Tehnologii aplicate in simulare. Metode educationale actuale.

Tehnologii aplicate in simulare .Metode educationale actuale .

Psihologii au formulat teorii ale invatarii inca din 1901 (-teoria transferului - Tharndike & Woodward). Inceputurile cu adevarat ale acestui control al invatarii s-au manifestat pentru utilizarea simulatoarele de zbor dupa 1970 si s-au concretizat in o serie de strategii de invatare.

De exemplu, se observa ca in mod globalizat etapele de pregatire generala sunt :

1) cursuri in clasa

2) C.B.T. - din ce in ce mai specializate

3) F.T.D. - pentru familiarizare cu aeronava si insusirea procedurilor

4) F.F.S. + zbor cu instructor

5) zbor pe aparatul real

Un aspect nou al acestei strategii este urmatorul :

- pina acum 10 ani se punea un accent deosebit pe insusirea manevrelor si pe incadrarea in timp

- in ultimii 10 ani accentul s-a pus pe indeplinirea rapida a sarcinilor si pe selectarea prioritatilor.

Exemplul 1:

- pentru un pilot de vanatoare nu este esential sa faca manevre caligrafice, esential este sa observe tinta, sa o selectioneze si sa execute atacul cu armamentul potrivit

Exemplul 2:

- exersarea anumitor proceduri cum ar fi : aterizarea, decolarea, situatii critice, necesita utilizarea unui simulator cit mai fidel si cit mai perfectionat. Pentru a selecta un echipaj sau pentru a face o selectie de candidati pentru scoala de pilotaj, e nevoie de sisteme simple, nesofisticate la dispozitia comandantului de unitate.

Pregatirea unui pilot include urmatoarele etape :

- pregatirea primara pentru a deveni pilot, denumita pe plan mondial - ab-initio -

- pregatirea specializata a pilotilor pe trei directii separate :

- pentru elicoptere

- pentru aviatia militara

- pentru aviatia civila

- conversia pilotilor dintr-o categorie in alta sau trecerea de la un tip de aparat la altul in cadrul aceleiasi categorii.

Primul pas in scoala de piloti este participarea la examenele de verificare. Este important pentru eficienta generala a pregatirii ca elevii sa aibe un bun nivel intelectual si sa se poata elimina candidatii cu probleme de incapabilitate temperamentala si cei cu slabe rezultate fizice.

Selectarea are ca baza 2 serii de teste :

- testele medicale ce includ determinari psihomotorii, efort in camera barometrica si teste de alocare a atentiei si indeminare

- teste teoretice si specifice pentru un nivel corespunzator de instruire

Costul pregatirii unui pilot este destul de ridicat astfel incit este important ca sa se elimine toti candidatii cu probleme. Este indicat ca sa se utilizeze dispozitive cu GS (simulator generic) si FTD (sisteme de antrenament de zbor) pentru a evalua in mod obiectiv capacitatea de lucru intr-un mediu in care mai multe sarcini trebuie indeplinite simultan si pentru a determina daca subiectul are abilitati de perceptie spatiala si de a lua decizii in conditii de stress. Pentru aceste probe sunt deja in dezvoltare o serie de simulatoare specifice.

Dupa cum am mai amintit de obicei pregatirea pilotilor are 3 domenii specifice :

- un proces de invatare cu cursuri de aviatie

- activitate de zbor specifica cu aeronavele scolii

- antrenament pentru zbor pe dispozitive specifice fiecarei etape de pregatire.

Aceasta impartire a intregii pregatiri in 3 parti, cu capabilitati si dispozitive specifice este benefica deoarece se pot dirija si fondurile si elementele de instruire corespunzator.

Ponderea fiecarei etape este :

- cursuri - 50 - 60%

- antrenament pe simulator si alte dispozitive - 15 - 23%

- activitate de zbor - 35 - 40%

Pe masura perfectionarii sistemelor electrice, mecanice si hidraulice si in special cele de calcul s-a reusit sa se ajunga la un grad de fidelitate mare. In momentul de fata, sisteme de certificare internationala de la care s-a pornit in clasificarea simulatoarelor definesc riguros componenta si performantele acestora.

Un alt punct de vedere este insa important :

- de ce este nevoie in fiecare etapa de antrenament ?

- cat de specific si cat de comercial poate fi echipamentul ?

Un prim raspuns la aceasta chestiune este dat de diagrama din figura urmatoare care analizeaza sarcinile simulatoarelor si specificul echipamentelor de simulare si din care reiese clar ca in ultima faza sunt necesare in mod absolut toate echipamentele costisitoare.

Nota :Diagrama cu clasificarile e datorata lui Bernd Kanfman si Volbrer Brandt.

A = afirmativ, necesar

N = negativ, nu este absolut necesar

O = optional

X = obligatoriu, sarcinile de simulare trebuiesc neaparat indeplinite

Din figura reiese ca exista zone mari in care o serie de echipamente nu sunt necesare sau sunt optionale si ca in contextul actual de dezvoltare al tehnicii foarte multe sisteme sunt pe "de pe raft" si ca preturile pot fi reduse prin achizitionarea unor sisteme generale si aplicarea lor.

Punctul nevralgic (acolo unde nu se pot face compromisuri) este la alegerea sistemului de calcul si imagine care uneori reprezinta 1/2 din costul unui simulator.

Alte criterii in analiza costurilor si a tehnologiilor specifice sunt :

- conceptia arhitecturii generale a simulatorului

- sistemul de calcul si modul de cuplare cu diversele sisteme

- costul datelor aeronautice specifice

- echipamente specifice simularii : miscare, imagine etc.

- gradul de utilizare si de reproductibilitate a tehnicilor de simulare

In analiza sistemului se poate considera ca tehnicile specifice simularii sunt valabile in general pentru FFS care trebuie sa fie certificat pentru toate subsistemele si pot fi utilizate la diferite alte nivele sistemele de antrenament mai nepretentioase.

Important nu este sa se determine o scadere dramatica a orelor de zbor,din contra sa se imbunatateasca calitatea antrenamentului si sa se scurteze timpul general.

Primul pas este utilizarea CBT pentru pregatirea in domeniul aviatic. Se realizeaza o echilibrare intre sistemele colective de invatare si cele individuale.

Avantajele tipice pentru utilizarea CBT sunt :

- capabilitatea de a despartii cursul in lectii, de a utiliza cuvinte cheie, sunet grafic si corelatii de imagine

- posibilitatea de a invata dispersat si de a parcurge acelasi curs cu viteze diferite si in moduri diferite

- posibilitatea de a dezvolta sisteme de evaluare si teste specifice

- antrenament general in utilizarea sistemelor de calcul si banci de date

- economie in timp pentru a modifica si moderniza lectiile

Solutia H/W este dezvoltarea de LAN cu mai multe PC sau in alte variante cu WS. Calitatea sistemului este o garantie a calitatii antrenamentului.

Reteaua este utilizata de asemenea pentru a mentine o gestiune a performantelor, de a analiza rapoartele si modul de indeplinire a sarcinilor specifice etc.

Al doilea pas este utilizarea IFT (instrument flight trainer) sau GS (generic simulator).

Complexitatea acestor sisteme nu este mare dar este important pentru a familiariza direct elevul cu adevaratul sau loc - cabina de aeronava. Capabilitatea de a vedea instrumente reale, de a opera cu mansa si palonierul, de a "auzi" motorul la diferite regimuri si de a corela in zbor simulat anumite indicatii de aparate este foarte importanta pentru elev si pentru selectia sa in diferite domenii etc.

In trecut se punea accentul pe cunoasterea fiecarui sistem al avionului, dar nu acesta este drumul; nu este esential ca pilotul sa stie fiecare nit din avionul sau, este esential insa sa se genereze familiarizarea cu zborul cu noile instrumente de aceea sistemele reconfigurabile si generice sunt de mare ajutor.

Important nu este sa se respecte o anumita tipizare absoluta a antrenamentelor important este sa se poata invata corect executia de manevre de zbor simple, sa se faca o analiza a greselilor si sa se poata repeta succesiv exercitiul.

De obicei, cel mai utilizat element este FTD, deoarece raspunde unor cerinte clare :

- cel mai bun raport cost/performanta pentru scoli de zbor

- posibilitatea de a invata un numar mare de manevre de zbor si navigatie la un cost extrem de redus de operare.

Pretul de sistem de miscare sau de vizualizare este mare, astfel incit sistemul cel mai adecvat pentru scoala este FTD.

Mai multe etape din pregatirea pentru zbor pot fi realizate cu ajutorul FTD dintre care mentionam :

1. cunoasterea generala a cabinei

2. utilizarea unor sisteme specifice ale aeronavelor :

- pornirea motoarelor

- comunicatii radio

- corelarea instrumentelor

3. navigatia dupa instrumente combinate intr-un mediu specific (manevre ttipice pentru aterizare si decolare, zborul la diferite altitudini si supravegherea aparatelor de la bord)

4. modul de a analiza si rezolva situatii critice si insusirea procedurilor de avarie in cadrul a mai multor scenarii.

O caracteristica importanta a acestui dispozitiv de antrenament este capabilitatea FTD de a fi instalat in orice clasa si de a fi reconfigurat in timp scurt. Multe manuale si instructiuni de zbor pot fi invatate aproape "practic" iar rolul instructorului de zbor este sa observe si sa pregateasca scenarii pentru exercitii. Daca acest sistem se complecteazza cu un sistem de incarcare a comenzilor si cu un sistem de imagine simpla, acest sistem de antrenament poate fi cea mai importanta "piesa" din antrenamentul primar.

Raportul dintre numarul de avioane si FTD este de obicei 1 : 5.

Utilizarea unui FFS in ultima parte a pregatirii este o solutie cu multiple dificultati, deoarece cerintele pentru un asemenea sistem de antrenament sunt mari si pretul este de asemenea ridicat.

In mod clasic, scolile de piloti nu utilizeaza FFS deoarece pretul unui astfel de sistem este mare, iar intretinerea sa este dificila in comparatie cu pretul unei aeronave si a intretinerii ei.

Un alt sistem care poate fi utilizat cu succes este o combinatie intre GS si anumite parti ale unui FTD.

Structura unui astfel de dispozitiv este urmatoarea :

- un calculator cu programe generale si mai multe fisiere de date specifice

- un sistem solid de miscare de proportii medii cu 6 grade de libertate

- un sistem de imagine cu doua proiectoare

- o cabina reconfigurabila

- un sistem flexibil de interconexiuni (ETHERNET) intre sisteme

- un sistem simplu de incarcare a comenzilor

O serie de tari ca: OLANDA, SUA, RFG, folosesc astfel de sisteme pentru cercetare si dezvoltare, dar pentru instruire se poate utiliza foarte convenabil un asemenea sistem deoarece nu depinde de un anume tip de aeronava care in conditiile de la noi se poate schimba rapid.

A utiliza un sistem de imagine convenabil este important pentru antrenament deoarece chiar daca se fac zboruri cu instructor, iar pilotul este pe post de observator, insusirea manevrelor necesita un timp mare. Partea vizuala din cadrul simulatorului este foarte importanta si vechiul concept al instructorilor de zbor "daca imaginea nu e adecvata, nu o utiliza" are o mare doza de adevar. O imagine insusita prost sau prost corelata cu indicatia aparatului poate duce la rezultate catastrofice si poate distruge ore intregi de invatare.Solutia este ca imaginea care trebuie utilizata in scoala de pilotaj in etapa finala sa fie de o buna calitate.