В Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года отмечается: …Основной целью профессионального образования страны является  подготовка  квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного на рынке труда, компетентного, ответственного, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в смежных областях деятельности, способного к эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов, готового к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности; удовлетворение потребностей личности в получении соответствующего образования.

При компетентностном подходе содержание образовательного процесса строится на основе освоения компетенций и приобретения на этой основе  профессиональной   компетентности. Понятие компетенции используется в образовательных программах для описания академических и профессиональных профилей. Понятие компетентность гораздо шире по содержанию, чем понятие компетенция. Оно включает, наряду с когнитивно-знаниевой, еще и мотивационный, отношенческий и регулятивный компоненты [1]. Таким образом, под  компетентностью  понимается интегративное качество личности, необходимое для выполнения деятельности в определенных областях. В содержательном плане  компетентность  - это качество человека, завершившего образование определенной ступени, выражающееся в готовности (способности) на основе достигнутого к усиленной (продуктивной, эффективной) деятельности с учетом ее социальной значимости и социальных рисков, которые могут быть с ней связаны [2].

 Компетентность  объединяет в себе кроме определенной совокупности знаний, умений и навыков процесс освоения и присвоения социальных норм, ценностных ориентиров и способность их реализации в своей деятельности, отношение к собственной профессии как к ценности, творческий потенциал саморазвития. В педагогической литературе часто используются и уже устоялись термины «компетенция», «компетентность». Их широкое применение вполне оправдано, особенно в связи с необходимостью модернизации содержания образования.

               В переводе с латинского competentia означает круг вопросов, в которых человек хорошо осведомлен, обладает познанием и опытом, следовательно, компетентный в определенной области человек обладает соответствующими знаниями и способностями, позволяющими ему обоснованно судить об этой области и эффективно действовать в ней. В то же время профессиональной компетентностью называют индивидуально-психологическое образование, включающее опыт, знания, психологическую готовность.

               Отличают синонимически используемые понятия «компетенция» и «компетентность». Эти понятия для российской педагогики являются относительно новыми, поэтому и наблюдается разное их понимание [3]:

- компетенция – включает совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов и необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним;

- компетентность – владение, обладание человеком соответствующей компетенцией, включающей его личностное отношение к ней и предмету деятельности.

В научно-методической литературе выделены традиционные характеристики компетенций:

- политические и социальные компетенции, связанные со способностью брать на себя ответственность, участвовать в совместном принятии решений;

- компетенции, качающиеся жизни в обществе, признанные препятствовать распространению климата нетерпимости и способствовать пониманию различий и готовности жить с людьми других культур, языков и религий;

- компетенции, определяющие владение письменным и устным общением, важным в профессиональной деятельности и общественной жизни;

- компетенции, связанные с возникновением информационного общества: владение новыми технологиями, понимание их силы и слабости;

- компетенции, реализующие способность учиться в течение всей жизни не только в профессиональном плане, но и в личной и общественной жизни.

В психолого-педагогической литературе понятия «компетентность» связано с определенным видом деятельности и означает, согласно словарю  С.И.Ожегова, «осведомленность, авторитетность в какой-либо области», а «компетенция» имеет следующее значение: «Круг полномочий, прав какого-либо лица, органа, круг вопросов, дел, находящихся в чьем-либо ведении» [4].

Они являются взаимодополняемыми и взаимообусловленными понятиями: компетентный человек, не обладающий правомочиями (компетенцией), не может быть в полной мере и в социально-значимых аспектах ее реализовать. Такое понимание находим и в определении А.С. Белкина, характеризующего компетенции как совокупность того, чем человек располагает, а компетентность – как совокупность того, чем он владеет [5].

Содержание профессиональной компетентности будущего военного специалиста применительно к процессу ее формирования в условиях вуза определяется целями, задачами, характером деятельности офицера и включает в себя профессиональную теоретическую и практическую подготовленность, а также способность к решению исполнительских и творческих задач, выполнению обязанностей по прямому должностному предназначению, иными словами – систему профессионально значимых качеств, профессиональных позиций, акмеологических инвариантов и психологических особенностей, необходимых выпускнику военного вуза для успешной реализации профессиональных функций.

Формированию профессиональной компетентности у будущего военного специалиста в вузе способствует применение профессионально-ориентированной технологии обучения, основанной на использовании дидактического комплекса информационного обеспечения специальной дисциплины. В его состав интегрируются прикладные педагогические программные продукты, базы данных и знаний соответствующей предметной области, а также совокупность дидактических средств и методических материалов, всесторонне обеспечивающих и поддерживающих профессионально-ориентированную технологию обучения, способствующую формированию у курсантов и слушателей профессиональных знаний, навыков и умений [6].

Профессионально-ориентированная технология обучения специальной дисциплины может быть реализована в виде технологической карты, представляющей собой своего рода паспорт проекта учебного процесса, в котором целостно и емко представлены главные его параметры: диагностическое целеполагание; логическая структура обучения; дозирование материала и контрольных заданий; описание дидактического процесса в виде пошаговой, поэтапной последовательности действий педагога и обучающихся с указанием очередности применения соответствующих элементов дидактического комплекса; система контроля, оценки и коррекции.

Организационно-педагогическими условиями, способствующими успешному формированию профессиональной компетентности у будущих военных специалистов в вузе при изучении специальных дисциплин, являются [6]:

• дидактическое проектирование, конструирование и применение профессионально-ориентированной технологии обучения, реализованные на основе моделирования профессиональной деятельности военного специалиста;

• использование своевременной и качественной диагностики и мониторинга сложившегося уровня профессиональной компетентности у курсантов;

• целенаправленное управление познавательной деятельностью обучающихся как на этапе проведения плановых учебных занятий, так и в период их самостоятельной работы с использованием дидактического комплекса информационного обеспечения;

• подготовка преподавателей и обучающихся к практическому применению профессионально-ориентированной технологии обучения, формирование у них для этого положительной мотивации;

• создание в вузе технологической инфраструктуры применения в процессе обучения информационных средств и информационной продукции учебного назначения.

Таким образом, осмысление преподавателем военного вуза сущности и содержания понятий «компетенция», «компетентность», «профессиональная компетентность» военного специалиста, особенностей образовательного процесса, критериев и показателей эффективности образовательных технологий будет способствовать формированию профессиональной компетентности и профессионализма будущего военного специалиста.

     1. Общая характеристика основных понятий предмета исследования: объекта, предмета, цели и задач исследования. На этом этапе используются методы теоретического поиска, которые исследователь избирает с учетом особенностей исследования и своих возможностей.  

2. Анализ типичного состояния практики решения подобных задач в военном вузе. Исследователь выбирает возможный арсенал методов анализа реального педагогического процесса (наблюдение, беседы).

3. Конкретизация гипотезы исследования. На данном этапе должны применяться методы экспериментального поиска решений проблемы.

4. Проверка достоверности гипотез, и здесь уже необходимо ввести в действие количественные методы эксперимента и опытной проверки.

5. Обобщение результатов исследования и формулирование рекомендаций по совершенствованию определенной стороны педагогического процесса.  Чаще всего здесь придется избирать сочетание методов теоретического обобщения данных эксперимента и прогнозирования дальнейшего совершенствования процессов.

Таким образом, выбор методов исследования не является произвольным актом в деятельности ученого, а детерминируется особенностями решаемых задач, спецификой содержания проблем и возможностями самого исследователя.

Важное значение в психолого-педагогических исследованиях имеют деятельностный, личностный, системный подходы.

Деятельностный подход требует изучать педагогические процессы в логике целостного рассмотрения всех основных компонентов деятельности: ее целей, мотивов, действий, операций, способов регулирования, контроля и анализа достигаемых результатов. При таком подходе разрабатываемая система мер приобретает полный, завершенный характер: от цели деятельности до ее конечного результата.

Поскольку в педагогических явлениях обязательно взаимодействуют личности, то для исследований весьма важен и личностный подход. Методологической основой личностного подхода является учение о роли личности в обществе, о соотношении коллектива и личности, о всестороннем, гармоничном развитии личности, об одновременном рассмотрении личности как объекта и субъекта воспитания.

Для методологии педагогических исследований чрезвычайно важное значение имеет интенсивно развивающийся системно-структурный подход. Под системой понимают определенную общность элементов, функционирующую по внутренне ей присущим законам существования.

Системный подход требует рассматривать во взаимосвязи и целостно все возможные формы и методы решения педагогических задач и на основе сравнения возможностей каждого из них избирать оптимальные варианты.

Рассмотрим вышеперечисленные методы психолого-педагогического исследования более подробно.

 Метод наблюдений.

Статистическое наблюдение – это планомерный, организованный сбор необходимых данных о явлениях и процессах путем регистрации характеризующих признаков, характерных для исследуемых явлений и процессов[3].

Наблюдение должно иметь четкий план его проведения, в котором обозначены объекты наблюдений, цели, задачи, время наблюдения, предполагаемый результат, ожидаемые изменения в обученности и воспитанности. План наблюдения отвечает на вопросы: что наблюдать, для чего наблюдать, когда и сколько времени наблюдать и что можно ожидать в результате проведенных наблюдений?

К числу средств, повышающих объективность наблюдений, относятся специальные технические средства аудио- или видеозаписи занятий, дополнительных воспитательных мероприятий.

Различают следующие виды статистического наблюдения:

-         непрерывное;

-         периодическое;

-         единовременное;

-         сплошное;

-         несплошное.

 Метод беседы и интервью.

Применение методов бесед и интервью в научных исследованиях дает наибольшую эффективность в том случае, когда ученый-преподаватель четко намечает цель предстоящей беседы или интервью, намечает круг основных и вспомогательных вопросов, которые позволят выяснить сущность интересующих исследователя проблем. При продумывании вспомогательных вопросов преподаватель учитывает возможные варианты беседы и предусматривает ее ход в случае позитивных или отрицательных ответов. Эффективность беседы во многом зависит от умения создавать в общении благоприятную морально-психологическую атмосферу, наблюдать за поведением собеседника, его мимикой, эмоциональными реакциями, желанием отвечать или уходить от ответов. Наконец, важно предусмотреть удобные формы фиксации получаемой информации по ходу беседы и интервью.

 Метод тестирования.

Тест (анг. – проба, испытание, исследование) представляет собой совокупность вопросов и заданий, предъявляемых испытуемому с целью измерения (диагностирования) его личностных характеристик. Оценка теста производится по числу правильных ответов. Тестовая методика позволяет получать более объективные и точные данные по сравнению с анкетным опросом, облегчает математическую обработку результатов.  Однако тестирование уступает другим методикам по глубине качественного анализа, лишает испытуемых разнообразия возможностей самовыражения. В вузовской практике  применяются тесты достижений. Оценка знаний преподавателем – это педагогическое тестирование, т. е. выявление уровня знаний, умений и навыков, приобретенных в процессе изучения того или иного предмета.

По структурным признакам могут быть:

1.  закрытые тесты и тесты со свободно конструируемым ответом;

2. тесты с альтернативным, множественным и перекрестным выбором ответа;

3. тесты на скорость и на сложность, состоящие из все более усложняющихся заданий;

4.  тесты с выводом и обработкой ответов с помощью ЭВМ и без них.

 Метод анкетирования.

Анкетирование – это метод получения информации с помощью специального набора вопросов, на которые испытуемый дает письменные ответы.[2] Составление анкеты – сложная задача, тpeбующaя от экспериментатора методического мастерства, соединенного с четким представлением целей и задач исследования.

По форме вопросы анкеты делятся на открытие и закрытые, прямые и косвенные. При закрытом вопросе испытуемый должен выбрать ответ из числа предложенных качественных признаков, степени интенсивности, удовлетворенности или комбинацию этих вариаций).

Примеры.

А. Что Вас больше привлекает на занятии? Вариации ответов по содержанию:

1. Новизна материала;

2. Интересность;

3. Связь с действительностью;

4. Опыты и демонстрации;

5. Показ DVD-фильмов.

Б. Я уважаю в группе тех, кто… (вариация качественных признаков):

1. Знает больше, чем я;

2. Все вопросы стремится решать сообща;

3. Не отвлекает внимание преподавателей.

В. Как Вы относитесь к различным общественным мероприятиям?

Комбинированные ответы (по содержанию и отношению):

Положительно.

Нейтрально.       

Отрицательно.

При открытом вопросе ответ формулируется самим отвечающим в свободной форме. Такие анкеты труднее поддаются обработке, но зато содержат иногда большую информацию, чем закрытые. Применяются анкеты с комбинацией открытых и закрытых вопросов. Поскольку с помощью анкет можно собрать большой материал, он требует и количественной обработки, и проведения тщательного качественного анализа. Количественная обработка может дать, прежде всего, общие данные о количестве утвердительных и отрицательных ответов, полученных по каждому вопросу анкеты. (При большом количестве ответов можно перевести эти данные в проценты). Качественный анализ должен быть направлен в первую очередь на анализ негативных суждений (выявление их причины). Положительные же суждения используются как материал, подтверждающий гипотезу.[1] При проведении экспериментальной проверки в разных местах большую наглядность этим данным придает сведение их в общие таблицы.

Таким образом, общая методика обработки анкетных данных сводится к их тщательному подсчету, проведению внимательного анализа всех случаев заметного совпадения, разнобоя в данных, разброса. В профессионально составленных анкетах предусматривается (в целях надежности) дублирование одного и того же вопроса в разных вариантах (прямой и косвенной вопросы). Если ответы противоречат друг другу, они отбрасываются как недостоверные.

 Метод рейтинга.

Это метод оценки тех или иных сторон деятельности компетентными судьями (экспертами).[9] К подбору экспертов при этом предъявляются определенные требования:

-         компетентность,

-         креативность (способность решать творческие задачи),

-         положительное отношение к экспертизе,

-        отсутствие склонности к конформизму (чрезмерному следованию авторитету в науке),

-         научная объективность,

-         аналитичность и широта мышления,

-         конструктивность мышления,

-         свойство коллективизма,

-         самокритичность.

При анализе полученной информации можно применять и метод ранговых оценок, когда выявленные факторы располагаются в порядке возрастания или убывания степени их проявления.

 Метод обобщения независимых характеристик.

Объективность выводов, как показывает опыт, значительно возрастает, если при этом используется разработанный К. К. Платоновым метод обобщения независимых характеристик, суть которого сводится к обработке исследователем информации об курсанте, поступившей из различных источников — от преподавателей, командования курса и факультета, однокурсников.[9] Разновидностью названного метода является метод «педагогического консилиума» (Ю. К. Бабанский), который предполагает коллективное обсуждение результатов изучения воспитанности курсантов по определенной оптимальной по своему объему программе и по единым признакам, коллективное оценивание тех или иных качеств личности, выявление причин возможных отклонений в сформированности тех или иных черт личности, коллективную выработку средств преодоления обнаруживаемых недостатков.

 Метод педагогического эксперимента.

Проблема организации и планирования педагогического эксперимента выступает в теории и практике педагогики высшей школы как одна из основных общетеоретических проблем, решение которой ведется в трудах многих известных преподавателей: Архангельского С.И., Михеева В.И., Бабанского Ю.К., Журавлева В.И., Загвязинского В.И., Пискунова А.И. В большинстве работ по теории педагогики высшей военного вуза преподавательский эксперимент чаще называется дидактическим, что определенным образом подчеркивает его целевую направленность.

Каждый из трех компонентов информационной системы до использования его по назначению обязательно проходит начальный этап своего жизненного цикла. Для технических средств это этап приработки. Для программных средств это этап отладки и тестирования. Для живых организмов, в т.ч. и курсанта инженерного вуза, это этап адаптации к будущей деятельности. Он сводится либо к профессиональному обучению определённого вида деятельности, поведению субъекта в определённых условиях, либо к отдыху для восстановления умственной или физической работоспособности, тренировке и т.д. Иначе говоря, курсант обладает более разнообразной совокупностью свойств, общей характеристикой которых является возможность реакции, учения, адаптации к какому-либо виду деятельности. Поэтому и отражение свойства безошибочности деятельности курсанта с помощью аналитических моделей может быть весьма разнообразным.

Рассмотрим одну из таких моделей, оценивая работоспособности (безотказности) курсанта, вероятностно достаточно близкой к моделям надёжности технических и программных средств. Отличительной особенностью модели является формулировка и описание вероятностного ресурса работоспособности курсанта, представленного в виде двух противоположно направленных по действию на показатель его надёжности составляющих. Одну составляющую будем трактовать как расходуемый ресурс, а другую – как восполняемый ресурс работоспособности. Рассмотрим простейший случай, когда восполнение ресурса работоспособности предшествует его расходу. Данная ситуация достаточно характерна для многих видов деятельности живых организмов. Хотя на практике имеет место и другая ситуация, когда восполнение ресурса работоспособности производится периодически или непрерывно в процессе профессиональной деятельности курсанта. В последнем случае требуется построение более сложной модели работоспособности по сравнению с рассматриваемой здесь.

Примем, что процесс обучения (в общем процесс адаптации к будущей профессиональной деятельности) курсанта снижает возможность проявления им ошибок в будущем. Количественно это определим вероятностью предотвращения отказа в процессе его профессиональной деятельности за время t. Предполагаем, что курсант обучался этой деятельности в течение времени  в условиях, при этом промежуток времени  предшествовал промежутку времени t. Обозначим указанную вероятность Р_у(t). Из физических соображений следует, что данная вероятность должна быть тем меньше, чем больше промежуток времени   t и чем жёстче комплекс условий обучения.

В общем случае будем считать, что курсант и в процессе обучения, как и в процессе основной деятельности, может утрачивать свою работоспособность. Поэтому условная вероятность успешной деятельности курсанта за время t при условии, что в течение времени он обучался в условиях  будет равна  Р(x(t),ε) – безусловной вероятности успешной деятельности курсанта в условиях.

Величина х есть время работоспособности курсанта в условиях , эквивалентное по расходу ресурса работоспособности курсанта за время  в условиях. Если х=0, то при t=0 курсант полностью работоспособен после окончания процесса обучения (перевод на старший курс обучения). При этом кривая интенсивности его отказа будет сдвинута относительно первоначальной кривой вправо по оси времени на величину . Сама форма кривой интенсивности не изменяется. Если х=0, то при t=0 курсант остаётся работоспособным, но его интенсивность отказа в момент t=0 равна интенсивности отказа в момент у (отчисление из вуза). Сдвига кривой интенсивности вправо не происходит. В случае частичной утраты курсантом работоспособности осуществляется сдвиг кривой интенсивности вправо на величину х.

Таким образом, принцип построения интенсивности формально сводится к уменьшению безусловной интенсивности отказа курсанта в Р_у (x) раз и сдвигу её кривой вправо на величину х(у), что отражает процессы обучения и обновления, свойственные курсантской деятельности. Если  рассматривать как ведущую функцию потока отказов на оси времени, то соответствующий случайный процесс типа восстановления можно отнести к классу нестационарных квазипуассоновских индекса  процессов [1]. Предлагаемый подход позволяет строить управляемые случайные процессы достаточно простым образом. В ряде случаев он может эффективно использоваться наряду с управляемыми полумарковскими процессами [1]. Однако определять некоторые характеристики, например плотность и функцию восстановления, для подобных процессов весьма не просто.

В дальнейшем ограничимся рассмотрением самого простого случая, когда курсант после обучения становится полностью обновлённым. Кроме того, если t,=const, то предыстория процесса до t=0 не оказывает влияния на его дальнейшее поведение, но интенсивность отказа по-прежнему будет уменьшаться в Р_у(x) раз.

Назовём вероятность Р_у(x) управляющей функцией интенсивности отказа курсанта. Рассмотрим принцип её построения. Предположим, что курсант до начала функционирования обучался в течение времени  в условиях. Используем ансамблевую модель испытаний.

Пусть на испытание поставлено N₀ однородных в статистическом смысле курсантов, ошибки в работе которых могут быть устранены.

За время t  наблюдаются ошибки у п курсантов. Число работоспособных курсантов будет равно N₀-п(х). Вероятность безошибочного функционирования курсанта при испытаниях Р_у(х)=1- п(х)/N₀.                                            Это выражение означает вероятность отсутствия ошибки курсанта, которая может привести к его отказу в будущем, за время обучения t  в условиях р. В формуле  интенсивность ошибки определяется не как абсолютная скорость её выявления и устранения, а относительная. Она определяется как отношение числа выявленных на малом интервале времени ошибок за единицу времени к среднему числу курсантов, оставшихся работоспособными к моменту времени t . Иначе говоря, интенсивность проявления ошибки определяется также, как и интенсивность отказа объекта в теории надёжности [2]. Такой ансамблевый подход более объективен, так как конечное выражение для вероятности не связывается с числом объектов N₀ (ошибок), первоначально поставленных на испытание. Качество обучения курсантов определяется лишь вероятностью, зависящей от длительности обучения t  и комплекса условий р. В моделях надёжности программных средств число N₀ фиксируется при проведении исследований, затем величина его оценивается по статистическим данным на основе метода максимального правдоподобия. Полученная оценка используется в дальнейших расчётах. Это создаёт дополнительное неудобство при получении конечных результатов, но подобный механизм оценивания надёжности неизбежен при малом числе ошибок. В нашем случае величина N₀ нужна лишь только для обоснования нахождения вероятности Р_у( t  ). Сущность управляющей функции заключаются в том, что относительное потенциальное число ошибок (точнее вероятность ошибок) курсанта в будущей деятельности уменьшается в Р_у( t ) раз.

Рассмотрим пример. Интенсивность отказа курсанта в некоторых условиях функционирования постоянна и равна 0,1 1/ч, т.е. в среднем он делает одну ошибку за 10 условных часов работы. Требуется уменьшить интенсивность отказа курсанта в 10 раз, т.е. она должна быть 0,01 1/ч. Как организовать его обучение?

 Жёсткость режима тренировки курсанта должна соответствовать данным табл.1.

Таблица 1 – Исходные данные для проведения расчётов

Например, если среднее время между проявлениями ошибок курсанта равно 0,87 ч, то необходимое время тренировки составит 2 условных часа.

Данные элементарные примеры лишь указывают на возможность практического использования предложенной модели для производства ориентировочных расчетов.

Таким образом, предложена простейшая модель количественной оценки работоспособности курсанта. Она отличается от известных учётом процесса адаптации к будущей профессиональной деятельности курсанта в форме его обучения или тренировки.

Следует особо подчеркнуть одно из приоритетных направлений современного развития ГИС и Т – совместное и широкое применение данных высокоточного глобального позиционирования того или иного объекта на воде или на суше, полученные с помощью системы ГЛОНАСС [1]. Эта система уже сейчас широко используются в морской навигации, воздухоплавании, геодезии, военной сфере. Применение ее в сочетании с ГИС и Т и ДДЗ образует мощную триаду высокоточной, актуальной, вплоть до режима реального времени, постоянно обновляемой, объективной и плотно насыщенной территориальной информации, которую можно будет использовать практически в любой области. Примеры успешного совместного использования этих систем войсками НАТО при проведении боевых действий в военных конфликтах в Афганистане и Ираке являются подтверждением того, что время широкого распространения этого направления в других военных областях практической деятельности в ближайшей перспективе.

В РФ применение ГИС и Т, ДДЗ нашло широкое применение в многообразных сферах и направлениях территориальной деятельности силовых ведомств: МО, МВД, МЧС, Пограничных войсках, ФСБ, ФСО и др.[2] Несмотря на разницу в задачах этих структур, их организацию и т.д., все они работают с пространственно-координированными данными, данными дистанционного зондирования, цифровой картографической информацией, причем не только с целью просмотра, но и анализа.

В настоящее время в силовых структурах в связи с внедрением новейших информационных технологий происходит изменение форм и способов ведения военных действий. В Вооруженных Силах (ВС) РФ применение ГИС и Т, ДДЗ должностными лицами органов военного управления происходит по многим видам деятельности: управление и контроль; анализ местности (планирование маршрутов передвижения, анализ взаимной видимости, преодоление водных преград и др.); анализ обстановки (моделирование перемещений объектов, наведение оружия и др.); разведка; логистика; тактическое планирование (управление ведением боя, поддержка огневых средств ведения боя, планирование операций десантирования с воздуха или морских средств, расстановка минных полей, моделирование боя, планирование специальных операций, планирование перемещения грузов и др.); навигация (воздушная навигация, контроль воздушного трафика, ввод координат, навигация по суше, морской поверхности, под водой и др.); оперативно-стратегическое планирование и др [3].

Исходя из сказанного, применение ГИС и Т в решении задач должностными лицами органов военного управления ВС является вполне обоснованным. Однако это требует разработки педагогического обеспечения внедрения ГИС и Т в военных вузах.

Процесс профессиональной подготовки специалистов в военном вузе станет наиболее качественным и результативным, а значит – более соответствующим целям и приоритетным направлениям развития современного военного образования, если будет реализовано педагогическое обеспечение внедрения ГИС и Т в профессиональную подготовку военных специалистов:

дополнены квалификационные требования к уровням профессиональной подготовки выпускников в результате овладения военными специалистами опытом работы с ГИС и Т;

разработана и внедрена военно-специальная дисциплина «Геоинформационные системы и технологии»;

разработаны модули военно-профессиональных учебных дисциплин по специальностям, отражающих применение ГИС и Т в решении задач ВС РФ и повышающих мотивацию и субъектную активность курсантов.

Для достижения обозначенной гипотезы  произведено решение следующих методических задач:

- обоснованы военные, педагогические и технологические положения, обеспечивающие внедрение ГИС и Т, выявленные в результате проведенного анализа и оценки современного состояния ГИС и Т, включающие обоснование методом экспертных оценок системы требований к подготовке военных специалистов в военных вузах в области ГИС и Т. В результате количественного и качественного анализа плотности распределения времени, необходимого для качественного изучения дисциплины с учетом различий способностей курсантов, математического моделирования оценки качества изучения курсантами дисциплины с учетом рационального распределения бюджета учебного времени, произведен отбор и структурирование содержания учебных модулей и дисциплины по ГИС и Т для системы подготовки военных специалистов, определены задачи, решение которых в будущей профессиональной деятельности выпускника военного вуза эффективнее производить с применением ГИС и Т, содержание дидактических единиц учебных модулей и дисциплины в целом, обеспечивающих формирование компетенций по применению ГИС и Т для:

 управления и контроля ситуации боевых действий, как авиации, так и сухопутных войск,

ведения наземной и воздушной разведки,

воздушной и наземной навигации,

проведения рекогносцировки при организации антитеррористической деятельности,

логистики в профессиональной деятельности военных специалистов и др.

- разработана педагогическая модель внедрения ГИС и Т в профессиональную подготовку специалистов наземного обеспечения ВВС, отражающая педагогические условия внедрения ГИС и Т в обучение курсантов, построенная как процессуально-компонентная система, включающая условия:

мотивационно-ценностные (формирование ценностного отношения курсантов к развитию субъектной активности, потребности к освоению, осуществлению и творческому преобразованию своей деятельности; развитие познавательного интереса к овладению методикой научного поиска посредством ГИС и Т)[4];

содержательно-целевые (формирование умений курсантов использовать ГИС и Т в качестве «прибора» поисковой деятельности, личностного саморазвития, формирование модельного мышления путем наглядного моделирования исследуемых процессов[5]);

организационно-деятельностные (субъект-субъектные отношения в совместной деятельности курсантов и преподавателей, обучение курсантов самостоятельной работе с использованием ГИС и Т)[6];

поисково-творческие (формирование умений курсантов самостоятельно конструировать образовательную и поисковую деятельность посредством ГИС и Т)[7],

рефлексивные (развитие у курсантов навыков и умений самоконтроля, формирование умений анализировать ситуации с помощью ГИС и Т, выбор возможностей ГИС и Т для выполнения поставленной задачи)

и другие условия, активизирующие познавательную деятельность (обеспечение возможности самостоятельного управления ситуацией, выбор режима учебной деятельности, вариативность действий в случае принятия самостоятельного решения после оценки оперативной и тактической обстановки посредством ГИС и Т; создание позитивных стимулов, побуждающих к учебной деятельности и повышающих качество профессиональной подготовки курсантов)[7,8].

- разработан и апробирован метод планирования бюджета учебного времени на изучение дисциплин, основанный на оценке плотности распределения времени, необходимого для качественного изучения дисциплины с учетом различий способностей курсантов и последующем аналитико-статистическом моделировании качества их подготовки. Сокращение времени на изучение дисциплины (и отдельных тем в ее составе) и рациональное распределение бюджета времени достигается за счет точного учета времени, необходимого для получения заданного распределения качества подготовки курсантов. При этом время, выделяемое на успешное изучение темы, представляется в виде суммы случайных величин, с заданным законами распределения, что позволило определить аналитический вид плотности распределения вероятности времени изучения темы и ее статистические характеристики. На основе полученных плотностей распределения вероятностей, в предположении одинаковых пороговых значений вероятностей качественного изучения темы, определяется время, необходимое для изучения дисциплины в целом.

- проведено моделирование оценки качества изучения курсантами дисциплины с учетом рационального распределения бюджета учебного времени проводилось в предположении последовательной процедуры построения парного распределения «потоков»: на курсантов, получивших «2» и «>2»; на «3» и «>3»; на «4» и «5». Такое разделение позволило использовать схему независимого испытания Бернулли, а искомые вероятности формирования соответствующих подмножеств рассматривать как биноминальное распределение с параметрами, которые определяются на основе эксперимента и нормативных рекомендаций по оценке знаний курсантов.

- разработано педагогическое обеспечение внедрения ГИС и Т в профессиональную подготовку специалистов наземного обеспечения ВВС, включающее:

дополнения к квалификационным требованиям к военно-профессиональной подготовке выпускников в результате овладения военными специалистами опытом работы с ГИС и Т;

содержание военно-специальной дисциплины «Геоинформационные системы и технологии» в форме дидактических единиц, установленных на основе экспертного опроса;

разработку модулей военно-профессиональных учебных дисциплин по специальностям, отражающих применение ГИС и Т в решении профессиональных задач и повышающих мотивацию и субъектную активность курсантов.

Для решения поставленных задач и проверки сформулированной гипотезы использовался комплекс взаимодополняющих методов исследования:

теоретические методы: изучение исходных данных в виде нормативных требований, изложенных в военной, специальной и педагогической литературе,  директивной и инструктивной документации, учебных, рабочих и компьютерных программах; проведение математического моделирования;

эмпирические методы: наблюдение, беседа, опрос, ранжирование, анализ результатов исследования, изучение и обобщение педагогического опыта;

статистические методы: количественный и качественный анализ данных, полученных в результате исследования, математическая обработка результатов эксперимента, моделирование с использованием методов теории вероятностей и математической статистики.

Таким образом, возрастающие объем и разнообразие необходимой информации при решении  оперативных и тактических задач требуют профессионально подготовленных военных специалистов для органов военного управления ВС РФ, грамотно регулирующих эффективные и контролируемые процессы сбора, накопления, интеграции и использования всех необходимых руководителю информационных ресурсов, т.е. применения геоинформационных технологий и автоматизированных систем. В РФ, в сфере образования, ГИС и Т, в основном, используются в учебном процессе при подготовке специалистов географических, геологических и других подобных специальностей, где традиционно используются картографические материалы и результаты геодезических измерений. В области военного образования при подготовке специалистов для органов военного управления геоинформационным системам, данным дистанционного зондирования не отводится должного внимания, не используется огромный потенциал ГИС и Т как инструмента для анализа разнородной информации, обработки геопространственных данных с целью принятия правильного решения в оперативной обстановке. До сих пор ГИС и Т, ДДЗ не нашли широкого применения в процессе повседневной деятельности должностных лиц органов военного управления ВС РФ, что является следствием отсутствия целенаправленной подготовки специалистов в военных вузах в области применения современных информационных технологий.

В педагогической литературе творчество или творческая деятельность определяется как деятельность, дающая новые, впервые создаваемые оригинальные продукты, имеющие общественное значение (В.И. Андреев, Ю.Л. Козырева. Ю.Н. Кудюткин и др.). Исследователи (Л.К.Веретенникова, С.Г. Глухова, П.Ф. Кравчук и др.) рассматривают сущность творчества, как через личность, ее характеристики, так и через процессы, имеющие место в творческой деятельности. Однако большинство ученых выделяет в качестве характерных признаков творчества новизну, оригинальность и уникальность, и определяют творчество как деятельность, порождающую нечто новое, никогда ранее не имевшее место. Ряд авторов (Т.Г. Браже, A.M. Матюшкин. И.Ф. Харламов) подчеркивает, что характерной чертой творчества помимо новизны является также и социальная значимость результата деятельности.     Выражая общепризнанное понимание творчества И.Б. Гутчин пишет: “Творчество – это целенаправленная деятельность человека, создающая новые ценности, обладающие общественным значением… Творчество всегда содержит в себе элементы новизны и неожиданности”.

Большую роль в процессе обучения играет развитие творческого потенциала личности курсанта в контексте непрерывного образования, активизации учебно-познавательного и поисково-исследовательской научной деятельности, ориентации на освоение собственного опыта творческой деятельности, развития познавательных и личностных возможностей как курсанта, так и преподавателя. Таким образом, важнейшей чертой современного процесса обучения является его направленность на развитие творческого потенциала курсантов. Отечественные ученые (В.И. Андреев, Е.А. Глуховская, Н.В. Кузьмина, Ю.Н. Кулюткин, А.М. Матюшкин, В.В. Сериков и др.) рассматривают творческий потенциал как интегративное качество личности, отражающее меру возможности актуализации ее сущностных творческих сил в реальной преобразовательной практике. И задача преподавателя состоит в том, чтобы помочь развитию и саморазвитию креативности каждого курсанта.

Если сосредоточить внимание на системно-функциональном подходе то наиболее важные функции, которые присущи современным педагогическим системам это:

обучающая(современнаядоминирующая функция вузовского преподавателя),которая характерна как  для традиционного, таки дляинновационного вузовского образования;

воспитывающая (прежде всего влияние личности вузовского преподавателя на личностькурсанта), которая проявляется в том, чтопреподаватель не только обучает,но и воспитывает курсанта как человека культуры;

развивающая (все элементы педагогической системы должны быть ориентированы на саморазвитие конкурентных способностей курсантов)

управленческая(целепологание, планирование,организация, контроль, коррекция) при условии, когда педагогическое управление переходит в самоуправление курсантов;

информационная(очень важно чтобытворческая деятельность протекала не иначе как при помощи информационно-компьютернойподдержки, и заканчивалось компьютерной презентацией);

контрольно-диагностическая(от реализации этой функции зависит качество и эффективность функционирования всей вновь проектируемой системы.

В этой связи необходимо, чтобы контрольно-диагностические функции были доведены до уровня мониторинга качества проектно-творческой деятельности курсантов). При анализе принципа саморазвития применительно к проектно-творческой деятельности нельзя не обратить внимания на то, какой стратегии придерживается, на какую стратегию поведения ориентированы курсанты.

Понятие«стратегия», имеет три характерных признака.

Во-первых, стратегия (как и принцип) задает цель и способ деятельности. Так, например, курсанта можно в контексте проектно-творческой деятельности ориентировать на преимущественно исполнительную деятельность с весьма низким удельным весом творчества,а можно ориентировать на максимальную творческую самореализацию с максимальным использованием инновационных подходов.В последнем случае по существу  будет реализован акмеологический подход и соответственно акмеологический принцип.

Во-вторых, важно чтобы проектно-творческая деятельность была длякурсантов лично значима,что, несомненно повышает его мотивацию на успех,на саморазвитие его конкурентоспособности.

В-третьих,важной педагогической стратегией применения принципа саморазвития профессиональных качеств курсанта является стратегия на активацию других процессов: самопознание,самоопределение, самоуправление, самореализация,самоконтроль.

Способность к саморазвитию и к самореализации являются в последнее время определяющими факторами будущей успешной профессиональной деятельности. Обучение студентов проектно-творческой деятельности находится в русле современных тенденций российского образования, ориентирующего специалиста на решение постоянно возникающих творческих теоретических и практических задач. Теория саморазвития личности концентрирует внимание при этом на внутреннем мире человека, на необходимости активизации процессов «самости» личности, как источнике саморазвития.

Выдающийся отечественный ученый В.И. Андреев определяет творческое саморазвитие личности как «особый вид творческой деятельности субъект-субъектной ориентации, направленной на интенсификацию и повышение эффективности процессов самости, среди которых системообразующими являются самоопределение, самоуправление, творческая самореализация и самосовершенствование личности».

Таким образом, саморазвитие является в настоящее время одной из приоритетной педагогических задач. По существу,от степени профессиональной педагогической культуры и научного потенциала преподавателя военного вуза зависит, в какой степени будет интенсифицироваться процесс развития и саморазвития профессионально-творческого потенциала и степени конкурентоспособности будущего военного инженера. Таким образом, если преподавательвоенного вуза не занимается научной деятельностью,то он вряд ли сможет приобщить к научной, проектно-творческой деятельности и своих курсантов. Проектно-творческая деятельностькурсантов у такого преподавателя небудет отличаться инновационностью, прогностичностью,конкурентоспособностью.

На современном этапе развития военного образования прослеживаются тенденции формирования обучающей среды на основе активной познавательной деятельности курсантов. Одним из условий ее развития является активная обучающая среда. В положениях Концепции Федеральной целевой программы развития образования до 2015 года [2], а также в современной модели образования, ориентированной на решение инновационных задач экономики (Модель 2020) [3], указываются базовые компетенции современного человека – коммуникационная, информационная, компетенции самообучения и саморазвития. Новые условия формирования обучающей среды, направленные на удовлетворение запросов конкретных потребителей образовательных услуг, определяют для субъектов процесса обучения развитие данных компетенций и, как следствие, включенности их в активную совместную деятельность.

Решение проблемы обеспечения выпускников военных учреждений профессионального образования актуальными знаниями, навыками и современными компетенциями возможно, на наш взгляд, лишь путем разработки и внедрения прогрессивных моделей образования, одной из которых является виртуальное образование на основе новой образовательной парадигмы – компетентностного подхода в подготовке военных специалистов.

Понятие “среда” также отражает взаимосвязь условий, обеспечивающих развитие человека. В этом случае предполагается его присутствие в среде, взаимовлияние, взаимодействие окружения с субъектом. На наш взгляд, данные термины применимы и для характеристики понятий “образовательное пространство” и “информационное пространство”, “образовательная среда”, “информационная среда”. Педагогическая среда предполагает  взаимовлияние и взаимодействие окружения с субъектами педагогического процесса.

Образовательная среда – не новое понятие. Ее связывают с обра-зовательным процессом как часть общей среды, имеющей с ним активное взаимодействие и существенное взаимовлияние, т.е. среда существенно влияет на образовательный процесс, в то время как процесс также оказывает влияние на среду, изменяет ее и подстраивает под себя. В последнее время, вследствие перемен в военном образовании, интерес к образовательной среде значительно вырос, и ей стали отводить большие, чем ранее, роль и значение. Само понятие образовательной среды также было подвержено переосмыслению, рассмотрению с новых позиций и в новых аспектах.

Наше понимание образовательной среды в военном вузе, следующее: образовательная среда в военном вузе определяется как совокупность факторов, определяющих обучение и развитие курсанта, военно-экономические условия, влияющие на обучение, характер информационных и межличностных отношений, формирование профессиональных компетенций военных специалистов.

В Концепции информатизации сферы образования Российской Федерации [4], употребляется термин “информационная среда”. При этом уточняется его понимание. Авторы дают следующее определение: “под информационной средой понимается совокупность программно-аппаратных средств, информационных сетей связи, организационно-методических элементов системы высшей школы и прикладной информации о предметной области, понимаемой и применяемой различными пользователями, возможно с разными целями и в разных смыслах”.

Концепция информационной среды впервые была предложена Ю.А. Шрейдером, который справедливо рассматривает информационную среду не только как проводника информации, но и как активное начало, воздействующее на ее участников [5].

Образовательная среда — это часть социокультурного пространства, зона взаимодействия образовательных систем, их элеметнов, образовательного материала и субъектов образовательных процессов. Образовательная среда также обладает большой мерой сложности, поскольку имеет несколько уровней – от федерального, регионального до основного своего первоэлемента – образовательной среды конкретного учебного заведения и класса. Образовательная среда также создается индивидом, поскольку каждый развивается сообразно своим индивидуальным особенностям и создает свое собственное пространство вхождения в историю и культуру, свое видение ценностей и приоритетов познания. А поскольку всякое знание личностно, поскольку образовательная среда каждого есть, в конечном счете, особое, личностное пространство познания и развития [6].

Учебная, или обучающая, среда включает в себя все, что окружает курсанта, оказывая влияние на его развитие. Обучающая среда – это специально организованная среда, направленная на приобретение курсантами определенных профессиональных навыков, формирование профессиональных компетенций. В ней формы обучения в военном вузе становятся подвижными и доступными для изменения. Иначе говоря, это внешняя организующая сила, стимулирующая процесс обучения и развития.

Для более полного освещения взаимодействия преподавателя и курсанта, опосредованного программно-педагогическими средствами (виртуальным симулятором и обучающими программами) целесообразно использовать понятие информационной сети, представляющей собой совокупность взаимодействующих источников и потребителей информации [7]. Известно, что информационная сеть состоит из одного источника информации, одного потребителя информации (информационной нагрузки) и связывающих их каналов, по которым перемещается информационный поток. Если следовать аналогии с электрическими цепями, потребителя информации можно охарактеризовать информационным сопротивлением – временем реакции на полученную информацию. Источник информации в этом случае характеризуется информационным напряжением, которое определяет его способность генерировать информационный поток.

При использовании в ходе занятия двух источников информации – преподавателя и виртуального симулятора, оснащенного программно-педагогическими средствами, можно построить информационные цепи двух видов: как последовательным соединением источников, так и параллельным. Последовательное соединение источников целесообразно использовать, когда велико информационное сопротивление нагрузки вследствие плохой подготовленности или слабых познавательных способностях курсанта. В этом случае они получают подлежащую усвоению информацию сначала от преподавателя, затем закрепляют полученные знания с помощью симулятора, т.е. информационные напряжения складываются и сила информационного потока (по аналогии с электрическим током) не ослабевает. Если информационное сопротивление потребителя низкое (курсанты хорошо воспринимают подлежащую усвоению информацию), то лучше использовать параллельное соединение источников, когда преподаватель и симулятор задействованы в ходе занятия одновременно. В этом случае при том же информационном напряжении через нагрузку проходит большой информационный поток, равный сумме потоков, генерируемых двумя источниками и усвоение знаний будет более интенсивным[8].

В качестве дидактических условий учебно-познавательной деятельности курсантов при формировании базовых профессиональных компетенций специалистов наземного обеспечения ВВС с применением виртуальных симуляторов мы выделяем следующие:

- целенаправленность на результат обучения;

- мотивационную заинтересованность;

- овладение алгоритмами самоконтроля;

- четкость выполнения операций;

- предварительную подготовленность курсанта в области информатики как пользователя.

Только максимально полное соблюдение указанных выше дидактических условий может обеспечить наиболее полное раскрытие возможностей виртуальных симуляторов.

Симуляторы — программные и аппаратные средства, создающие впечатление действительности, отображая часть реальных явлений и свойств в виртуальной среде. [9] В обучение на базе компьютера виртуальный симулятор используется как ключевая составляющая обучающей среды. Это термин может означать как использование виртуального симулятора в аудитории, так и в более широком значении он относится к структурированной среде, где компьютеры используются с целью обучения. Обычно это понятие не включает в себя использование компьютера, где обучение – это второстепенный элемент.

Виртуализация образования может рассматриваться как объективный процесс движения от очного через дистанционное к виртуальному образованию, которое вбирает в себя лучшие свойства очного, заочного, дистанционного и других форм получения образования. Виртуальное обучение – это целенаправленный, организованный процесс взаимодействия курсантов с преподавателями, между собой и со средствами обучения, причем он некритичен к их расположению в пространстве и во времени.

Таким образом, на наш взгляд, профессионально-ориентированная образовательно-обучающая среда с применением виртуальных симуляторов в военном вузе – это совокупность условий и факторов, способствующих возникновению и развитию информационного и дидактического взаимодействия между преподавателем, курсантами и виртуальными симуляторами, направленных на формирование профессиональных компетенций военных специалистов.

В июле 1964 года цикл Электрогазовых установок (ЭГУ) из Иркутского ВАТУ в полном составе был переведен в Воронежское ВАТУ. Таким образом, начиная с 1964 года, в Воронежском ВАТУ была организована подготовка офицерских кадров для автомобильной и электрогазовой службы (А и ЭГС) ВВС по специальности «эксплуатация и ремонт кислородно-газовых средств». Начальником цикла остался полковник Марченко А.П.

В 60-х – начале 70-х годов на вооружение ВВС начинают поступать новые типы ЛА, для обслуживания которых потребовались новые средства АТО полетов, среди которых станции АКЗС-75, АУЗС-1, воздухозаправщик ВЗ-20-350, станции АУЗС-2М, УГЗС-1, УГЗС.М, компрессорные станции УКС-400В-П4 и УКС-400В-131, АКДС-70, СКДС-70 и их модернизация АКДС-70М, СКДС-70М, газификационная установка СГУ-7км, аэродромные кондиционеры АПК-1713МП, АПК-1711, АМК-24/56-131, моторные подогреватели УМП-350-131. В соответствии с возросшими потребностями войск совершенствовалась и подготовка офицерских кадров.

Подготовка офицерских кадров в военно-учебных заведениях была приведена в соответствие с установленными тремя уровнями военного образования: средним военно-специальным, высшим военно-специальным и высшим военным.

В соответствии с решением Советского правительства по совершенствованию подготовки офицерских кадров в августе 1975 года Воронежское ВАТУ было преобразовано в Воронежское ВВАИУ, а кафедра кислородно-газовых средств вошла в состав факультета «Строительство и эксплуатация аэродромов»,возглавляемого истинным «кислородчиком» полковником Назаровым С.В.

Начальником кафедры был назначен подполковник Еремин П.И., который возглавлял кафедру с 1975 по 1982 год.

В первые годы становления училища, как высшего учебного заведения, профессорско-преподавательским составом кафедры Салущевым Н.И., Неструевым А.П., Диденко Д.Д., Дмитриевым В.В., Мазан Д.И., Петровым Ю.М., Артемовым В.Б., Скуловым В.Д., Полевым А.А. и др. была проделана большая работа по перестройке учебно-воспитательного процесса в соответствии с  требованием высшей школы. Много труда было вложено в переоборудование учебной базы (создание предметных лабораторий, лекционных аудиторий), разработку учебников и учебных пособий.

С 1982 по 1987 год кафедру возглавлял ктн, доцент полковник Диденко Д.Д. В этот период личный состав кафедры продолжал совершенствовать учебно-материальную базу кафедры.

В 80-х годах на снабжение атч ВВС стала поступать новая кислородно-газовая техника: АКДС-70М2, УГЗС-630, ВЗ-630, УКС-630, АПБО-200/400, ГСГ-250/420, ЗУА-1000, АК-1,6-9А, АК-0,4-9А, УОР-1М, УПОС-1М, ЦТК-1,6/0,25, ЦТК-3,3/0,25, ЦТК-10/0,6 с вакуумно-многослойной теплоизоляцией и другие средства, сложные как в конструктивном исполнении, так и в организации их эксплуатации и ремонта.

Большое количество изучаемых средств КГТ, применение на этих средствах принципиально новых конструктивных решений источников электрического тока больших мощностей, автоматики управления и регулирования технологическими процессами, наличие высоких (до 630 кгс/см²) давлений сжатого газа и другие усовершенствования поставили проблему качественного улучшения подготовки специалистов по эксплуатации и ремонту кислородно-газовой техники.

В этой связи, в соответствии с приказом Министра обороны 1990 г, с 1991 года был осуществлен переход с 4-летнего на 5-летний период обучения курсантов, изучающих кислородно-газовую технику.

Это потребовало от профессорско-преподавательского состава дальнейшего совершенствования учебно-материальной базы, разработки большого количества учебных пособий, учебно-методических материалов. Кафедру в этот период с 1987 по 1993 год возглавлял к.т.н., с.н.с. полковник Папилин П.И.

Сложность этого периода работы кафедры состояла еще в том, что преподавательский состав кафедры в конце 80-х годов обновился почти полностью. Преподавателями были: Зимин А.А., Жарков А.Л., Лаптев А.Ф., Головатин Ю.А., Фурсов П.П., Хомяков Е.И., Кокарев М.А., Полев А.А., Ланин С.П., Корольков Ю.И., Кунаков В.Н., Королев Б.Н., Подвигин Н.И., Дикарев М.Л., Белякин А.С., задачи, стоящие перед которыми по быстрейшему переходу на обучение курсантов по новой КГТ, были успешно выполнены.

В период с 1993 по 2003 год кафедрой руководил к.т.н., профессор полковник Жарков А.Л.

В связи с реорганизацией системы военного образования и в соответствии с директивой Генерального штаба ВС РФ от 12 июля 2001 года № 314/10/0517 кафедра кислородно-газовых средств была переименована в кафедру «Криогенных машин и установок», а училище – в Воронежский военный авиационный инженерный институт. В данный период была проведена большая работа по переходу на новые учебные планы и программы, разработка заданий на дипломное и курсовое проектирование, а также разработка учебно-методических материалов для проведения всех видов учебных занятий.

Cущественно изменились названия и содержание преподаваемых на кафедре учебных дисциплин. Введены такие дисциплины, как «Физика низких температур», «Основы криогенной техники», «Промышленные криогенные установки», «Процессы и аппараты криогенной техники»  и др., в которых рассматриваются современные, альтернативные методы разделения газовых смесей  (в том числе и атмосферного воздуха), основанные на использовании молекулярных сит и полупроницаемых полимерных мембран. Изучаются и новые газодобывающие станции – стационарная СКДС-100 и транспортабельная ТКДС-100 станции контейнерного типа, выпускаемые НПО «Гелиймаш», а также мобильная ГДС типа МКДС-100, выпускаемая НПО «Сибкриотехника». Кроме того в процессе обучения на кафедре курсанты выполняют 3 курсовых проекта, проводятся 3 эксплуатационные практики и завершается обучение выполнением дипломного проекта.

Активизировалась работа по подготовке научно-педагогических кадров – полковник Спиридонов Е.Г. защитил докторскую диссертацию, подполковники Козлов А.В., Маслов В.А., Гончар Л.Л., Мищенко М.В., майор Гришаев М.Е. защитили кандидатские диссертации. Большое внимание уделялось научно-исследовательской, редакционно-издательской, изобретательской и рационализаторской работам, а также созданию и совершенствованию учебно-лабораторной базы. В данный период преподавателями кафедры были: подполковники Корольков Ю.И., Окунев А.Е., Копытин С.А., Кокарев М.А., Белякин А.С., Подопригоров Ю.А., Ланин С.П., Глумной А.В., Перфильев Д.М., Корчагин Ю.Г., Спиридонов Е.Г., Козлов А.В., Подопригоров Г.А., Водопьянов Ю.И., Маслов В.А., Гончар Л.Л.. По всем основным показателям кафедра занимала и занимает ведущие места на факультете и в институте.

С ноября 2003 по ноябрь 209 года кафедрой руководил д.т.н., доцент полковник Спиридонов Е.Г.

Профессорско-преподавательский состав кафедры особо отмечает большую работу по совершенствованию учебно-материальной базы и обеспечению занятий в этот период, проводимую личным составом учебной лаборатории, в которой трудились сотрудники: майор Щепелев А.Ю., капитан Марьичев В.В., полковник запаса Тертышный А.П., подполковник запаса Сафонов В.Г., майор запаса Киселев А.В., Жерноклеев А.Г., майор запаса Максимов А.И., прапорщик запаса  Кутовой Н.А.,а также Чеботарева В.В., Андреева Т.В., Милованова Т.А., Тимошенко Ю.Э.

На кафедре велось обучение курсантов по восьми специальностям четырех факультетов университета. Кафедра участвовала в переподготовке офицеров строевых частей, а также военнослужащих из стран Ближнего и Дальнего зарубежья. Преподаватели проводили занятия на курсах по переподготовке увольняемых из Вооруженных Сил офицеров на гражданские специальности.

С ноября 2009 года по настоящее время кафедрой руководит к.т.н., доцент, полковник Козлов А.В. На кафедре проходят службу и работают доктор технических наук, 13 кандидатов наук, 7 доцентов, а также преподаватели, имеющие большой опыт службы и работы, 1 докторант, 2 адъюнкта, в составе двух учебных лабораторий трудятся 20человек.

В последние 5 лет коллективом кафедры проводилась масштабная работа по переходу на государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования 3-го поколения подготовки инженеров по двум специальностям: 160501 «Специальные системы жизнеобеспечения» и 221701 «Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники». В 2012 году осуществлен первый выпуск офицеров-метрологов. Сотрудниками кафедры преподаются дисциплины курсантам 15 специальностей 10 факультетов, в том числе специального (иностранного) факультета. Кафедра участвует в переподготовке офицеров и повышении квалификации специалистов электрогазовой службы ВВС ГК ВКС и метрологической службы ВС РФ, а также военнослужащих из стран Ближнего и Дальнего зарубежья. Преподавателями кафедры постоянно совершенствуются учебно-методические комплексы дисциплин в направлении внедрения инновационных форм обучения.

Проводятся исследования по четырем научным направлениям. За последние пять лет выполнено 25 НИР, из них 14 по заказу вышестоящего командования. На кафедре успешно ведется военно-научная работа с курсантами в рамках кружка Военно-научного общества университета. Получено 5 патентов на изобретение, подано 6 заявок на изобретение, более 200 рационализаторских предложений. Под руководством преподавателей кафедры курсантами ежегодно подготавливаются рефераты и доклады, получающие одобрение на межвузовских конференциях и конкурсах научных работ.

В связи с переходом на новые образовательные стандарты возросли масштабы редакционно-издательской работы, в рамках которой были подготовлены 1 учебник, 24 учебных и учебно- методических пособия, 17 электронных учебников и учебных пособий.

Последние три года кафедра является победителем за звание «Лучшая кафедра 2-го факультета САТОП авиации»

Предстоящий переход на новые Государственные образовательные стандарты ВПО ставит очень серьезные задачи перед личным составом кафедры по переоборудованию учебных классов и лабораторий в соответствии с современными инновационными формами обучения. Этими вопросами успешно занимаются сотрудники учебных лабораторий кафедры.

Одним из направлений реализации учебно-тренажерных комплексов такого класса является проектирование систем освоения объектов симуляторного типа (виртуальных симуляторов) ВВТ – мультимедийных анимационных имитаторов, предназначенных для виртуального воспроизведения состояний физических объектов созданием иллюзии действий с реальной техникой при различных условиях, включая возникновение внештатных и аварийных ситуаций. Основной их особенностью является максимально полное воспроизведение внешнего вида физических устройств и элементов управления ими, а также движения отдельных элементов в соответствии с происходящими физическими процессами. Изучаемая военная специальная техника, не только дорогостоящая, массогабаритная, нередко используемая в обучении в ограниченном числе или в единственном экземпляре, но и является источником повышенной опасности. Поэтому отработка действий специалистов на этой технике в аварийных и внештатных экстремальных ситуациях недопустима, так как это может привести к травматизму (гибели) личного состава. Применение систем освоения объектов симуляторного типа (виртуальных симуляторов) специальной техники в учебном процессе военного вуза позволит отрабатывать умения и навыки на отдельных моделях реального объекта и имитировать выполнение различных технологических операций индивидуально, без вмешательства других обучающихся. Это обеспечит повышение качества подготовки специалистов, в том числе их психологическую устойчивость, воспитание самостоятельности при принятии решений в случае возникновения аварийных и внештатных экстремальных ситуаций.

Под качеством систем освоения объектов симуляторного типа (виртуальных симуляторов) ВВТ понимается совокупность свойств, обусловливающих пригодность удовлетворять потребности в соответствии с назначением. Уровень качества – это относительная характеристика, основанная на сравнении значений показателей качества виртуального симулятора с базовыми значениями. Оценка качества данного программно-педагогического средства может быть произведена путем оценивания его показателей с установленными требованиями.

В общем виде задача разработки (синтеза) заключается в выборе оптимальной (или рациональной), в том или ином смысле структуры системы и ее параметров при заданных характеристиках внешней среды и с учетом ограничений, накладываемых на систему. Следовательно, задача проектирования систем освоения объектов симуляторного типа (виртуальных симуляторов) специальной техники как сложной системы может быть сформулирована таким образом – найти такой вариант структуры программы виртуального симулятора, которая удовлетворяла бы совокупности исходных данных, а именно:

совокупности внешних условий;

совокупности ограничений на структуру и параметры симулятора;

совокупности показателей качества, которые должны быть учтены при разработке;

совокупности ограничений, накладываемых на показатели качества;

в обладании наилучшими значениями совокупности показателей качества в смысле заданного критерия предпочтения.

Общей задачей и главным содержанием проектирования при разработке симулятора является создание виртуального образа, максимально достоверно имитирующего функционирование физического объекта. Для обеспечения достоверности виртуального образа необходимо, прежде всего, обеспечить визуальное сходство интерфейса симулятора и его адекватную интерактивную реакцию на управляющие воздействия обучаемого, выступающего в роли оператора объекта симуляции.

При управлении работой объекта изучения ВВТ, являющегося физическим объектом моделирования, оператор осуществляет воздействие на органы управления и отслеживает показания контрольно – измерительных приборов (КИП), размещенных на пульте управления. Поэтому интерфейс программы симулятора визуально должен представлять собой имитацию пульта управления объекта изучения ВВТ.

Процедура проектирования систем освоения объектов изучаемой специальной техники симуляторного типа реализуется поэтапно.

На первом этапе формулируются основные требования к создаваемому программному продукту:

– визуальное сходство интерфейса программы симулятора с пультом управления объекта симуляции (то есть определяющие совокупность показателей качества, учитываемых при разработке):

– обоснованные  понятные приемы воздействия на органы управления и адекватная, ожидаемая реакция ассоциируемых с ними графических объектов интерфейса программы;

– достоверные хронометрические характеристики отклика математической модели процессов протекающих в имитируемой схеме;

– схожее с реальным графическое представление результатов расчета, в виде имитации работы КИП, расположенных на пульте управления объекта изучения ВВТ;

– адекватная (соответствующая реальной) реакция программы на неправильные (не предусмотренные инструкцией по эксплуатации объекта симуляции) действия обучаемого.

Указанные показатели определяются также как внешнесистемные характеристики удовлетворение которым должно обеспечиваться либо на лингвистическом, либо на количественном уровне.

Главным содержанием начального этапа проектирования является анализ работы симулятора в целом и декомпозиция общей задачи симулятора на структурном уровне в виде самостоятельных подсистем (элементов, блоков) для последующих этапов проектирования.

Задача декомпозиции проектируемого изделия на более простые элементы (блоки, узлы) решается функционально-узловым (модульным) методом проектирования, который позволяет формировать структуру симулятора в виде модулей, выполняющих определенные функции.

Структура программы симулятора как учебно-тренажерного средства (УТС) должна удовлетворять заданным как внешнесистемным, так и внутрисистемным характеристикам и определяется как их совокупность. Эта зависимость является уравнением связи между внешнесистемными и внутрисистемными характеристиками.

Внешнестистемные характеристики описывают симулятор с точки зрения требований эксплуатирующих организаций (воинских частей) и рассматриваются как совокупность следующих требований:

- визуального сходства интерфейса программы симулятора с пультом управления изучаемой специальной техники;

- к воздействиям неадекватной реакции соответствующих приборов на ассоциированными с ними графические объекты;

- к хронометрическим характеристикам отклика математической модели процессов, протекающих в имитационной схеме;

- к результатам функционирования контрольно-измерительных приборов (КИП) и органов (переключателей, вентилей и т.д.), расположенных на пульте управления объекта симуляции.

С математической точки зрения внутрисистемные характеристики  выполняют функцию независимых переменных задачи проектирования и определяют значения внешнесистемных характеристик, которые в свою очередь определяют эффективность и назначение проектируемого изделия. Внутрисистемные характеристики рассматриваются как совокупность хронометрических, технических, эргонометрических, дидактических и других требований:

На втором этапе с учетом заданных требований формируется модульная структура, включающая в себя: модуль интерпретации графических данных, который преобразует графическую информацию, поступающую в него в виде изменяющихся координат в значения физических величин, характеризующих управляющие воздействия оператора; модуль визуализации результатов расчета преобразует физические величины, полученные в результате математического моделирования физических процессов в графический вид; модуль расчета содержит алгоритм, построенный на основе математической модели детального описания физических процессов, происходящих в имитируемой системе объекта изучения ВВТ.

Завершающий этап проектирования характеризует разработку комплексной математической модели, описывающей поведение схемы моделируемой установки, пригодной для алгоритмического описания и функционирования применительно к реальному и изменяемому масштабу времени, что является наиболее сложной задачей при создании виртуального симулятора.

Соблюдение при проектировании рассмотренных требований, предъявляемых к структуре программ систем освоения объектов изучаемой специальной техники симуляторного типа, будет способствовать успешному освоению дисциплин будущими специалистами в военном вузе.