WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Сергеев Сергей Фёдорович

Эргономика иммерсивных сред:

методология, теория, практика

Специальность: 19.00.03 – Психология труда, инженерная

психология, эргономика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

доктора психологических наук

Санкт-Петербург

2010

Работа выполнена на кафедре эргономики и инженерной психологии факультета психологии Санкт-Петербургского государственного университета.

Официальные оппоненты

доктор психологических наук,

профессор

Стрелков Юрий Константинович

доктор психологических наук,

профессор

Губин Владимир Алексеевич

доктор психологических наук,

профессор

Грачёв Александр Алексеевич

Ведущая организация

Учреждение Российской Академии наук

Институт психологии РАН

Защита состоится «___» _________ 2010 года в _____ часов на заседании  совета Д 212.232.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, набережная Макарова, д. 6, факультет психологии, ауд. 227.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М. Горького при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7/9.

Автореферат разослан «___» ___________ 20___ года

Учёный секретарь

диссертационного совета,

кандидат психологических наук,

доцент Е. С. Старченкова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы исследования определяется непрерывно возрастающим интересом со стороны практики к проблеме эргономического обеспечения проектирования и эксплуатации эффективных систем профессиональной подготовки специалистов к деятельности в сложных технических средах (В. А. Бодров, Г. Л. Коротеев, В. М. Лискин, В. А. Пономаренко); к проектированию сложных технических систем (В. Г. Евграфов, В. М. Львов, П. И. Падерно, П. Я. Шлаен); к эргономическому проектированию новых форм интерфейсов технических систем, обеспечивающих эффективное включение операторов в естественные и искусственные профессиональные среды (Ю. А. Голиков, Л. Г. Дикая, А. Н. Костин, А. А. Крылов).

Важную роль в активизации данного направления играют прогресс в компьютерном моделировании полимодальных сред и внедрение технологий виртуальной реальности и искусственного интеллекта в системы человеко-машинного интерфейса современных эргатических систем.

В настоящее время наблюдается всплеск интереса к компьютерным интерфейсам и исследованиям влияния средового контента на эффективность деятельности операторов. Системы интерфейса, отражающие нетривиальное поведение управляемых технических систем, становятся массовыми средовыми технологиями, пронизывающими все стороны жизни человека. Можно говорить о возникновении техногенной среды, наделённой свойствами искусственного интеллекта, в которую погружается человек при выполнении учебной и профессиональной деятельности. Отметим появление новых технологий, включающих виртуальную реальность как средство погружения человека в особые условия жизнедеятельности. Технологический прорыв в области создания миниатюрных средств визуализации, программного обеспечения для проектирования 3D-объектов и сред позволяет создавать с любым содержанием искусственные среды, не отличимые по своему воздействию на органы чувств человека от физической реальности. На фоне этих достижений инженерно-психологическая и эргономическая компоненты организации эффективных эргатических систем и сред, базирующиеся на традиционной методологии, выглядят явно недостаточными.

Состояние и степень разработанности проблемы

Несмотря на накопленный к настоящему времени в проектных организациях технологический опыт проектирования систем «человек–машина–искусственная среда», следует признать, что многие методологические, теоретические и практические аспекты этой фундаментальной проблемы остаются неясными. В частности, обращает на себя внимание неоднозначность рассмотрения вопроса о проектировании учебной и профессиональной деятельности человека и средств её обеспечения в сложных иммерсивных (погружающих) технических средах эргатических систем и систем, наделённых искусственным интеллектом. Решение этого вопроса требует анализа:

– механизмов порождения в психике человека феноменов «знание», «обучающая среда», «профессиональная среда», «присутствие», «погружение»;

– деятельности человека в погружающих профессиональных и обучающих искусственных средах.

Существующие подходы к среде, описывающие её как часть мира и окружающие условия, не позволяют сформировать модели обучения и профессиональной деятельности, корректно учитывающие особенности работы человека как самоорганизующейся аутопоэтической системы.

Практически не охвачен в рамках единой методологии класс систем, связанных с обучением и профессиональной деятельностью человека в искусственных средах, отличающихся от обычных сред физической реальности.

Классический психолого-педагогический дискурс, оперирующий понятиями «знание», «обучение», «информация» в их традиционном инструменталистском смысле, не позволяет решить задачу формирования методического обеспечения для средоориентированных технологий обучения операторов сложных эргатических комплексов. Преобладающей методологией проектирования обучающих систем с погружением в среду обучения является методология полного физического и функционального подобия среды моделирования среде профессионального опыта. Такой подход к построению систем обучения, вытекающий из классических схем обучающих интеракций, недостаточно эффективен применительно к работе в сложных технических средах. Например, стоимость созданных в рамках традиционных методологических схем тренажёров для авиационной техники достигает десятков миллионов долларов США, а их обучающий эффект часто не выше, чем у самых простых и недорогих устройств.

Классическая методология эргономического обеспечения и проектирования эргатических систем, традиционно разделяющая задачи проектирования технической среды и деятельности в ней человека-оператора, малоэффективна при решении задач, возникающих при создании новых видов с «разумным» поведением технической компоненты эргатических систем, реализующих погружение оператора в искусственные среды обучения и профессиональной деятельности. Требуется более серьёзное внимание к анализу отношений «субъект–объект с разумным поведением», возникающих в сложных видах деятельности.

Неконструктивно при эргономическом обеспечении проектирования новых видов технических систем и классическое физическое понятие «среда», не учитывающее специфику процессов, возникающих и протекающих во внутреннем плане психики оператора во время решения учебной и/или профессиональной задачи. В результате проектировщик сложной эргатической системы не понимает, как связаны с содержанием и свойствами технического компонента разрабатываемой им системы обучающее и профессиональное поведение человека. Алгоритмические модели, традиционно используемые при описании деятельности оператора, некорректны и малопродуктивны при управлении сложными системами, содержащими искусственные динамические среды. Возникающие в них формы отношений оператора с интерфейсом приобретают характер социальных и межличностных управляющих коммуникаций, не подчиняющихся законам формальной логики, положенным в основание алгоритмического подхода.

По настоящее время в эргономике не сформулирован теоретико-методологический базис, позволяющий с единых позиций, в рамках единой междисциплинарной терминологии и единых понятийных схем объединить в процессе эргономического проектирования технологии тематического, технического, организационно-педагогического и психологического проектирования обучающих и профессиональных сред.

Вместе с тем в настоящее время в естественных и общественных науках накоплен большой объём данных, свидетельствующих о специфике работы человека как социобиологического существа, реализующего себя и действующего в обществе как самоорганизующаяся система. Внедрение идей синергетики в эргономику и инженерную психологию позволяет, по нашему мнению, расширить возможности данных дисциплин и, прежде всего в сфере создания сложных технических сред, деятельность в которых требует учёта особенностей динамической организации человека. Можно говорить о возникновении направления исследований зарождающегося комплекса знаний, который уместно назвать синергетической эргономикой. В настоящем исследовании сделана попытка последовательного внедрения идей самоорганизации в процессы проектирования иммерсивных обучающих и профессиональных сред.

Объект исследования: учебная и профессиональная деятельность человека в сложных искусственных средах.

Предмет исследования: обучающие и профессиональные среды; психологические феномены порождения иммерсивных сред; обучение и деятельность человека в естественных и искусственных средах; методология проектирования сложных эргатических комплексов и эргономические факторы, влияющие на обеспечение их эффективности.

Методологические и теоретические основания исследования

Философско-методологический базис исследования основан:

– на философских взглядах постмодернизма и, в частности, концепции радикального конструктивизма и его формах, являющихся современным развитием идей скептицизма, нашедших своё отражение в работах П. Ватцлавика, Э. фон Глазерсфельда, К. Дж. Джерджена, Н. Лумана, С. Шмидта;

– на идеях междисциплинарности, развиваемых в рамках синергетики и связанных с именами И. Пригожина и Г. Хакена.

Философские проблемы постнеклассической парадигмы в России разрабатывались главным образом в трудах В. И. Аршинова, В. Г. Буданова, Б. Б. Кадомцева, А. В. Кезина, Е. Н. Князевой, С. П. Курдюмова, Н. Н. Моисеева, А. П. Назаретяна, В. С. Степина, С. А. Цоколова, Д. С. Чернавского и др.

Естественнонаучные основы конструктивизма развиты в работах Ф. Варелы, У. Матураны, Г. Рота, Ханца фон Фёрстера, К. Х. Уоддингтона, М. Эйгена.

Междисциплинарность в эргономике предполагает взаимосогласованное использование образов, представлений, методов и моделей дисциплин как естественнонаучного, технического, так и социогуманитарного педагогического и психологического профиля при решении задач проектирования и эксплуатации эргатических систем и их элементов. Понятие «среда» является объединяющим понятием, что в свою очередь предполагает существование единой научной картины мира.

В качестве общеметодологических научных оснований теоретической части исследования использованы объединённые в междисциплинарном ракурсе вокруг понятия «среда» основные положения современной теории систем, биологии, физиологии, когнитивной и педагогической психологии, в которых отражено представление о человеке как о самоорганизующейся, аутопоэтической, познавательной системе, действующей в среде своего опыта (Б. Барс, Дж. Брунер, Ф. Варела, Т. П. Зинченко, У. Матурана, У. Найссер, Д. Норман, Г. Сперлинг, A. Трейсман и др.).

Использовались элементы информационного подхода к описанию психических процессов (Л. М. Веккер); системный подход (В. А. Ганзен, Е. С. Кузьмин, Б. Ф. Ломов); теоретические положения социального конструктивизма о социальной природе познания, развитые в трудах Л. С. Выготского; деятельностный подход (А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн, В. В. Давыдов, П. Я. Гальперин, Г. В. Суходольский); теория аутопоэзиса (У. Матурана и Ф. Варела); теория самоорганизации (Г. Хакен) и систем второго порядка (Х. фон Фёрстер); методологические концепции радикального конструктивизма (П. Ватцлавик, Э. фон Глазерсфельд, Ж. Пиаже, Г. Рот, С. А. Цоколов), социального конструктивизма (Л. С. Выготский, Н. Луман, С. Шмидт) и конструкционизма (П. Бергер, К. Джержен, Т. П. Емельянова, Т. Лукман), энективизма (Ф. Варела, Е. Томпсон, Е. Рош, М. Мерло-Понти); коннективизма (С. Доунес, Д. Сименс); теория радикального когнитивизма (В. М. Аллахвердов).

Кроме этого в отдельных интерпретациях использовались положения культурно-исторической психологии Л. С. Выготского, А. Р. Лурия, В. П. Зинченко о культурной опосредованности развития человека.

Базовыми для теоретической части диссертации являются исследования проблем обучения, профессиональных и обучающих сред и организаций, отражённые в работах: Н. В. Бордовской, А. А. Грачёва, В. И. Гинецинского, В. А. Губина, В. М. Дрофы, С. Д. Дерябо, Н. А. Кондратовой, Н. В. Кузьминой, Ю. С. Мануйлова, В. Л. Марищука, В. Н. Машкова, Л. И. Новиковой, В. И. Панова, В. В. Рубцова, В. А. Сластенина, Н. Л. Селивановой, В. И. Слободчикова, В. А. Толочека, А. А. Хачатурова, Е. А. Ходыревой, М. А. Холодной, И. Г. Шендрик, В. А. Якунина, В. А. Ясвина и др.

Эргономическая и инженерно-психологическая интерпретация результатов теоретических исследований, полученных в работе, проводилась с использованием методологии и практики эргономического и инженерно-психологического подходов к обеспечению задач создания и эксплуатации обучающих и профессиональных человеко-машинных систем, отражённых в работах В. А. Бодрова, А. И. Галактионова, Ю. А. Голикова, Л. Г. Дикой, Ю. М. Забродина, Г. М. Зараковского, В. П. Зинченко, Т. П. Зинченко, А. Н. Костина, А. А. Крылова, В. М. Львова, Б. Ф. Ломова, Г. С. Никифорова, А. А. Обознова, Ю. К. Стрелкова, А. А. Фрумкина, П. Я. Шлаена.

Практическая часть исследования опирается на работы в области эргономического обеспечения проектирования тренажёров для подготовки операторов систем управления динамическими объектами (В. А. Бодров, Ю. А. Голиков, Г. А. Гоманчук, Н. Д. Гордеева, Г. Н. Горбунова, Л. Г. Дикая, В. Г. Евграфов, В. Г. Зазыкин, Т. П. Зинченко, Г. Л. Коротеев, А. Н. Костин, Н. М. Лебедева, В. М. Лискин, Л. В. Куликов, А. И. Нафтульев, П. И. Падерно, К. К. Платонов, Л. И. Рябинкина, Б. В. Овчинников, Ю. И. Филимоненко, А. П. Чернышев) и систем искусственного интеллекта для самолётов 5-го поколения (Б. Е. Федунов, Р. А. Шек-Иовсепянц).

В части исследования параметров и свойств иммерсивных сред, интерфейсов и виртуальной реальности использовались результаты В. И. Алешина, В. О. Афанасьева, А. Ю. Подшивалова, В. Барфилда (W. Barfield), Ф. Биоки (F. Biocca), Т. Дайтона (T. Ditton), Н. И. Дурлах (N. I. Durlach), М. Сингера (M. J. Singer), В. Иссельстейна (W. Ijsselsteijn), Е. Катены (E. Catena), М. Ломбарда (M. Lombard), Жака Лумиса (J. Loomis), Т. Марша (T. Marsh), Х. Ридера (H. de Ridder), М.-Л. Райан (Ruan Marie-Laure), М. Слейтера (M. Slater), Б. Уитмера (B. G. Witmer),Т. Шеридана (T. Sheridan), Ж. Штоера (J. Steuer), С. Эванса (S. Avons), М. Юсоха (M. Usoh).

Исследование опирается на взаимодополняющие методологические принципы и подходы:

– комплексный подход (Б. Г. Ананьев);

– системный подход (Б. Ф. Ломов);

– принцип единства сознания и деятельности (С. Л. Рубинштейн);

– принцип гносеологической редукции (В. М. Аллахвердов);

– антропоцентрический подход к эргономическому проектированию (Б. Ф. Ломов);

– подход взаимного резервирования человека и техники (А. Н. Костин).

Цель исследования: методологическое, теоретическое и практическое обоснование эргономического базиса создания искусственных иммерсивных сред для проектирования эффективных систем интерфейса, обучающих и профессиональных эрготехнических систем.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Осуществить теоретический анализ феномена «среда» в контексте изучения процессов обучения и профессиональной деятельности.

2. Сформулировать на базе анализа представлений о законах обучения в искусственных иммерсивных средах основные положения теории обучающих и профессиональных иммерсивных сред.

3. Проанализировать эргономические факторы, влияющие на обучение в искусственных средах и формирование обучающих сред.

4. Систематизировать с эргономической точки зрения основные виды сред, возникающих в профессиональной и учебной деятельности.

5. Обосновать методологию проектирования и внедрения положений теории иммерсивных сред в практику разработки тренажёров операторов динамических систем и систем иммерсивного интерфейса для сложных технических комплексов.

6. Описать структуры эргономических реализаций индуцированных иммерсивных сред.

7. Экспериментально проверить зависимость эффективности тренажёрных сред обучения от уровня иммерсивности, достигаемого имитационными системами тренажёра.

8. Обосновать эргономические принципы и методологические схемы для тематического проектирования иммерсивных сред на примере проектирования самолётов 5-го поколения, тренажёров и виртуальных интерфейсов с индуцированными средами.

9. Выявить перспективные направления эргономического обеспечения проектирования эргатических систем, включающих искусственные среды.

Гипотезы исследования:

1. Среда эргатической системы является продуктом конструирующей деятельности психики человека-оператора и не может быть рассмотрена вне её психического содержания.

2. Среда отражает феномен динамической целостности циклически формирующихся цепей отношений человека с физической и социальной реальностью в процессе обеспечения его жизнедеятельности. Среда выступает перед субъектом одновременно в виде субъективной реальности и как внешняя предметная, объективная структура мира, в котором действует субъект.

3. Обучающая среда в содержательном плане возникает всегда как динамический процесс формирования сети отношений в субъекте обучения, в который им лично (не всегда осознанно) избирательно вовлекаются самые разнообразные элементы внешнего и/или внутреннего окружения с целью обеспечения: аутопоэзиса организма, стабильности личности и непрерывности её истории.

Организация и методы исследования

Исследование проводилось в учебном центре подготовки операторов с 1997 по 2007 годы. В качестве испытуемых в экспериментах приняли участие лица мужского пола в возрасте 18 лет в количестве 1250 человек (каждый год в среднем по 90–150 человек). По результатам работы медицинской комиссии каждый из них был признан физически и психически здоровым. Экспериментальные процедуры осуществлялись в процессе профессионального обучения и отработки технических и методических решений тренажёров для подготовки операторов систем слежения. Участники экспериментов ранее не имели навыков работы по управлению динамическими объектами.

Для решения поставленных задач и проверки гипотез использовался широкий круг методов, включающий:

– методологический анализ элементов концептуального базиса средоориентированного подхода;

– теоретический анализ научных работ, отражающих состояние проблемы эргономического и инженерно-психологического обеспечения обучающих и профессиональных сред сложных технических систем и тренажёров;

– методы наблюдения, сбора и обработки информации;

– теоретическое и натурное моделирование систем профессиональной подготовки, включающих тренажёры;

– опросные методы для оценки параметров иммерсивных сред;

– методы моделирования обучающего контента виртуальной среды тренажёра;

– методы оценки учебной и профессиональной деятельности операторов на тренажёрах и реальных эргатических системах;

– метод контент-анализа учебных дискурсов;

– метод экспертных оценок результатов учебной и профессиональной деятельности;

– профессиографические описания.

Обработка результатов сравнительных экспериментов осуществлялась методами математической статистики с помощью статистического пакета SPSS–13.0.

Положения, выносимые на защиту:

1. Теория обучения в иммерсивных средах включает следующие базовые принципы: самоорганизации, селективности, погружения, присутствия, конструирующей активности обучаемого, взаимной ориентации (человек-машина, человек-человек) в процессе обучающей коммуникации, физической непосредственности и субъектной (сознательной) опосредованности – интерпретативности, историчности.

2. Иммерсивная обучающая среда является динамическим системным самоорганизующимся психологическим конструктом, обладающим свойствами – иммерсивность, присутствие, интерактивность, внесубъектная пространственная локализация, избыточность, наблюдаемость, доступность когнитивному опыту (конструируемость), насыщенность, пластичность, целостность, мотивогенность, – проявляющимися в форме активного обучения.

3. Присутствие в иммерсивной обучающей среде – это динамический процесс включения человека (его психологической и психофизиологической систем) в среды человеческого опыта в процессе их конструирования и освоения, сопровождаемый чувством присутствия.

4. В обучающих системах с иммерсивными средами знание, умение и навыки оператора представляют собой текущий репертуар циклически конструируемых рекурсивным образом возможных различений в среде опыта, физических и умственных действий, направленных на эффективное привлечение и использование всех видов доступных (и создание новых) ресурсов (и способов их получения), подключаемых для достижения целей системы.

5. Для решения задач, возникающих в связи с усложнением техносферы и появлением сложных эрготехнических систем, требуются изменения и дополнения в методологический и понятийный базисы эргономики и инженерной психологии в виде концептов «среда», «техническая среда», «эрготехническая среда», синергетических и постклассических представлений понятий «знание», «умения» и «навыки» с учётом аутопоэтического характера взаимодействий, возникающих в системе «оператор–среда».

Научная новизна:

1. Впервые представлена психологическая концепция среды, отражающая процессы самоорганизации в профессиональных и обучающих эргатических системах.

2. Предложена на её базе теория иммерсивных сред, позволяющая с единых методологических позиций более эффективно, чем раньше, осуществлять  процессы эргономического обеспечения и проектирования сложных технических сред.

3. Показана целесообразность введения в концептуальный базис эргономики и инженерной психологии понятий «среда», «техническая среда», «эрготехническая среда» и постклассических представлений понятий «знание», «обучение», что позволяет обеспечить дальнейшее развитие данных отраслей знания.

4. Выделены основные виды обучения в искусственных средах обучения, позволяющие формировать эффективные обучающие системы.

5. Предложены усовершенствованные методы эргономического обеспечения и проектирования искусственных иммерсивных сред обучения и профессиональных сред, учитывающие особенности деятельности человека в средах с неклассической физикой.

6. Впервые обосновано и предложено описание нового класса эргатических систем, систем с искусственными – индуцированными виртуальными иммерсивными средами – для различных сфер применения. Главное отличие данных систем от классических эргатических систем – формирование в них искусственных миров, операторская деятельность в которых связана с эффективностью системы в реальном мире.

7. Предложена и обоснована с позиций теории иммерсивных сред новая методологическая концепция «умножения возможностей», реализующая подход взаимного проектирования, и показаны перспективы её использования для инженерно-психологического и эргономического проектирования сложных технических систем в рамках программы создания авиационной техники 5-го поколения.

Теоретическая значимость:

1. Теоретически обоснована и предложена концепция иммерсивных сред, развивающая научные представления об обучении и профессиональной деятельности в искусственных средах.

2. Выдвинута и обоснована теория профессиональных и обучающих иммерсивных сред, объясняющая суть процессов обучения и профессиональной деятельности на базе концепций самоорганизации и аутопоэтической организации биологических систем и методологии конструктивизма.

3. Создана теоретическая основа для инженерно-психологического проектирования и эргономического обеспечения практики создания иммерсивных профессиональных и обучающих сред на основе базовых положений теории иммерсивных сред, позволяющая получить материал для новых научных исследований в сфере создания эффективных эргатических систем.

4. В понятийный аппарат эргономики и инженерной психологии впервые введены новые категории: «среда», «техническая среда», «эрготехническая среда», «обучающая среда», позволяющие учитывать процессы самоорганизации и аутопоэзиса, протекающие в процессе функционирования сложных эрготехнических систем.

Практическая значимость

Результаты диссертационного исследования могут применяться и использоваться:

1. В практике проектирования сложных эргатических комплексов с системами искусственного интеллекта, содержащих иммерсивные среды и системы виртуальной реальности.

2. В процессе тематического и организационно-педагогического проектирования систем профессиональной подготовки, включающих искусственные среды обучения, реализующих обучение в искусственных мирах операторов широкого класса динамических систем.

3. При эргономическом проектировании тренажеров операторов систем управления динамическими объектами и при создании авиационных и морских тренажёров широкого класса.

4. При создании средового интерфейса и виртуальных рабочих сред для систем дистанционного управления летательными аппаратами и ракетно-космическими системами.

5. При создании систем индуцированного иммерсивного интерфейса, обладающих особыми свойствами, позволяющими повысить эффективность эргатических систем, действующих в экстремальных условиях.

6. В процессе подготовки специалистов в области психологии труда, инженерной психологии и эргономики, решающих задачи психологического обеспечения проектирования сложных технических комплексов, включающих интеллектуальные среды интерфейса и деятельности.

7. Концептуальный подход «умножение возможностей», реализующий методологию взаимного проектирования человека и техники, целесообразно использовать при тематическом проектировании объектов военной техники, управляемой человеком. Он позволяет с единых позиций сформировать не только техническую компоненту эргатического комплекса, но и ввести элементы техноконструирования личности оператора в направлении повышения эффективности системы в целом.

8. Результаты исследования использованы:

– в практике Тульского центрального конструкторского бюро аппаратостроения (ЦКБА) при проектировании тренажёров и систем профессиональной подготовки операторов управляемого вооружения Сухопутных войск (классных тренажёров на базе персональных компьютеров). Методической основой для создания данной серии  тренажёров явились эргономические решения, вытекающие из концепции средоориентированного обучения и теории обучающих иммерсивных сред, предложенных автором, и реализованные в тренажёре 9Ф660. Он предназначен для тренировки операторов переносных ПТРК и принят на снабжение вооружённых сил РФ;

– в НИР и ОКР проводившихся в ЦКБА, посвященных вопросам создания эффективных тренажёров, методов и средств профессиональной подготовки операторов КУВ;

– в ОАО «Пензенское КБ моделирования» (г. Пенза) – при разработке авиационного тренажёра для самолёта ТУ-204 в процессе тематического проектирования и формирования методик обучения на тренажёре и в НИР по проектированию перспективных авиационных тренажёров на базе систем виртуальной реальности;

– в ГУП «Пилотажно-исследовательский центр» (г. Жуковский) при разработке методик лётных испытаний новых образцов авиационной техники в части учёта особенностей поведения пилота в сложном техническом окружении;

– в ЗАО «Научно-исследовательский центр авиаприборостроения» (Москва) при разработке методик оценки вариантов авиационной техники с различными формами приборного оборудования и систем интерфейса;

– в научно-исследовательской и проектно-конструкторской деятельности ОАО «Корпорация «Аэрокосмическое оборудование» (Санкт-Петербург) в виде рекомендаций в процессе разработки авиатренажёров для самолета Ил-96-300 и при формировании методического и программного обеспечения для перспективных авиационных тренажёров и систем интерфейса для управления самолётом, содержащих высокоточную 3D-имитацию и среды виртуальной реальности;





– в научно-исследовательской и проектно-конструкторской деятельности ЗАО «Автокомпоненты и оборудование» (Санкт-Петербург) в виде рекомендаций при формировании технического задания на разработку тренажера грузового автотранспорта;

– в проектно-конструкторской и учебно-тренировочной деятельности ОАО «Российский центр авиационного тренажёростроения» (Москва) при создании методического и программного обеспечения тренажёров в качестве концептуально-методологической базы проектирования в виде:

    • тематических заданий на учебные средства и пособия для подготовки авиационных специалистов;
    • анализа коммуникационной системы тренажёров систем связи;
    • методик оценки степени иммерсивности в пилотажных тренажёрах.

Использование указанных результатов позволило значительно повысить качество проектирования и эффективность разрабатываемых перспективных учебно-тренировочных средств. Сократились затраты на проведение опытно-конструкторских работ и натурных испытаний; обеспечено качество подготовки водителей автотранспорта, лётчиков боевой и гражданской авиации, технического персонала.

Результаты диссертационной работы отражены: в содержании учебных курсов «Инженерная психология и эргономика» и «Когнитивная психология», читаемых автором в Санкт-Петербургском государственном университете; в учебно-методических материалах и пособиях автора, ориентированных на разработчиков тренажёров, систем управления, обучения и профессиональной подготовки операторов.

9. Методические разработки нашли отражение в опубликованных учебных пособиях и курсах лекций по эргономике для студентов гуманитарных вузов.

Достоверность и надёжность результатов

Достоверность и надёжность результатов обеспечены применением современных методов и средств планирования, организации и проведения научных исследований. Материалы исследования использовались в практике создания тренажёров и автоматизированных обучающих систем, были получены повторяющиеся результаты, укладывающиеся в рамках предложенных понятийных и методологических схем.

Апробация результатов исследования

Результаты исследования нашли своё отражение в 80 публикациях, в том числе в 2 монографиях и в 3 учебно-методических пособиях и курсах лекций, авторских свидетельствах на изобретения и патенты, научных статьях общим объёмом свыше 91 печатного листа.

Результаты диссертационного исследования были апробированы: в многолетней практике эргономического проектирования тренажёров операторов систем управляемого вооружения для Военно-морских сил и Сухопутных войск РФ, авиационных тренажёров и техники специального назначения, в процессе научно-исследовательской и практической работы автора на протяжении последних более двадцати лет в Центральном конструкторском бюро аппаратостроения в г. Туле и на предприятиях Корпорации «Аэрокосмическое оборудование» в Санкт-Петербурге и Москве; в процессе обучения в докторантуре факультета психологии Санкт-Петербургского государственного университета; на заседаниях научно-практического семинара «Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики», проводившегося в период с 2003 по 2009 годы в Институте психологии РАН (Москва) под руководством профессора В. А. Бодрова; на научно-технической конференции «Эргономика периферийных устройств ПЭВМ и социальные последствия компьютеризации» (г. Орёл, 1988); на VII Всесоюзном съезде общества психологов СССР (Москва, 1989); на VII Всесоюзной конференции по инженерной психологии (Ленинград, 1990); на 4-й, 5-й, 6-й, 7-й Международных конференциях «Авиация и космонавтика» (Москва, 2005, 2006, 2007, 2008); на Второй международной конференции по когнитивной науке (Санкт-Петербург, 2006); на XVII, XVIII, XIX, XX Международных конференциях «Применение новых технологий в образовании» (г. Троицк, 2006, 2007, 2008, 2009); на научно-практической конференции «Ананьевские чтения – 2006» (Санкт-Петербург, 2006); на Международном симпозиуме «Философия образования Востока и Запада: Развитие диалога» (г. Новосибирск, 2006); на Международной конференции «Технологические и методологические аспекты современного этапа развития образовательно-реабилитационных программ непрерывного образования инвалидов» (Москва, 2007); на международной конференции «Психология и эргономика: Единство теории и практики» (г. Тверь, 2007); на IV съезде Российского психологического общества «Психология – будущему России» (г. Ростов-на-Дону, 2007); на Всероссийской конференции «Человек и его мир в эпоху постмодерна» (г. Новосибирск, 2007); на Международной научно-методологической конференции (14-я сессия) «Актуальные проблемы развития высшей школы: Проблемы качества подготовки специалистов. Эдукология – новая наука образования» (Санкт-Петербург, 2008); на 1-й конференции МАА-РАКЦ «Космос для человечества» (г. Королёв, 2008); на 2-й Российской мультиконференции по проблемам управления «Мехатроника, автоматизация, управление» (Санкт-Петербург, 2008); на 5-й Российской конференции по экологической психологии (Москва, 2008); на Международной научно-технической мультиконференции «Актуальные проблемы информационно-компьютерных технологий, мехатроники и робототехники (ИКТМР-2009)», секция МАУ-2009 (с. Дивноморское, 2009); на V Всероссийской научно-технической конференции Национальной Ассоциации авиаприборостроителей «Передовые технологии в авиаприборостроении» (Санкт-Петербург).

Структура работы

Диссертация состоит из оглавления, перечня условных обозначений, введения, четырёх глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, библиографического списка, трёх приложений. Диссертация изложена на 420 страницах, из них 379 страниц основного текста. Основной текст содержит 14 рисунков и 19 таблиц. Список литературы содержит 491 наименование, из них 106 – на иностранных языках.

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении раскрыты актуальность темы, научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования; отражены методологические и теоретические основания, цель, объект, предмет, гипотезы, методы и экспериментальные парадигмы исследования; описаны основные положения, выносимые на защиту, и апробация работы.

В главе 1 «Методологический базис эргономики иммерсивных сред: Современное состояние вопроса» представлен тезаурус диссертационной работы, освещены проблема законосообразных объяснений эффектов средоформирующей деятельности психики человека и его сознания и феномен иммерсивной среды в качестве центральной теоретической проблемы психологии средоориентированного обучения и эргономики.

Показано, что в инженерной психологии и эргономике в процессе проектирования новых машин и механизмов, управляемых человеком, используется в основном информационно-деятельностный взгляд на человека как элемента системы «человек–машина» (социотехнической системы), что породило особую форму проектной деятельности – инженерно-психологическое проектирование.

Данная концепция (Б. Ф. Ломов), несмотря на свою внешнюю простоту и привлекательность, оказалась довольно противоречивой и породила ряд вариантов, различающихся своими методологическими основами и взглядами на роль человека в технической системе. Основные из них: антропоморфная (В. Я. Дубровский, Л. П. Щедровицкий); включения (А. А. Крылов); процессуальная (Б. А. Смирнов, А. И. Прохоров с соавт.); системно-антропоцентрическая (А. И. Нафтульев, М. А. Дмитриева, А. А. Крылов); взаимной адаптации человека и техники (Г. В. Суходольский); анализа и многоуровневой адаптации человека и машины (В. Ф. Венда); активного оператора (В. А. Пономаренко, Н. Д. Завалова); деятельностно-центрическая, или системоцентрическая (А. А. Пископпель с соавт.) концепции инженерно-психологического проектирования. Применение данных подходов ограничено классом потоковых систем, связанных с манипулятивным управлением при заданных временных ограничениях, и малоэффективно при разработке систем поведенческого типа, которые приобретают всё большее распространение в мире.

Это сложные эргатические комплексы с искусственным интеллектом, включающие оператора в поток кооперативных коммуникационных взаимодействий с интерфейсом системы. Для обеспечения адекватного поведения в среде таких систем от операторов требуются проявления высших когнитивных и иных психических функций. Сложность системы в данном случае не связана с её технической сложностью, а определяется степенью включённости человека во взаимодействия с системой. Процесс проектирования деятельности человека в таких условиях приобретает неопределённый характер, а порою и невозможен вследствие возникающего практически неограниченного поля взаимодействий между человеком и машиной. Возникают новые задачи проектирования: «характера машины» и социальных отношений оператора с «личностью машины».

Для проектирования деятельности операторов, работающих с системами, использующими технологии искусственного интеллекта, предложены концептуальные подходы: взаимного резервирования оператора и автоматики (Ю. Я. Голиков, А. Н. Костин); субъектно-ориентированный (В. Е. Лепский); адаптивной автоматизации (Ю. Я. Голиков); независимых отношений (Ю. Я. Голиков); умножения возможностей (С. Ф. Сергеев).

Новая техника и технологии требуют применения адекватных инженерно-психологических решений и методов исследования, являются катализатором развития новых направлений инженерной психологии и эргономики, ведут к смене парадигмы проектирования. Существующий понятийный аппарат эргономики в значительной мере исчерпал свой эвристический потенциал и требует пересмотра и развития содержания ряда базовых категорий. Это категории: «деятельность», «информация», «знание», система «человек–машина» в их традиционном понимании.

Будучи прогрессивной на первых этапах развития инженерной психологии кибернетическая метафора работы когнитивной сферы человека в настоящее время вступила в противоречие с данными полученными в науках о человеке. В частности, она не объясняет деятельность человека в условиях неопределённости, а также феномены обучения, развития личности профессионала, «инсайда» и т. д.

Неудачи при применении категории «информация» в инженерной психологии связаны с тем, что в системе «человек–машина» искусственно объединены две принципиально разные системы – техническая и биологическая. Первая из них может быть описана в терминах приёма, передачи, сохранения и преобразования информации, а вторая – только в терминах различений и работы со знаниями. Это два разных типа систем: система открытая техническая и замкнутая биологическая. Первая функционирует в логике алгоритма управления, вторая – в логике аутопоэтического самовоспроизводства и обеспечения жизнедеятельности организма (У. Матурана).

Инженерная психология не делает различий между данными системами, оперируя только с их поведенческими, наблюдаемыми характеристиками.

Не выдерживает критики и применение в классическом инженерно-психологическом проектировании концепта «знание», часто используемого в качестве синонима термину «информация». При этом возможна передача знания от одного источника к другому. Знание может существовать независимо от своего источника и носителя. Однако современный взгляд на работу живых биологических систем, к которым относится человек, состоит в том, что знание в них не эквивалентно информации.

Основные положения возникающих концептуальных схем сводятся к следующему:

– знание, в отличие от информации, не может быть извлечено из человека, в котором оно существует;

– знание нельзя передать непосредственно от человека к человеку. Оно может быть построено только самим учеником, выращено в нём;

– знание зарождается и развивается вместе с человеком, совершенствуется в процессе жизни, приобретает свойства, учитывающие опыт субъекта;

– знание не обладает материальной формой, к нему не применимы операции, аналогичные операциям с физическими, материальными объектами;

– знание связано с работой механизма понимания;

– знание носит черты социального конструкта, отражающего интерпретации, порождаемые и разделяемые членами общества;

– истина недоступна человеческому познанию, которое имеет дело с интерпретациями, обладающими большей или меньшей популярностью среди членов общества;

– язык выступает в качестве средства конструирования знаний, которые являются социальным продуктом, возникающим в процессе языковой деятельности в процессе коммуникаций.

Следующей методологической категорией, используемой в качестве базовой при проектировании деятельности человека в технической системе, является системный подход. Это чрезвычайно мощный инструмент научного познания, однако его применение по отношению к человеку как к системе порождает ряд проблем:

– человек выводится из мира его жизнедеятельности;

– из сферы инженерно-психологического проектирования исключаются вопросы формирования цепей взаимодействий человека с профессиональной средой;

– разрушается целостная включённость человека в среду его опыта.

В результате теряются эмерджентные свойства изучаемой эрготехнической системы.

Чтобы избежать возможных негативных последствий при классическом инженерно-психологическом проектировании сложных систем, необходимо поставить вопрос о проектировании среды деятельности человека.

Возникающий в рамках постклассических представлений переход от парадигмы системно-ориентированной инженерной психологии к средоориентированной инженерной психологии требует рассмотрения среды как психологического объекта. Можно дать новое определение инженерной психологии и рассмотреть в его контексте базовые понятия инженерно-психологического проектирования.

Инженерная психология – научно-практическая дисциплина, изучающая профессиональную жизнедеятельность человека в эрготехнических средах, обеспечивающая проектирование эффективных и безопасных профессиональных эрготехнических сред и систем.

Такое определение требует введения категории «среда» в состав общепсихологических категорий и выделение её психологической и инженерно-психологической специфики.

Представленная субъекту среда есть субъективный конструкт, с которым он имеет дело, воспринимая его как объективную реальность. Из этого следует вывод, что человек, включённый во взаимодействие с системой, не контактирует непосредственно с нею, а имеет дело с особой психологической сущностью – субъективной средой, которая и является средой, аккумулирующей всё, связанное с его профессиональной деятельностью. Именно здесь разворачиваются события, формируется история его профессиональной деятельности. Это понятие отличается от используемого в классической инженерной психологии понятия «концептуальная модель», которое является лишь вторичным представлением, планом поведения в технической среде.

В новом понимании технические системы рассматриваются как системы, порождающие сложноорганизованные технические среды. Такие среды формируются в объектах космической и авиационной техники, энергетических установках, системах управления технологическими процессами, сети Интернет и т. д. Включение в технические среды человека-оператора приводит к появлению в его психике особого образования в виде эрготехнической среды.

Это новый объект проектирования в инженерной психологии. Он отличается от традиционной, технической среды, и является психическим образованием, возникающим в человеке. Обеспечивается погружение в мир технической среды человека-пользователя, который теряет функции оператора-манипулятора, превращаясь в деятеля в среде, подчиняющегося законам её функционирования. Проектирование деятельности человека меняет своё содержание. Наблюдается переход с проектирования техники и проектирования деятельности человека-оператора в системе «человек–машина» на проектирование истории жизни человека, действующего в эрготехнической среде, порождаемой в человеке технической системой. Можно говорить о появлении в инженерной психологии нового класса задач – нарративной линии развития операторско-пользовательской деятельности.

Понятие «среда», широко используемое во многих науках о человеке является, как это ни парадоксально, новым для инженерной психологии и эргономики. Необходимость его введения в их тезаурус обусловлена качественно новыми свойствами, возникающими в эргатической системе при погружении оператора в техническую среду. Исчезает понятие алгоритма деятельности, которое являлось базовым для традиционных систем «человек–машина». Человек действует в среде, используя множественные возможности, предлагаемые средой для решения задач. Это не классическое взаимодействие с системой, а погружение в эрготехническую среду, глубина которого определяет степень включения психофизиологических и иных систем человека в отношения с технической средой эргатической системы. В среде строится конфигурация динамической системы, обеспечивающей его профессиональную эффективность. Среда в её постклассической интерпретации является новой категорией эргономики. В отличие от традиционной трактовки среды как окружения человека обладающего различной физической и социальной природой, термином «среда» в диссертационной работе обозначается интегральный психический продукт – результат активности сознания, представленный субъекту в форме действительности.

В п. 1.2 первой главы проведен обзор эволюции понятия «среда» в междисциплинарном ракурсе, начиная от философских и естественнонаучных его определений, до практических интерпретаций принятых в гуманитарных науках.

Показано, что это понятие чрезвычайно широко используется в научной и практической терминологии и в своем базисном значении понимается как нечто, окружающее данный объект. Среда с точки зрения системного анализа – это система, в которую изучаемая система включена как подсистема в иерархию более высокого уровня (Л. фон Берталанфи)1. В кибернетическом подходе среда рассматривается как источник полезной или бесполезной для системы информации. В гуманитарных науках понятие «среда» часто корреспондируется с широким классом понятий – «природа», «мир», «бытие», «культура», «язык». В них выражаются различные формы субъектно-объектных отношений. Мировоззрение авторов в значительной мере определяет и конкретное содержание понятия «среда». Она превращается из внешней, не зависящей от духа, реальности, провозглашаемой в дуалистических концепциях (мир или среда, с одной стороны, и субъект или личность – с другой), в единую структуру целостного мира с изменяющим его и изменяющимся в нём субъектом деятельности.

Психолого-педагогические варианты толкования понятий «среда», «обучающая среда» используемые в средоориентированном обучении связаны практически со всеми элементами педагогической деятельности и являются, в сущности, вариациями системного подхода. Системообразование в них производится в произвольной форме, отражая педагогические воззрения автора той или иной концепции среды. Такие среды существуют в форме когнитивных моделей, являясь ментальной продукцией, интерпретацией теоретических и практических взглядов того или иного направления педагогики. Среда синонимична понятиям: «система», «множество систем» и «взаимодействие систем». Правда, системы здесь часто обладают разнородными элементами, сами являются частями других систем, а функциональные связи между ними выделяются лишь частично. Можно говорить о том, что среда в педагогике понимается как отфильтрованное автором систематизированное содержание из мультисистемного контента, с которым может иметь и имеет дело обучаемый в своей действительности в процессе учения.

Аналогично обстоит дело с понятием «профессиональная среда», которое часто и широко употребляется в самых различных контекстах, связанных с человеком, осуществляющим трудовую деятельность.

Общее, что объединяет практически все классические определения обучающих и профессиональных сред, это признание их пассивности и представление в виде совокупности внешних и внутренних условий деятельности, в которых человек решает учебные и профессиональные задачи. Этого недостаточно для проектирования эффективных обучающих и профессиональных эргатических систем, в которых реализуются сложные формы отношений человека с миром.

В главе 2 «Теоретические основы эргономического обеспечения проектирования иммерсивных обучающих и профессиональных сред» рассматривается предлагаемая автором теория обучающих и профессиональных иммерсивных сред. Одним из основных положений данной теории является положение об опосредованном, интерпретативном характере отношений между субъектом и физической реальностью, которая непосредственно недоступна органам чувств и проявляется в форме действительности возникающей в результате конструирующей деятельности психики человека.

Для генезиса понятия «среда» в данной теории используются конструктивистские представления, которые отражают в целом идею ограниченных возможностей человека, имеющего дело не с бесконечным разнообразием физического мира, а с его представлениями, моделями.

Конструктивизм как форма синергетического мышления в своем базисе опирается на популярную в настоящее время на Западе биологическую теорию аутопоэзиса (У. Матурана и Ф. Варела). В соответствии с нею мозг человека является операционально-замкнутой аутопоэтической системой, действующей в рамках своего опыта2. Аутопоэтические системы обеспечивают циклическую рекурсивную организацию процессов воспроизводства или сохранения компонентов, из которых они состоят. Это самоподдерживающиеся, самовоспроизводящиеся системы. К ним относятся все живые организмы, в том числе и человек. В теории систем конструктивистские понятия введены автором концепции кибернетической эпистемологии3 Хайнцем фон Форстером (H. von Foerster). В философии – Эрнстом фон Глазерсфельдом, в социологии Н. Луманом и др.

В настоящее время конструктивизм – это широко развивающийся междисциплинарный дискурс, отражающий особенности работы биологических и социальных самоорганизующихся систем. Принятие идей и положений конструктивизма ведет к смене взглядов на многие аспекты отношений человека с миром, в том числе меняет парадигму эргономического проектирования рассматриваемых нами эргатических профессиональных и обучающих систем.

Возникает новое направление эргономики – синергетическая эргономика. Её основные черты в настоящей работе иллюстрируются на примере создания иммерсивных (погружающих) эрготехнических сред. Показано, что основные проблемы эргономического проектирования лежат в области межсистемных взаимодействий человека и среды технической системы, в их самоорганизующемся, сложном характере. Иммерсивные среды строятся в предположении, что взаимодействия между оператором и технической средой эргатической системы приобретают характер взаимосодействия, различные степени и формы которого сопровождаются и выражаются в феномене иммерсивности (погружения в среду).

В рамках конструктивистских представлений в диссертационной работе даны определения понятий «среда», «социальная среда», «обучающая среда», описаны их свойства.

Среда – есть конструируемая часть физической реальности. Она представлена субъекту в форме действительности, порождаемой в результате непрерывных рекурсивных взаимодействий перцептивно-анализаторных систем человека с физической реальностью. Среда связана с жизненным опытом человека и опосредована им.

В более узком значении о среде говорится как о действительности, связанной с внешним миром. Внешний мир понимается в расширительном смысле, охватывая широкий класс взаимодействий субъекта, в том числе их материальные и социальные аспекты.

Социальные среды – это среды, в которых доминирующими являются социальное поведение субъекта и порождаемая при этом социальная действительность. Соответственно, в них формируется представление о социальной сущности наблюдаемых, конструируемых процессов порождаемой действительности.

Обучающие среды – это среды, в которых основным содержанием порождаемой действительности является направленное изменение поведения обучаемого с целью получения обучающего эффекта.

Выделены следующие основные свойства обучающих эргатических сред в их постклассической интерпретации: избыточность; наблюдаемость; доступность когнитивному опыту (конструируемость); насыщенность; пластичность; внесубъектная пространственная локализация; автономность существования; синхронизируемость; векторность; целостность; мотивогенность; иммерсивность; присутствие; интерактивность.

Данные свойства отражают особенности функционирования обучающей среды как самоорганизующейся системы. При этом в среде происходит преобразование систем или осуществляется совместная деятельность двух и более систем, по меньшей мере, одна из которых – аутопоэтическая.

В п. 2.2 диссертационного исследования приведены методология, основные положения и теоретическая схема теории обучающих и профессиональных иммерсивных сред, рассмотрены методы оценки основных параметров иммерсивных сред.

Основные положения теории обучения в иммерсивных средах выражаются в постулатах: самоорганизации, селективности, погружения, присутствия, конструирующей активности обучаемого, взаимной ориентации в процессе обучающей коммуникации, физической непосредственности и субъектной (сознательной) опосредованности – интерпретативности, историчности и интерактивности. Изложено их содержание в контексте создания обучающих эргатических систем, показаны психолого-педагогические аспекты обучения в иммерсивных средах.

Изучение особенностей создания и эксплуатации обучающих систем на базе рассматриваемых теоретических положений осуществляется в рамках развиваемого в диссертационной работе научно-практического направления, названного средоориентированным подходом.

Таблица 1

Различие взглядов на ключевые компоненты обучающих систем

и сред в классическом и средоориентированном подходах

Компоненты обучающих систем и сред обучения

Роль в обучающих системах и средах обучения

классический подход

средоориентированный подход

Обучаемый

Пассивен, является объектом педагогического воздействия. Исполнитель инструкции

Активен, является действующим в динамической среде агентом, включённым в процесс обучающей коммуникации

Инструктор

Непосредственно действует на ученика, формирует его поведение, даёт учебную информацию, реализует дидактические процедуры

Является наблюдателем и активным участником коммуникации, использующим свой опыт и авторитет для ориентации курсанта в зоне учебных смыслов, изменения наблюдаемых параметров среды обучения

Роль средств обучения и моделирования среды обучения

Моделирование с максимально возможной степенью подобия содержания и условий реальной профессиональной деятельности

Реализация профессиональных средовых ниш для развёртывания деятельности обучаемого

Содержание

обучения

Выполнение учебных задач

Учебная деятельность в среде обучения. Жизнь в среде обучения

Коммуникации

в системе

Передача информации от инструктора к курсанту

Координация смыслов участников общения в общей зоне коммуникации

Системы

оценок

Объективный контроль показателей деятельности, парциальные оценки.

Количественные показатели

Фиксация траектории получения профессионального опыта. Интегральные оценки. Качественные оценки

Роль оценок

Объективная, свидетельствующая об уровне сформированности профессиональных качеств

Двойственный характер: мотивационно-стимулирующая, организующая и координирующая деятельность в системе «среда обучения –обучаемый»

Цель системы подготовки

Сформировать знания, умения и навыки

Создать условия для получения опыта в среде обучения и переноса полученного опыта на деятельность в профессиональной среде

Организация системы подготовки

Жёстко детерминирована

С гибко изменяющейся структурой, учитывающей аутопоэтический характер организации субъекта и его свойств

Принципы

организации системы подготовки

Фиксированная структура, жёстко определяющая функции системы. Описания однозначны

Системная дифференциация.

Редукция комплексности. Операционная замкнутость. Самореферентность

Идеи обучающей среды как самоорганизующейся целостности реализуются в определённых взглядах на проектирование обучающих систем.

В табл. 1 показано различие взглядов на ключевые компоненты обучающих систем и сред между классическим инструментальным и средоориентированным подходами.

Отмеченные различия в подходах обусловлены различным пониманием и интерпретацией процесса обучения человека, что на практике может привести к разным подходам к проектированию обучающих систем (табл. 2) и выбору различных проектных решений. Вместе с тем средоориентированный подход не отменяет классических методов проектирования, а является их развитием. Анализ существующих систем профессиональной подготовки показывает, что в реализациях каждой из них всегда можно найти одновременно черты традиционного и средоориентированного подходов.

Таблица 2

Содержание проектных решений в рамках традиционного

и средоориентированного подходов

Основные

решения

Классический подход

Средоориентированный подход

Формы взаимодействий в системе «среда-обучаемый»

Реализация монолога обучающей системы с учеником

Обеспечение диалога (полной интерактивности) ученика со средой обучения

Форма представления учебного материала

Материал заранее определён, выстроен в логике и терминах процесса обучения

Материал  недетерминирован, задан в избыточности и динамике среды обучения

Алгоритм поведения ученика

В терминах учебной задачи. Реализация заранее заданного алгоритма в виде последовательности операций и действий ученика с материалом

Не определён заранее, зависит от конкретной учебной ситуации и отражает личный опыт ученика, стратегии и тактики его поведения и деятельности в среде обучения

Способ описания учебного материала

Задан в явной форме в виде описания учебной задачи и условий её решения

В форме сценария, описывающего свойства среды обучения

Цели обучения

Заданы в конкретных, часто количественных, показателях, отражающих критерии достижения учебной задачи

Строго не определены. Отражены в форме общей стратегии, миссии, определяющей направление деятельности ученика в среде обучения

Обеспечение мотивации деятельности

Внешне заданная система бонусов и поощрений. Оценки и критерии для их получения. Содержит методы наказания и принуждения для включения мотивов избегания неудачи

Внутренняя мотивация, порождаемая миссией

Цель проектирования

Реализация учебных задач

Реализация системы, порождающей эффективную обучающую среду

Так, например, тренажёрные системы отражают в основном идеи средового моделирования, а изучение материально-технической части проводится в рамках традиционных подходов. Общее правило – чем сложнее и неопределённее условия будущей деятельности, тем более эффективны реализации концепции обучающей среды.

В завершении главы 2 рассматриваются основные параметры иммерсивных сред (иммерсивность, присутствие, интерактивность) и вопросы их оценки и измерения классическими методами инженерной психологии.

В главе 3 «Экспериментальные основания и практические реализации эргономики иммерсивных сред» приведены результаты экспериментов с целью оценки условий формирования эффективных обучающих сред; определения влияния уровня иммерсивности тренажёра и степени присутствия оператора в среде обучения на свойства обучающей среды.

Рассматривалась деятельность операторов систем слежения за динамическими объектами. В период с 1998 по 2006  годы в учебном центре подготовки операторов ПТРК проводились исследования возможностей применения средоориентированного подхода в процессе отработки технико-технологических и учебно-методических решений тренажёров серии 9Ф660. В экспериментах приняло участие 1250 человек мужского пола в возрасте 18 лет.

Показано, что, несмотря на различия в физической реализации и методическом обеспечении (табл. 3), все тренажёры создают обучающую среду с примерно одинаковыми свойствами. Наихудшие результаты получены при обучении на реальной системе, что связано с ограниченным ресурсом числа пусков, которые были доступны обучающимся.

Вместе с тем данные результаты подтверждают необходимость отражения в среде обучения существенных элементов деятельности. Основная нагрузка в деятельности оператора ПТРК падает на решение задач сенсомоторного слежения, что и проявилось в эксперименте. Несмотря на отмеченное общее различие в иммерсивности и в формах физической реализации тренажёров, их сенсомоторная компонента оказалась одинаковой. Вследствие этого обучающая эффективность СПП с тренажёрами различных технических реализаций оказалась близкой по своему результату – качеству сенсомоторной деятельности обучавшихся в них операторов. Тождественность процессов самоорганизации, происходящих в данных СПП и в реальной системе, позволяет нам считать сравниваемые обучающие среды одинаковыми.

Таблица 3

Основные параметры обучающей среды, возникающей при обучении

на тренажёрах 9Ф660 и в деятельности на реальной системе*

Параметры иммерсивности и присутствия (свойства обучающей среды)

Тренажеры операторов систем слежения

Реальная

деятель ность

2У439

9Ф660

9Ф660 4

9Ф618

Реальность моделирования (физическая иммерсивность)

0,88

σ = 0,12

3,25

σ = 0,24

4,55

σ = 0,2

4,8

σ = 0,2

5,0

Внутреннее/внешнее соответствие

2,0

σ = 0,2

3,33

σ = 0,3

4,3

σ = 0,6

4,25

σ =0,25

5,0

Внимание/вовлечение

4,5

σ = 0,18

4,25

σ = 0, 24

4,5

σ = 0,3

4,6

σ = 0,3

2,5

σ = 0,5

Интерактивность в среде

2

4

4

4,5

5

Обучающая эффектив-ность среды

дидактичес –кая

0,65

0,8

0,84

0,7

0,3

в реальной деятельности

Нет данных

0,85

0,93

0,8

0,3

*для оценки иммерсивности и присутствия используются результаты тестов, приведённые к пятибалльной шкале. 5 баллов – максимальное значение параметра. 0 баллов – минимальное значение параметра. Обучающая эффективность среды оценивается экспертным методом в диапазоне от 0 до 1.

Отметим, что тренажёры с низкой и средней иммерсивностью имеют довольно высокие показатели интерактивности (табл. 4), что свидетельствует о возможности операторов действовать в среде тренажёра способами, подобными деятельности в реальной системе. В связи с этим наблюдается эффективный переход операторов, обучавшихся на тренажёрах, на работу в реальных системах и другие тренажёры. В среднем для погружения в новую профессиональную среду требуется 50–100 электронных пусков и некоторое время для привыкания к новой рабочей позе и органам управления.

Вторая часть экспериментального исследования была посвящена выявлению влияния факторов вовлечения в среду и оценке их влияния на эффективность обучающей среды тренажёров.

Таблица 4

Основные показатели тренажёров с различными средами обучения

(низкой и средней иммерсивности)

Наименование показателей

НИ (низкая иммерсивность)

СИ (средняя иммерсивность)

Время достижения плато обучения. Условия обучения нормальные

1,5 месяца

600 электронных пусков

0,5 месяца

250 электронных пусков

Скорость обучения на начальном этапе подготовки (прирост результатов в контрольных сериях из 150200 электронных пусков)

0,06 – для управления по ускорению

0,24 – для управления по ускорению

0,5 – для управления по скорости

0,5 – для управления по скорости

Уровень эффективности деятельности операторов на конечном этапе обучения (число успешно выполненных задач в контрольной серии из 10 электронных пусков)

0,65

σ = 0,25 – для управления по ускорению

0,84

σ = 0,087 – для управления по ускорению

0,95

σ = 0,03 – для управления по скорости

0,91

σ = 0,07 – для управления по скорости

Физическая иммерсивность

0,88

3,25

Присутствие

3,2

4,5

Интерактивность

4

4

С этой целью было проведено сравнение результатов четырех групп операторов (по 23 человека в каждой), обучавшихся в обычных условиях и при вовлечении операторов в сюжеты, обеспечиваемые учебной коммуникацией среды обучения. Учитывалась общая история жизни курсанта в воинском коллективе. Обучающий сюжет в среде тренажёра формировался методом инструктажа курсантов. Отмечалась значимость обучения и результатов на тренажёре, рассказывалась легенда, в которой оператор становился действующим лицом. Включение в среду обучения СПП проводилось организационным методом. Обеспечивалось влияние результатов обучения на условия существования курсантов в учебном коллективе во внеурочное время. «Отличники» получали освобождение от некоторых видов хозяйственных работ, поощрения в виде благодарности перед строем и т. д.

Результаты исследования (табл. 5) показывают, что эффективность обучающей среды повышается, если обеспечено включение (вовлечение) обучаемого в историю, развиваемую учебным сюжетом и учебной коммуникацией среды обучения. При этом интерактивность среды повышает активность ученика, способствует его научению.

Таблица 5

Результаты обучения операторов в условиях вовлечения в историю*

Тип тренажёра

Условия в среде обучения

с вовлекающим сюжетом

без вовлекающего сюжета

9Ф660 (СИ)

0,87

σ = 0,08

0,66

σ = 0,1

2У439 (НИ)

0,53

σ = 0,145

0,34

σ = 0,12

* – результаты решения учебных контрольных задач в группах различаются между собой на 5% уровне значимости;

– результаты в каждой группе оценивались после 200 учебных пусков путём проведения контрольных серий, состоящих из 10 электронных пусков каждая.

В третьей части экспериментального исследования (табл. 6) с помощью активного органа управления (АОУКТ) проверялось влияние на свойства обучающей среды изменений параметров моторного канала управления и искусственных искажений интерактивной составляющей деятельности оператора в среде обучения.

Таблица 6

Влияние на обучающую среду искажений физических и динамических

параметров моторного канала управления*

Степень искажения

0%

5%

10%

15%

20%

Помеха

Интерактивность

4,5

4

4

3

3

2

Иммерсивность

4

4

3,6

3, 6

3,0

3

Результат контрольной серии на тренажёре с ВИ

0,9

0,85

0,6

0,55

0,3

0,5

* – в экспериментах приняли участие подготовленные операторы (25 человек);

– степень искажения – введение дополнительного усилия на кнюппель по координате Y;

– помеха – механические колебания кнюппеля по случайному закону;

– операторы провели по 100 пусков в каждом из режимов.

Исследованы возможности введения в моторный канал управления тактильной «подсказки» (табл. 7).

Результаты эксперимента показывают сильное влияние искажений физического подобия на результаты обучения. В средах с низким моторным подобием наблюдаются явления моторной интерференции, ведущие к резкому снижению моторного навыка. Введение высокоамплитудных помех также ведёт к деструкции ранее полученного навыка управления.

Таблица 7

Результаты введения режима тактильной подсказки*

С тактильной подсказкой

Без подсказки

Начальный этап обучения

(200 пусков)

Этап закрепления

навыка

Начальный этап обучения

(200 пусков)

Этап закрепления навыка

0,73

σ = 0,08

0,76

σ = 0,07

0,68

σ = 0,16

0,74

σ = 0,12

* – результаты контрольных серий из 10 электронных пусков по окончании этапов обучения и закрепления навыков.

Предварительные результаты по введению режима тактильной подсказки в процессе обучения показывают перспективность данного метода обучения (табл. 7). Однако для создания методики, использующей данный режим, необходимы дальнейшие исследования, так как влияние тактильной подсказки требует учёта индивидуальных стратегий формирования двигательного навыка, которые в настоящее время мало изучены.

В результате проведённого цикла исследований иммерсивных обучающих сред были созданы тренажёры, которые приняты на снабжение российской армии и используются в СПП операторов ПТРК. Обобщённые результаты обучения операторов ПТРК в средах с разной физической иммерсивностью приведены в табл. 8.

Таблица 8

Процент промахов курсантов учебного центра по результатам реальной деятельности в зависимости от уровня иммерсивности сред обучения*

Наименование УТС

Годы обучения

Наименование ПТРК

Процент промахов (%)

Иммерсивность учебной среды

Отсутствует

1997–1998

«Конкурс»

35,8

Нет учебной среды 

9Ф660-2, классный

1999

«Конкурс»

15,3

НИ визуальной среды и высокая у органа и контура управления

9Ф660-3,

классный

2000–2002 (зима)

«Конкурс»

13,7

НИ визуальной среды и высокая у органа и контура управления

9Ф660-3М, классный;

9Ф618М3-2, полевой

2004–2007

«Конкурс»

6,36

ВИ визуальной среды и органа и контура управления

9Ф660-3, классный;

+9Ф618М3-2, полевой

2004–2007

«Конкурс»

«Фагот»

6,49

ВИ визуальной среды и органа и контура управления

9Ф618М3-3, полевой (классный отсутствует)

2004–2007

«Штурм-С»

20,93

ВИ визуальной среды и органа и контура управления. Ограничено число учебных пусков

* ВИ – высокая иммерсивность среды; НИ – низкая иммерсивность среды.

Из них следует, что внедрение искусственных тренажёрных сред обучения с различным уровнем иммерсивности позволило повысить на 15–30% эффективность выполнения профессиональной задачи, что эквивалентно экономии соответствующего количества ПТУР, которые являются достаточно дорогими устройствами стоимостью в несколько тысяч долларов США каждое.

В главе 4 «Иммерсивные среды и технологии в сложных технических системах» представлены примеры реализаций эргатических систем на базе методологических и теоретических положений теории профессиональных и обучающих иммерсивных сред. Выделено несколько перспективных направлений средоориентированных технологий, повышающих эффективность человеко-машинных систем:

– системы иммерсивного интерфейса;

– индуцированные виртуальные среды;

– обучающие системы включённого обучения.

Интерфейс характеризует свойства и технологию человеко-машинной связи, обеспечивающей деятельность человека в технической или обучающей системе, создаёт условия, порождающие профессиональную/обучающую среду. Предлагается новый класс систем интерфейса – погружающий, или иммерсивный интерфейс. Оператор погружается в формируемую технологиями виртуальной реальности среду, отображающую искусственный мир, деятельность в котором ведёт к решению профессиональных задач в действительном мире. В конструкции и свойствах инструментов, моделируемых в искусственном мире, максимально используется жизненный опыт субъекта. Примерами иммерсивных интерфейсов являются компьютерные представления элементов моделируемой виртуальной среды, обеспечивающие интерактивность между оператором и содержанием искусственного мира. Например, это помогающие навигации в среде анимированные персонажи («аватары»), с которыми можно вести диалоги, артефакты, предметы с определённым функциональным назначением и т. д.

Особым видом иммерсивного интерфейса являются системы с индуцированной виртуальной средой, в которых виртуальная реальность с погружённым в неё оператором копирует в реальном времени параллельно существующую реальную среду. Индуцированная виртуальная среда является носителем обратной связи, и события в ней моделируются не по абстрактному сценарию, а связаны с событиями и предметным миром реальной среды.

Рассматривается ряд возможных вариантов построения систем иммерсивных интерфейсов эргатических систем, включающих индуцированные виртуальные среды. В качестве оснований для классификации выделяемых систем интерфейса использованы отношения «генерируемая среда – реальная среда»; «управляемый объект – индуцированная копия управляемого объекта» и интерактивные свойства межсредового интерфейса.

1. Системы иммерсивного интерфейса с «тождественным отображением» – генерируемая в них виртуальная среда точно повторяет эволюцию и содержание реальной среды, а виртуальная копия управляемого объекта дублирует наблюдаемое поведение реального управляемого объекта, подчиняющегося командам оператора.

Примером систем данного класса являются системы дистанционного управления. Они позволяют:

– вывести оператора из опасной рабочей зоны (работа с радиоактивными и взрывчатыми веществами, агрессивными средами, участие в боевых действиях);

– исключить действие на оператора экстремальных физических факторов (перегрузок, невесомости, пониженного и повышенного давления среды, загазованности, воздействия ударной волны);

– избежать длительного срока доставки оператора до места деятельности (межпланетные перелёты).

2. Системы иммерсивного интерфейса для «слежения в неоптических диапазонах» являются вариантом систем с тождественным отображением. В них в качестве источника информации об объекте наблюдения используются данные о положении маркеров систем телеметрии, расположенных на управляемом объекте. При этом объект управления непосредственно оператором не наблюдается. Основная проблема – выделение и генерация параметров фона и объекта в виртуальной сцене, которые могут быть реализованы в виде синхронизируемого фона (создаётся в реальном времени с использованием информации из естественной среды) или в фиксированной, использующей абстрактную, не связанную с естественной средой, форме. В качестве примера такого рода систем можно рассматривать тепловизоры и приборы ночного видения.

3. Системы, «фильтрующие отображение» – в генерируемой среде повторяются только важные для выполнения профессиональной задачи элементы «реальной среды», объекты управляются синхронно. Данный класс систем позволяет освободить оператора от необходимости восприятия избыточной, ненужной и вредной для осуществления профессиональной деятельности информации, что может использоваться при решении задач слежения за эволюцией объекта на сложном маскирующем фоне или управлении в условиях сильных визуальных и шумовых помех.

4. Системы, «реконструирующие отображение» – в генерируемой среде создаётся объект, обладающий иной, нежели реальный объект управления (наблюдения), перцептивной формой, но они синхронизированы между собой по основным рабочим признакам реального объекта. Например, реальный физический объект сложной формы замещается в виртуальной среде на аналог, обладающий простыми визуальными свойствами, что помогает обеспечить оптимальные условия наблюдения и работы с ним.

5. Системы с «профессионально-ориентированным отображением» – генерируемая среда наполняется дополнительным по отношению к реальной среде содержанием, способствующим выполнению профессиональной задачи.

Возможно дистанционное формирование содержания среды на базе информации, получаемой из внешних источников через коммуникационные и информационные каналы.

6. Системы «интерактивного наблюдения» – данный класс систем погружает оператора в специально организованную аудиовизуальную виртуальную среду, интегрирующую в своём пространстве наблюдаемые объекты и средства работы с ними.

7. Системы «с масштабированием и реконструкцией связываемых миров» – данный класс виртуальных интерфейсов позволяет связать перцептивную систему оператора с макро- и микропространствами, в которых осуществляется его деятельность. Это виртуальные аналоги интерактивных микроскопа и телескопа при дистанционной работе в микро- и макромасштабах. Например, для работы в сфере нанотехнологий с объектами атомарных размеров можно поместить их в виртуальный мир, в котором можно проводить с данными объектами адекватные манипуляции, учитывая возникающие в микромире квантовые эффекты.

8. Системы «с интеллектуальным конструированием мира» – индуцированная среда в данном виде систем представляет собой  виртуальную реальность, связанную системами трансфера с реальным миром, из которого в процессе анализа выделяется содержание в соответствии с назначением системы. На основе его создаются средства, конструирующие содержание виртуальной среды.

Эргономическое проектирование индуцированных виртуальных сред связано с решением следующих основных задач:

– инженерно-психологический анализ деятельности оператора в индуцируемой среде;

– разработка проекта индуцируемой среды в виде функционально-структурной декомпозиции: мир, события, сцены, ситуации, объекты, признаки;

– анализ влияния деятельности оператора в индуцируемой среде на реальную среду;

– определение содержания и вида связей между индуцированной и реальной средами;

– определение психологического содержания деятельности оператора, выбор и оценка вариантов сред;

– разработка не индуцированного и индуцированного сценариев и их синхронного развития;

– определение предметно-ситуативного и обучающего содержания среды в соответствии со сценариями;

– построение концепции создания модели реальной среды, описывающей подмножество её элементов и их характеристик, необходимых для создания адекватной (по заданному критерию) рецепторной копии этой среды;

– исследование феноменов погружения оператора в индуцированную виртуальную среду и некоторых видов взаимодействия с объектами в индуцированной среде (в частности, визуального и тактильного);

– исследование форм и свойств виртуальной реальности, максимально элиминирующих фрагменты опыта субъекта и мешающих эффективному включению оператора в иммерсивный интерфейс.

Технологии виртуальной реальности позволяют проектировать системы интерфейса, обеспечивающие эффективное функционирование человека-оператора при высокой степени автоматизации процессов управления.

Индуцированные среды могут использоваться в качестве обучающих сред путём реализации обучающих сценариев. При этом транслятор состояний отключается от реального мира и подключается к моделируемому миру с требуемым учебным содержанием.

В п. 4.1.4 «Среды включённого обучения в авиации» рассматриваются особенности нового класса систем профессиональной подготовки – систем оперативного предбоевого срабатывания (СОПС).

В данных системах оператор работает с реконструированным на базе предварительно полученной из разных источников информации миром профессиональной деятельности. Главное отличие данных систем от классических тренажёров в том, что СОПС работают с профессионалами, и их цель – обеспечение решения конкретной задачи, а не формирование профессиональных навыков, знаний и умений.

В п. 4.2 диссертационного исследования на примере тематического проектирования самолетов 5-го поколения раскрываются вопросы применения концепции инженерно-психологического проектирования «умножение возможностей».

В соответствии с данной концепцией задачей эргономического проектирования является прежде всего расширение возможностей психологической и психофизиологической систем оператора, наделение его новыми свойствами (в том числе и личностными) для решения профессиональной задачи. Реализуется методология взаимного проектирования человека и техники, в соответствии с которой в сложных, наделённых искусственным интеллектом, эрготехнических системах происходит активное взаимное влияние пользователя на техническую среду эргатической системы и технической среды на человека-пользователя. Возникающая коммуникация оказывает ориентирующие, проектирующие и корректирующие действия на её участников, в том числе и на систему, обладающую искусственным интеллектом.

Концепция «умножения возможностей» позволяет включить в круг задач, рассматриваемых инженерной психологией, не только вопросы проработки новых изделий и систем с точки зрения обеспечения технико-технологических аспектов проектирования, но и вопросы формирования посредством технической среды эффективного внутреннего мира профессионала – техноконструирование личности.

III. ВЫВОДЫ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Осуществлен теоретический анализ феномена «среда» в контексте изучения процессов обучения и профессиональной деятельности. Показано, что среда является продуктом конструирующей деятельности человека и не может рассматриваться вне его психического содержания. Предложено понимание сущности иммерсивной обучающей среды как системного самоорганизующегося психологического конструкта, что ведёт к появлению в ней ряда свойств, позволяющих создавать новые формы эффективных обучающих систем.

2. Постулаты теории обучающих и профессиональных иммерсивных сред, сформулированной на базе анализа представлений о законах обучения в искусственных иммерсивных средах, следующие: самоорганизации, селективности, погружения, присутствия, конструирующей активности обучаемого, взаимной ориентации в процессе обучающей коммуникации, физической непосредственности и субъектной (сознательной) опосредованности – интерпретативности, историчности.

3. Обучающая среда в содержательном плане возникает всегда как динамический процесс в субъекте обучения, в который им лично (не всегда осознанно) избирательно вовлекаются самые разнообразные элементы внешнего и/или внутреннего окружения с целью обеспечения аутопоэзиса организма, стабильности личности, непрерывности её истории. Основные свойства иммерсивной обучающей среды: избыточность, наблюдаемость, доступность когнитивному опыту (конструируемость), насыщенность, пластичность, внесубъектная пространственная локализация, автономность существования, синхронизируемость, векторность, целостность, мотивогенность, иммерсивность, присутствие, интерактивность.

4. Научение в иммерсивных средах можно рассматривать как изменение через опыт способа поддержания циклической организации организма оператора, что ведёт к изменению его области взаимодействий.

5. Обучение в среде связано с логикой развития и деятельностью организма как аутопоэтической системы, реализующей конструирование, сохранение и историческое развитие личности и биологической структуры организма, обеспечивающей его жизнедеятельность.

6. Проанализированы эргономические факторы, влияющие на обучение в искусственных средах и формирование эффективных обучающих сред. Они связаны с подобием контента среды обучения контенту среды профессионального опыта. В рамках теории иммерсивных сред выделены формы подобия:

– физическое, обеспечивающее физическую адекватность законов функционирования мира среды обучения законам реального мира;

– содержательное, обеспечивающее дидактическую адекватность содержания мира обучающей среды.

7. Систематизированы с эргономической точки зрения основные виды иммерсивных сред, возникающие в профессиональной и учебной деятельности, которые разделяются:

– по форме психологического присутствия на: психологические среды (полное погружение в субъективный мир); физические среды (полное погружение в среду действительности); среды с переменной реалистичностью;

– по степени подобия среде учебного и профессионального опыта: высокореалистические, среднего подобия, низкого подобия.

8. Обоснована методология проектирования и внедрения положений теории иммерсивных сред в практику разработки тренажёров операторов динамических систем и систем иммерсивного интерфейса для сложных технических комплексов. Дано определение тренажёра в рамках теории иммерсивных обучающих сред как технической системы, моделирующей с определённым уровнем подобия (вплоть до полного) элементы и условия применения реальной СЧМ, порождающей при включении в нее оператора обучающую среду, деятельность в которой приводит к формированию и поддержанию у оператора требуемого уровня профессиональной готовности. Тренажёр можно рассматривать как устройство, порождающее обучающую среду посредством повторения обучаемым некоторой учебной деятельности, включающей действия, свойственные управлению реальным объектом.

9. Описаны структуры индуцированных иммерсивных сред и рассмотрены их основные свойства. Это системы иммерсивного интерфейса: с «тождественным отображением», «для слежения в неоптических диапазонах», «фильтрующие отображение», «реконструирующие отображение», «с профессионально-ориентированным отображением», «интерактивного наблюдения», «с масштабированием и реконструкцией связываемых миров», «с интеллектуальным конструированием мира».

10. Экспериментально проверена зависимость эффективности иммерсивных тренажёрных сред обучения от уровня иммерсивности достигаемого имитационными системами тренажёра. Показано, что для достижения обучающего эффекта в иммерсивной среде необходимо:

– обеспечить включение (вовлечение) обучаемого в историю, развиваемую учебным сюжетом и учебной коммуникацией среды, ведущим к научению;

– показано отсутствие связи между высоким физическим подобием и обучающим эффектом тренажёра. Вместе с тем качество физического моделирования должно быть достаточным для отражения существенных для профессиональной деятельности свойств физической среды.

11. Предложены эргономические принципы и методологические схемы для тематического проектирования иммерсивных сред на примере проектирования самолетов 5-го поколения, тренажёров и индуцированных виртуальных интерфейсов. Выявлена тенденция использования средоориентированных технологий при проектировании сложной авиационной техники и интерфейсов. Предложена и обоснована концепция инженерно-психологического проектирования сложных эргатических систем «умножение возможностей», реализующая методологию взаимного проектирования человека и техники, что позволяет включить в круг задач эргономического проектирования вопросы техноконструирования личности профессионала. Рассмотрен вариант реализации концепции «умножение возможностей» на примере самолётов 5-го поколения. Сформулирована парадигма проектирования боевой техники, включающая человека в сложную техническую среду. В соответствии с нею проектирование военной техники заключается в обеспечении военного специалиста суммой технологий, делающих его неуязвимым, непобедимым, эффективным в профессиональной деятельности.

12. Предложены перспективные направления эргономического обеспечения проектирования эргатических систем, включающих искусственные среды. Рассмотрен новый класс обучающих систем – систем включённого обучения, в которых среды обучения формируются в профессиональной среде, встраиваются в неё. Это позволяет более рационально использовать ресурсы эргатической системы для поддержания уровня готовности оператора. Предложен новый класс систем включённого обучения – системы оперативного предбоевого срабатывания (СОПС). Дано концептуальное описание данного класса систем и проведён анализ варианта реализации для подготовки авиационных экипажей.

IV. ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Сергеев, С. Ф. Обучающие и профессиональные иммерсивные среды [Текст] / С. Ф. Сергеев. – М.: Народное образование, 2009. – 432 с. ISBN 978-5-87953-256-2. – 1000 экз. (27,0 п. л.)

2. Сергеев, С. Ф. Эргономика объектов вооружения: Курс инженерной психологии для конструкторов управляемого оружия [Текст] / С. Ф. Сергеев. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – 143 с. – 500 экз. – ISBN 978-5-7422-2230-9. (9,0 п. л.)

Учебные пособия

3. Сергеев, С. Ф. Эргономика объектов вооружения (Краткий курс инженерной психологии для конструкторов систем управляемого вооружения) [Текст] / С. Ф. Сергеев. – Тула: Гриф и К, 2003. – 124 с. – 500 экз. – ISBN 5-8125-0311-7. (7,75 п. л.)

4. Сергеев, С. Ф. Курс лекций по инженерной психологии и эргономике [Текст] / С. Ф. Сергеев. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2008. – 174 с. – 300 экз. – ISBN 978-5-288-04640-7. (10,23 п. л.)

5. Сергеев, С. Ф. Инженерная психология и эргономика: Учебное пособие [Текст] / С. Ф. Сергеев. – М.: НИИ школьных технологий, 2008. – 176 с. – 2000 экз. – ISBN 978-5-91447-010-1. (11,0 п. л.)

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

Министерства образования и науки РФ

6. Сергеев, С. Ф. Среда как структурирующий феномен при разработке человеко-машинных систем [Текст] / С. Ф. Сергеев // Известия ТулГУ. Серия: Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления. Т. 1. Вып. 2. Вычислительная техника. – Тула: ТулГУ, 2003. – С. 159–166. (0,63 п. л.)

7. Сергеев, С. Ф. Технологии обучения в технических обучающих профессиональных средах [Текст] / С. Ф. Сергеев // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. – 2004. – №  1. – С. 63. (0,1 п. л.)

8. Сергеев, С. Ф. Методологические основы проектирования обучающих сред [Текст] / С. Ф. Сергеев // Авиакосмическое приборостроение. – 2006. – № 2. – С. 50–56. (0,73 п. л.)

9. Сергеев, С.Ф. Педагогический конструктивизм: Концептуальная модель [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2006. – № 2. – С. 48–53. (0,6 п. л.)

10. Сергеев, С. Ф. Конструктивизм и обучающие среды [Текст] / С. Ф. Сергеев // Философия образования. – 2006. – № 2 (16). – С. 215–222. (1,0 п. л.)

11. Сергеев, С. Ф. Проектирование обучающих сред [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2006. – № 3. – С. 58–65. (1,0 п. л.)

12. Сергеев, С. Ф. Педагогика самопроектирования личности / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2006. – № 4. – С. 9–12. (0,36 п. л.)

13. Сергеев, С. Ф. Обучающая среда: Концептуальный анализ [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2006. – № 5. – С. 29–34. (0,64 п. л.)

14. Сергеев, С. Ф. Иммерсивность, присутствие и интерактивность в обучающих средах [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2006. – № 6. – С. 36–42. (0,75 п. л.)

15. Сергеев, С. Ф. Диалектика интимного и публичного в образовании [Текст] / С. Ф. Сергеев // Философия образования. – 2007. – № 1(18). – С. 178–185. (0,65 п. л.)

16. Сергеев, С. Ф. Интимность и публичность в образовании [Текст] / С. Ф. Сергеев // Народное образование. – 2007. – № 5. – С. 187–192. (0,63 п. л.)

17. Сергеев, С. Ф. Обучающие среды в зеркале конструктивизма [Текст] / С. Ф. Сергеев // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 6. – Вып. 3. – 2007. – С. 330–336. (0,97 п. л.)

18. Сергеев, С. Ф. Методология эргономического проектирования систем искусственного интеллекта для самолётов 5-го поколения / С. Ф. Сергеев // Мехатроника, Автоматизация, Управление. – 2007. – № 11. – С. 6–11. (1,0 п. л.)

19. Сергеев, С. Ф. Конструктивизм: Концепт «знание» [Текст] / С. Ф. Сергеев // Философия образования. – 2008. – № 1(22). – С. 286–294. (0,67 п. л.)

20. Сергеев, С. Ф. Концепт «знание» в парадигме конструктивизма [Текст] / С. Ф. Сергеев // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 12. Вып. 3. –  2008. – С. 418–427. (0,9 п. л.)

21. Сергеев, C.Ф. Образование и жизненный успех [Текст] / С.Ф. Сергеев // Народное образование. – 2009. – № 4. – С. 213–216. (0,3 п. л.)

22. Сергеев, С. Ф. Образование как организация – мифы и реальность [Текст] / С. Ф. Сергеев // Народное образование. – 2009. – № 7. – С. 69–74. (0,73 п. л.)

Авторские свидетельства и патенты на изобретения

23. А. с. 1346133 СССР, МКИ А 61 В 5/16. Устройство для оценки эмоциональной устойчивости операторов / С. Ф. Сергеев, И. М. Пронин (СССР). – № 3925104; заявл. 04.07.85; опубл. 22.06.87. – 3 с.: ил. (авторский вклад 50%)

24. А. с. 1399803 СССР, МКИ G 09 В 17/04. Способ считывания информации оператором / С. Ф. Сергеев, Г. Л. Коротеев (СССР). – № 3802409; заявл. 19.10.84; опубл. 01.02.88. – 4 с.: ил. (авторский вклад 50%)

25. Пат. 2109316 Российская Федерация, МПК6 G 05B13/00. Комбинированная система управления с динамически модифицируемым контуром / С. Ф. Богданов, Г. Л. Коротеев, С. Ф. Сергеев; заявитель и патентообладатель ТОО «Тульский Левша». – № 94045536/09; заявл. 29.12.94; опубл. 20.04.98. – 3 с.: ил. (авторский вклад 34,0%)

Научные статьи, тезисы докладов

26. Сергеев, С. Ф. Тренажёры с игровыми сценариями [Текст] / В. П. Козлов, С. Ф. Сергеев, В. Н. Соколов // Тренажёры и имитаторы: Тезисы докладов межотраслевой конференции / Под ред. В. М. Лискина. – М.: ЦНИИ информации, 1988. – С. 32–33. (0,12 / 0,04 п. л.)

27. Сергеев, С. Ф. Системный подход в создании средств профессиональной подготовки операторов массовых профессий [Текст] / В. М. Лискин, С. Ф. Сергеев, Г. Л. Коротеев // Оборонная техника. – 1988. – № 2. – С. 43–46. (0,5 / 0,2 п. л.)

28. Сергеев, С. Ф. О влиянии индивидуальных нейрометрических характеристик операторов на динамику формирования сенсомоторных навыков управления динамическим объектом [Текст] / И. Л. Соломин, А. В. Миролюбов, В. М. Лискин, Г. Л. Коротеев, С. Ф. Сергеев // Техника, экономика, информация. Серия Эргономика (Межотраслевой научно-технический сборник). – 1988. – № 1. – С. 85–92. (1,0 / 0,2 п. л.)

29. Сергеев, С. Ф. Биомеханические аспекты деятельности и подготовки операторов КУВ [Текст] / В. М. Лискин, Г. Л. Коротеев, С. Ф. Сергеев, А. Ф. Бочаров, Г. П. Иванова // Техника, экономика, информация. Серия Эргономика (Межотраслевой научно-технический сборник). – 1988. – № 1. – С. 93–97. (0,6 / 0,1 п. л.)

30. Сергеев, С. Ф. Перспективные структуры тренажёров [Текст] / С. Ф. Сергеев, Г. Л. Коротеев, В. М. Лискин // Тренажёры в формировании профессиональных навыков при подготовке специалистов: Тезисы докладов Второй всесоюзной научно-технической конференции (г. Ульяновск, 18–20 октября 1988 г.). – М., 1988. – С. 78–80. (0,25 / 0,1 п. л.)

31. Сергеев, С. Ф. Активная психорегуляция при подготовке операторов системы слежения [Текст] / И. В. Ежов, С. Ф. Сергеев // Тренажёры в формировании профессиональных навыков при подготовке специалистов: Тезисы докладов Второй всесоюзной научно-технической конференции (Ульяновск, 18–20 октября 1988 г.). – М., 1988. – С. 297–298. (0,18 / 0,08 п. л.)

32. Сергеев, С. Ф. Обучение в синтезированных динамических игровых средах [Текст] / С. Ф. Сергеев, В. М. Лискин, Г. Л. Коротеев // Тезисы докладов Всесоюзной научно-методической конференции «Педагогические и психологические аспекты компьютеризации образования» (Высшая школа). Ч. 1. – Рига, 1988. – С. 67–68. (0,18 / 0,1 п. л.)

33. Сергеев, С. Ф. Инженерно-психологические аспекты проектирования тренажёров операторов КУВ [Текст] / С. Ф. Сергеев // Оборонная техника. – 1988. – № 9. – С. 10–12. (0,4 п. л.)

34. Сергеев, С. Ф. Тренажёр как компьютерная игра [Текст] / С. Ф. Сергеев // Психология и научно-технический прогресс: Тезисы докладов к VII съезду Общества психологов СССР. – М., 1989. – С. 152–153. (0,2 п. л.)

35. Сергеев, С. Ф. Состояние и тенденции развития УТС операторов КУВ: Аналитический обзор за 1982–1987 / О. Н. Королёва, Г. Л. Коротеев, В. М. Лискин, С. Ф. Сергеев. – М., ЦНИИ информации, 1988. – 87 с. (8,2 / 2,0 п. л.)

36. Сергеев, С. Ф. Моделирование динамических сред иерархически соподчиненных объектов [Текст] / Г. Л. Коротеев, С. Ф. Сергеев // Проблемы инженерной психологии: Материалы VII Всесоюзной конференции по инженерной психологии. – Л., 1990. – С. 93. (0,06 / 0,03 п. л.)

37. Сергеев, С. Ф. Методы игрового моделирования в профессиональной психодиагностике [Текст] / С. Ф. Сергеев // Проблемы инженерной психологии: Материалы VII Всесоюзной конференции по инженерной психологии. – Л., 1990. – С. 159. (0,06 п. л.)

38. Сергеев С. Ф. Тренажёры на базе обучающих информационно-динамических сред [Текст] / С. Ф. Сергеев // Эргономика и социальная ориентация научно-технического прогресса: Материалы конференций, совещаний. – М.: ВНИИТЭ, 1989. – С. 117. (0,12 п. л.)

39. Сергеев, С. Ф. Формирующий интерфейс как средство повышения эффективности компьютерных обучающих систем [Текст] / С. Ф. Сергеев // Компьютерная технология обучения в высшей школе. Ч. II. Практика компьютерной технологии обучения: тезисы докладов. – Севастополь: СВВМИУ, 1989. – С. 82. (0,06 п. л.)

40. Сергеев, С. Ф. Перспективы развития компьютерных обучающих систем на базе средоориентированных технологий [Текст] / С. Ф. Сергеев, Г. Л. Коротеев // Оборонная техника. – 1990. – № 2. – С. 58–61. (0,4 / 0,2 п. л.)

41. Сергеев, С. Ф. Перцептивная интерференция в условиях программируемой саморегуляции [Текст] / С. Ф. Сергеев // Модели и методы медицинской информатики. – Владивосток: Изд-во ДВО АН СССР, 1990. – С. 133–139. (0,5 п. л.)

42. Сергеев, С. Ф. Средо-ориентированное обучение [Текст] / С. Ф. Сергеев // Новые ценности образования: Тезаурус для учителей и школьных психологов /  редактор-составитель Н. Б. Крылова. – М., 1995. – С. 94–96. (0,25 п. л.)

43. Сергеев, С. Ф. Технология междисциплинарного синтеза при создании технических обучающих систем [Текст] / С. Ф. Сергеев // Управление учебным процессом и современные технологии обучения: Сб. научно-методических материалов. – Вып. 6. – Тула: ТулГУ, 2004. – С. 121–124. (0,21 п. л.)

44. Сергеев, С. Ф. Методические приёмы повышения эффективности подготовки в виртуальных средах [Текст] / С. Ф. Сергеев // Управление учебным процессом и современные технологии обучения: Сб. научно-методических материалов. – Вып. 6. – Тула: ТулГУ, 2004. – С. 124–127. (0,2 п. л.)

45. Сергеев, С. Ф. Инженерно-психологические проблемы и перспективы развития систем виртуального дистанционного управления [Текст] / А. П. Захаревич, В. П. Киселевич, С. Ф. Сергеев // Мир Авионики. – 2005. – № 4. – С. 30–32. (0,33 / 0,17 п. л.)

46. Сергеев, С. Ф. Проблемы дистанционного виртуального управления беспилотными летательными аппаратами [Текст] / А. П. Захаревич, С. Ф. Сергеев // 4-я Международная конференция «Авиация и космонавтика – 2005». 10–13 октября 2005 г. Москва. Тезисы докладов. – М.: Изд-во МАИ, 2005. – С. 30–31. (0,06 / 0,03 п. л.)

47. Сергеев, С. Ф. Иммерсивность в тренажёрах подготовки водителей грузового автотранспорта [Текст] / А. П. Захаревич, В. П. Киселевич, С. Ф. Сергеев // Мир Авионики. – 2005. – № 5. – С. 52–55. (0.33; авторский вклад 0,11 п. л.)

48. Сергеев, С. Ф. Перцептивные и мнемические процессы в глубоком гипнозе [Текст] / С. Ф. Сергеев // Вторая международная конференция по когнитивной науке: Тезисы докладов: в 2 т. Санкт-Петербург, 9–13 июня 2006 г. – СПб.: Филологический факультет СПбГУ, 2006. Т 2. – С. 640–641. (0,18 п. л.)

49. Сергеев, С. Ф. Когнитивные процессы в условиях гипнотической индукции [Текст] / С. Ф. Сергеев // Экспериментальная психология познания: когнитивная логика сознательного и бессознательного / В. М. Аллахвердов и др. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2006. – С. 69–86. (0,82 п. л.)

50. Сергеев, С. Ф. Проблемы оценки качества обучения в виртуальных обучающих средах: Конструктивистский подход [Текст] / С. Ф. Сергеев // Материалы XVII Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», 28–29 июня 2006 г., г. Троицк. – Троицк: ЦНПТ, МОО фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2006. – С. 381–382. (0,12 п. л.)

51. Сергеев, С. Ф. Проблемы подготовки летно-операторского состава перспективных авиационных систем [Текст] / А. П. Захаревич, С. Ф. Сергеев // Мир Авионики. – 2006. – № 3. – С. 58–61. (0,65 / 0,33 п. л.)

52. Сергеев, С. Ф. Эргономические проблемы проектирования интерфейса на базе индуцированных виртуальных сред [Текст] / С. Ф. Сергеев // Мир Авионики. – 2006. – № 3. – С. 62–67. (0,75 п. л.)

53. Сергеев, С. Ф. Проблемы проектирования интерфейса человеко-машинных систем / С. Ф. Сергеев // Ананьевские чтения–2006: Материалы научно-практической конференции «Ананьевские чтения–2006» [Текст] / С. Ф. Сергеев / Под ред. Л. А. Цветковой, А. А. Крылова. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2006. – С. 155–157. (0,18 п. л.)

54. Сергеев, С. Ф. Инженерно-психологические проблемы создания интерфейса человек-машина для самолётов 5-го поколения [Текст] / С. Ф. Сергеев // 5-я Международная конференция «Авиация и космонавтика–2006». 23–26 октября 2006 г. Москва. Тезисы докладов. – М.: Изд-во МАИ, 2006. – С. 266. (0,06 п. л.)

55. Сергеев, С. Ф. Проблемы проектирования виртуальных компенсирующих и обучающе-корригирующих сред [Текст] / С. Ф. Сергеев // Технологические и методологические аспекты современного этапа развития образовательно-реабилитационных программ непрерывного образования инвалидов: тезисы докладов Международной конференции. Москва, 2007 г. – М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. – С. 130–132. (0,31 п. л.)

56. Сергеев, С. Ф. Обучение в аномальных физических средах [Текст] / С. Ф. Сергеев // Материалы XVIII Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г. Троицк, 27–28 июня 2007 г. – Троицк: ЦНПТ, МОО фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2007. – С. 221–223. (0,28 п. л.)

57. Сергеев, С. Ф. Концепт «знание»: Неклассическая модель [Текст] / С. Ф. Сергеев // Материалы XVIII Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г. Троицк, 27–28 июня 2007 г. – Троицк: ЦНПТ, МОО фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2007. – С. 483–484. (0,11 п. л.)

58. Сергеев, С. Ф. Методология эргономического проектирования систем искусственного интеллекта для самолётов 5-го поколения [Текст] / С. Ф. Сергеев // Мир Авионики. – 2007. – № 4. – С. 48–53. (1,0 п. л.)

59. Сергеев, С. Ф. Проблемы обучения в виртуальных мирах с неклассической физикой [Текст] / С. Ф. Сергеев // Материалы IV Всероссийского съезда Российского психологического общества. Ростов-на-Дону, 18–21 сентября 2007 г. – Ростов-на-Дону, 2007. – С. 154–155. (0,14 п. л.)

60. Сергеев, С. Ф. Перспективы развития авиационных систем  с искусственным интеллектом [Текст] / А. П. Захаревич, С. Ф. Сергеев // 6-я Международная конференция «Авиация и космонавтика – 2007». 1–4 октября 2007 г. Москва: Тезисы докладов. – М.: Изд-во МАИ, 2007. – С. 31–32. (0,06 / 0,03 п. л.)

61. Сергеев, С. Ф. Искусственный интеллект в самолётах 5-го поколения: инженерно-психологическое проектирование [Текст] / С. Ф. Сергеев // 6-я Международная конференция «Авиация и космонавтика–2007». 1–4 октября 2007 г. Москва: Тезисы докладов. – М.: Изд-во МАИ, 2007. – С. 32–33. (0,07 п. л.)

62. Сергеев, С. Ф. Искусственный интеллект в самоорганизующихся технических средах самолётов 5-го поколения [Текст] / С. Ф. Сергеев // ЧФ: Проблемы психологии и эргономики. – 2007. – № 3/2. – С. 85–86. (0,18 п. л.)

63. Сергеев, С. Ф. Коннективизм как педагогическая система: Метафора сети [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2008. – № 1. – С. 44–48. (0,5 п.л.)

64. Сергеев, С. Ф. Виртуальные обучающие среды с искусственными причинно-следственными связями [Текст] / С. Ф. Сергеев // Труды СПбГЛТА. Актуальные проблемы развития высшей школы. Проблемы качества подготовки специалистов. Эдукология – новая наука об образовании: Материалы международной научно-методологической конференции. – СПб.: СПбГЛТА, 2008. – С. 206–210. (0,23 п. л.)

65. Сергеев, С. Ф. Перспективы и проблемы инженерно-психологического проектирования сложных технических сред: Методология и технологии [Текст] / С. Ф. Сергеев // 1-я конференция МАА-РАКЦ «Космос для человечества»: Сб. тезисов. 21–23 мая 2008 г. г. Королёв, Московская область, Россия. – Королёв, 2008. – С. 32–33. (0,19 п. л.)

66. Сергеев, С. Ф. Обучающие свойства среды: смена парадигмы [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2008. – № 2. – С. 25–33. (0,98 п. л.)

67. Сергеев, С. Ф. Методика дискурсивного обучения [Текст] / С. Ф. Сергеев // Материалы XIX Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г. Троицк, 26–27 июня 2008 г. – Троицк: ЦНПТ, МОО фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2008. – С. 207–208. (0,13 п. л.)

68. Сергеев, С. Ф. Конструирование причинно-следственных связей в виртуальных обучающих средах [Текст] / С. Ф. Сергеев // Вестник НГУ. Серия Психология. – 2008. – Т. 2. – Вып. 1. – С. 24–26. (0,18 п. л.)

69. Сергеев, С. Ф. Психологические проблемы проектирования мехатронных сред эргатических систем [Текст] / С. Ф. Сергеев / Материалы 2-й Российской мультиконференции по проблемам управления. Мехатроника, автоматизация, управление. – С.-Петербург: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2008. – С. 287–290. (0,23 п. л.)

70. Сергеев, С. Ф. Методологические аспекты проектирования сложных авиационных технических сред [Текст] / С. Ф. Сергеев, А. П. Захаревич // 7-я Международная конференция «Авиация и космонавтика–2008»: Тезисы докладов. – М.: Изд-во МАИ-Принт, 2008. – С. 73–74. (0,05 / 0,03 п. л.)

71. Сергеев, С. Ф. Образовательная среда как когнитивная модель [Текст] / С. Ф. Сергеев // 5-я Российская конференция по экологической психологии: Тезисы (Москва, 26–27 ноября 2008 г.) / Научн. редактор М. О. Мдивани. – М.: Психологический институт РАО, 2008. – С. 262–265. (0,17 п. л.)

72. Сергеев, C. Ф. Саморазвитие: Конструктивистская модель [Текст] / С. Ф. Сергеев // Психология саморазвития человека: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2008. – С. 52–54. (0,14 п. л.)

73. Сергеев, C. Ф. Тема и дискурс в педагогическом процессе [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2008. – № 4. – С. 33–38. (0,44 п. л.)

74. Сергеев, С. Ф. Погружение в обучении: обучение в погружении [Текст] / С. Ф. Сергеев // Материалы XX Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г. Троицк, 26–27 июня 2009 г. – Троицк: ЦНПТ, МОО фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2009. – С. 547–549. (0,16 п. л.)

75. Сергеев, С. Ф. Постулаты теории обучающих иммерсивных сред [Текст] / С. Ф. Сергеев // Материалы XX Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г. Троицк, 26–27 июня 2009 г. – Троицк: ЦНПТ, МОО фонд новых технологий в образовании «Байтик», 2009. – С. 549–550. (0,13 п. л.)

76. Сергеев, С. Ф. Базовые понятия педагогики конструктивизма: Реальность, действительность, виртуальность [Текст] / С. Ф. Сергеев // Школьные технологии. – 2009. – № 2. – С. 9–11. (0,75 п. л.)

77. Сергеев, С. Ф. Человеческий фактор в мехатронике: эргономические проблемы [Текст] / С. Ф. Сергеев // Мехатроника, автоматизация, управление (МАУ–2009) // Материалы Международной научно-технической конференции. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – С. 172–175. (0,16 п. л.)

78. Сергеев, С. Ф. Искусственный интеллект и искусственное сознание в мехатронных системах [Текст] / А. П. Захаревич, С. Ф. Сергеев // Мехатроника, автоматизация, управление (МАУ-2009) // Материалы Международной научно-технической конференции. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – С. 204–206. (0,17 / 0,1 п. л.)

79. Сергеев, С. Ф. Методология проектирования иммерсивных тренажеров операторов систем слежения [Текст] / С. Ф. Сергеев, Г. Л. Коротеев, В. Н. Соколов // Передовые технологии в авиаприборостроении. Материалы V Всероссийской научно-технической конференции Национальной Ассоциации авиаприборостроителей (НААП). – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – С. 96–101. (0,16 / 0,08 п. л.)

80. Сергеев, С. Ф. Понятийный базис постклассической эргономики [Текст] / С. Ф. Сергеев // Передовые технологии в авиаприборостроении. Материалы V Всероссийской научно-технической конференции Национальной Ассоциации авиаприборостроителей (НААП). – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – С. 101–107. (0,27 п. л.)


1 Берталанфи Л. фон. Общая теория систем, критический обзор // Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969. С. 23–82.

2 Матурана У., Варела Ф. Древо познания. М.: Прогресс-Традиция, 2001.

3 Foerster H. von. Erkenntnistheorien und Selbstorganisation // Der Diskurs des Radikalen Konstruktivismus. Suhrkamp, Frankfurt am Main. 1996. 7. Aufl. S. 133–158.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.