюпов

Аннотация

В статье рассмотрены возможности организации изучения инфраструктуры предприятия на базе промышленной геоинформационной системы.

Ключевые слова: инженерная инфраструктура, обучение, промышленная геоинформационная система

Резюме

В В. Яворский, Р.Т. Каюпов

?НЕРК?СІПТІК ГЕОА?ПАРАТТЫ? Ж?ЙЕНІ? БАЗАСЫНДА К?СІПОРЫНДАРДЫН ИНЖЕНЕРЛІК ИНФРА??РЫЛЫМЫН О?УДЫ? ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ

Ма?алада ?нерк?сіптік геоа?паратты? ж?йені? базасында к?сіпорындарды? инфра??рылымын ?йымдастыру м?мкіндіктері ?арал?ан.

Annotation

V.V. Yavorskiy, R.T. Kayupov

FEATURES OF STUDYING ENGINEERING INFRASTRUCTURE OF THE INDUSTRIAL ENTERPRISE ON THE BASIS OF GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM

The article considers the possibility of organizing the study of the infrastructure of the industrial enterprise on the basis of geographic information system.

В современной образовательной системе Казахстана в настоящее время первой ступенью является бакалавриат. В рамках бакалавриата формируется общая культура специалиста: общеобразовательная и профессиональная. Однако, как показывает статистика, у выпускников возникает проблема с трудоустройством, главным образом, потому, что у них недостаточно знаний особенностей технологического процесса.

Залогом качества образования в настоящее время является обеспечение участия работодателей в подготовке специалистов. В первую очередь, следует согласовывать содержание учебных планов и дисциплин с работодателями, что позволяет актуализировать учебный материал. Во-вторых, взаимодействие с работодателями осуществляется в рамках производственных практик.

Однако, большинство руководителей крупных предприятий неохотно допускают студентов непосредственно к технологическому процессу.

Как же организовать учебный процесс, непосредственно наблюдая и управляя параметрами технологического процесса. Как современную выхолощенную по учебному содержанию производственную практику сделать тренажером умений и навыков? Как обогатить практическим содержанием учебный процесс в аудитории? Как ориентировать специалиста на конкретное производство и предприятие?

Всего этого можно достичь, если непосредственно использовать в учебном процессе инженерную геоинформационную систему предприятия (ИГИС). Такая система, если она имеется на предприятии, позволяет изучать его инфраструктуру без необходимости непосредственного присутствия на предприятии.

Крупные предприятия должны быть заинтересованы в создании ИГИС в частности и потому, что залогом успешного функционирования любого предприятия являются квалифицированные сотрудники. Более того - подготовка специалиста невозможна без изучения инфраструктуры предприятия. Для решения проблемы изучения особенностей предприятия, причем в некоторых случаях без необходимости физического присутствия на производстве и необходимо использовать ИГИС.

Производственные инженерные геоинформационные системы [4] создаются, прежде всего, для описания инфраструктуры предприятия. Такая инфраструктура включает в себя визуальное, геометрическое и атрибутивное описание технологических процессов, инженерных и транспортных сетей, основных баз логистики и т.п. Полные сведения об этих объектах крайне необходимы для устойчивого функционирования предприятия, его развития, а также организации мониторинга, ремонтов и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Инженерная геоинформационная система предприятия призвана выполнять следующие функции:

- графическое представление инженерных сетей (в векторном виде);

- полная паспортизация всех объектов сетей и оборудования;

- получение справок и генерация отчетов об инженерных сетях;

- согласование работ по ремонту и восстановлению инженерных сетей между различными службами предприятия;

- информационная поддержка диспетчерских служб;

- поддержка ретроспективного анализа повреждений и браков;

- гидравлические расчеты потребителей;

- моделирование переключений;

- локализация аварийных участков и др.

Организовать инжеренерную геоинформационную систему лучше всего на базе распределенной архитектуры с использованием веб-интерфейса. Таким образом, доступ к системе можно получать посредством любого стандартного браузера. Распределенная архитектура позволяет обеспечить работу системы даже, если какая-то из ее частей будет недоступна.

Таким образом, инженерная геоинформационная система предприятия включает в себя:

1. Программное обеспечение (ПО) Web-ГИС-сервер, предназначенное для обеспечения web-доступа к средствам хранения и анализа данных электронного генерального плана.

2. ПО Web-ГИС-клиент, предназначенное для обеспечения графического интерфейса конечного пользователя электронного генерального плана (ЭГП) в среде интернет/интранет.

3. Хранилище пространственно-временных данных, предназначенное для обеспечения централизованного ведения пространственных и атрибутивных описаний объектов инженерной инфраструктуры предприятия, представленных на электронном генеральном плане.

4. ПО информационной безопасности, предназначенное для обеспечения информационной защищенности пространственных и атрибутивных данных ЭГП на основе авторизованного доступа к пространственным данным и функциональной составляющей программного комплекса.

5. ПО интеллектуального анализа данных, предназначенное для обеспечения работы хранилища пространственно-временных данных и прогнозирования динамики процессов жизненного цикла инженерной инфраструктуры предприятия.

6. ПО организации документооборота электронного генерального плана, предназначенное для обеспечения организационно-распорядительного механизма развития электронного генерального плана на всех этапах его жизненного цикла.

Очевидно, что для расширения практической базы подготовки использование приведенного выше инструментария ПГИС имеет исключительно большое значение.

Интересно вспомнить, что для подготовки специалистов для крупнейших промышленных предприятий на их базе организовались заводы-втузы. Студенты проходили практическую подготовку выполняли курсовые и дипломный проект непосредственно на предприятии. Такой завод-втуз существовал и при Карагандинском металлургическом комбинате. Его закончили многие выдающиеся деятели Казахстана, включая президента Н.А. Назарбаева.

В настоящее время, в частности в связи с изменением форм собственности, реализовать практическую подготовку, которую давал завод втуз не возможно. Тем более актуальным представляется организация виртуального завода-втуза на базе промышленной геоинформационной системы. Очень важным является также выбор формы организации учебного процесса при реализации такого проекта. Представляется, что наиболее подходящей формой организации учебного процесса в данном случае будет смешанная форма обучения (СФО). Она предполагает сочетание аудиторной и самостоятельной работы студента.

Смешанное обучение может использовать различные учебные стили, используемые в аудитории. Чтобы дойти до каждого студента, преподаватель, в общем случае, должен применить смесь учебных методик, таких как лекции, активное обучение, демонстрации и игры. Смешанная форма обучения дает возможность за счет дистанционного изучения материала уравновесить уровень базовых знаний участников (предварительно самостоятельно изученный слушателями материал в электронном виде позволяет создать единую базу знаний и говорить на одном языке). Смешанное обучение позволяет внести разнообразие при выборе форм организации обучения (это могут быть очные встречи, консультации по телефону, по электронной почте, через веб-камеры, общение в чатах и блогах и др.). Такая организация учебного процесса позволяет выбрать удобные темп, время и место для обучения (перечисленные преимущества достались смешанному обучению от дистанционного, позволяющего слушателю самостоятельно контролировать объем и скорость изучения материала, выбирать наиболее удобное место и время обучения).

На рисунке 1 представлена структура методического обеспечения смешанной формы обучения.

Основой для самостоятельного изучения материала служат электронные обучающие средства (ЭОС). Они должны разрабатываться на базе инженерной геоинформационной системы, показывать, как отражаются в ней технологические процессы и как можно изменять и измерять их параметры. Образовательный портал выступает средством общения студентов между собой и студентов с преподавателями. Образовательный портал, помимо учебных ресурсов, хранит также персональную информацию о студенте и содержит интерактивную среду оценки и анализа учебных достижений, которая позволяет контролировать процесс изучения материала студентом. Такая среда позволит хранить все выполненные студентом работы с целью анализа качества его подготовки и контроля образовательного процесса.

Рисунок 1 Состав методического обеспечения СФО

Использование в ПГИС веб-интерфейса дает возможность использовать ее на уровне образовательного портала. Ссылка на отдельные модули ПГИС позволит организовать обучение по смешанной форме на базе портала университета.

Практическая реализация моделей смешанного обучения как инструмента модернизации современного образования видится в создании новых педагогических методик, основанных на интеграции традиционных подходов к организации учебного процесса, в ходе которого осуществляется непосредственная передача знаний, и технологии электронного обучения.

В процессе разработки и внедрения методик смешанного обучения возникает проблема организации создания требуемой учебной информации, преобразования ее в образовательный информационный ресурс и разработка средств передачи его обучающимся с максимальной эффективностью. Информацию, извлеченную из совокупных информационных ресурсов общества, следует считать образовательным информационным ресурсом (ОИР) лишь тогда, когда ее можно использовать в учебном процессе при данных информационно-коммуникационных технологиях (ИКТ).

В случае использования ПГИС проблемы формирования учебной информации решить проще. Сама по себе ПГИС может выступать одновременно и в качестве образовательного ресурса, и в качестве среды для его передачи. Связанность с реальным предприятием придает ПГИС особую ценность. Необходимым при смешанной форме обучения является активное внедрение продуктивных методов: проектного метода обучения в группе, деловых игр, систем самоконтроля и тестового контроля учебных достижений. Требуется разработка и испытание электронного дидактического обеспечения, достаточного доя самостоятельной проработки курса.

Предлагаемая организация учебного процесса по смешанной форме на базе инженерной геоинформационной системы с применением проектных методов обучения может стать базой для организации бизнес-инкубатора. Например, можно продумать возможности повышения эффективности существующего производственного процесса, внедрения новых технологических решений и средств и смоделировать все это на базе ПГИС.

Несмотря на предлагаемую автоматизацию учебного процесса и повышение роли самостоятельного усвоения учебного материала гарантом успешности использования смешанной формы обучения и современных инновационных технологий в учебном процессе в первую очередь является именно преподаватель. Очевидно, что в условиях быстрого развития и усложнения технологий деятельность преподавателя по разработке курсов значительно усложняется. Основная задача, которая поставлена перед исследователями на сегодняшний день в этом направлении, - это методологическое и адаптационное содействие внедрению, широкому использованию ИКТ в образовательной сфере.

инженерный геоинформационный автоматизация образовательный

Литература

1. Moser D., Fofanov O., Yavorsky V. Space monitoring of man-made hazards in central Kazakhstan // Mechanical Engineering, Automation and Control Systems: Proceedings of International Conference, Tomsk, October 16-18, 2014. - Tomsk: TPU Publishing House, 2014 - p. 1-5.

2. Dolgonosov V. , Fofanov O. , Yavorsky V. Analytical method of calculating of open pit slopes stability on a weak base of unlimited thickness // Mechanical Engineering, Automation and Control Systems: Proceedings of International Conference, Tomsk, October 16-18, 2014. - Tomsk: TPU Publishing House, 2014 - p. 1-5

3. Nizametdinov F., Yavorskiy V., Ozhigin D. The Approaches to the Problem of Stabilization of the Quarry Boards. // Mechanical Engineering, Automation and Control Systems: Proceedings of International Conference, Tomsk, October 16-18, 2014. - Tomsk: TPU Publishing House, 2014 - p. 1-5

4. Геоинформационные технологии мониторинга инженерных сетей: монография / Ю.Б. Гриценко, Ю.П. Ехлаков, О.И. Жуковский. - Томск, изд-во ТУСУР, 2010. - 148 с.

5. Ибатов М.К., Яворский В.В. Применение инженерных геоинформационных систем для обучения.// Международный журнал экспериментального образования. - №5. - 2014. - С.108 - 111.

Размещено на Allbest.ru