ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ТРЕНАЖЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ МОРСКИХ ОПЕРАТОРОВ

PSYCHOLOGICAL COMPONENT OF SIMULATOR TRAINING OF MARINE OPERATORS

Elena Kovalskaya

master’s student, School of Arts and Humanities, Psychology of Management, Far Eastern Federal University,

Russia, Vladivostok

Irina Gerasimova

scientific supervisor, candidate of Sciences in Psychology, associate professor, Far Eastern Federal University,

Russia, Vladivostok

АННОТАЦИЯ

При растущем уровне автоматизации управления морским транспортом, уровень аварийности остается высоким. Выявлено, что именно человек в системе «человек-машина» является наиболее частой причиной допущения ошибок, которые приводят к чрезвычайным последствиям, а их устранение к большим финансовым затратам. Тренажер является обязательным современным средством для качественного обучения операторов. Тренажерная подготовка операторов заключается не только в изучении функционирования машин и механизмов, но и в выявлении требований профессии к специалисту, набора профессионально-важных качеств (психофизиологических и социально-психологических) каждого оператора, в том числе его способности проявить компетентность в штатных и нештатных условиях.

ABSTRACT

With the increasing level of automation of marine transport management, the accident rate remains high. It has been revealed that it is the person in the "man-machine" system who is the most common cause of making mistakes that lead to extreme consequences, and their elimination leads to high financial costs. The simulator is a mandatory modern tool for high-quality marine operator training. Simulator training of operators consists not only in studying the functioning of machines and mechanisms, but also in identifying the professional requirements for a specialist, a set of professionally important qualities of each operator, including his ability to demonstrate competence in normal and abnormal conditions.

Ключевые слова: морской оператор; тренажер; тренажерная подготовка; надежность оператора.

Keywords: marine operator; simulator; simulator training; operator reliability.

На современном уровне развития техники и технологий по-прежнему существует проблема безопасности эксплуатации сложных технических систем - морская стихия, как и века назад, остается стихией. При постоянно растущем уровне автоматизации управления морским транспортом, уровень аварийности флота остается высоким (Д.К. Глазюк, С.И. Кондратьев, А.Н. Соболенко А.Н. Томилин). Выявлено, что именно человек в системе «человек-машина» является основной причиной морских аварий: его ошибочное взаимодействие с техникой или неправильное взаимодействие членов экипажа. [9]

Темпы технического совершенствования флота опережают темпы качества подготовки командных кадров плавсостава и специалистов всей инфраструктуры морского транспорта. (И.В. Севастьянова). [13]

 От грамотных действий капитанов, судоводителей, штурманов, судомехаников, радистов, судовых электромехаников зависит жизнь экипажа, безопасность судна, сохранность груза и экологическое благополучие окружающей среды. Для всех перечисленных выше специалистов будем использовать термин «оператор» или «морской оператор». Данный термин оправдан при комплексном подходе к проблеме, связанной со взаимодействием человека и машины (судна). При этом важен сам процесс, в котором выстраивается это взаимодействие, насколько психически затратно оказывается это взаимодействие для человека-оператора, т.е. цена деятельности. Результативность такого взаимодействия зависит от множества факторов: технической и психической готовности, способности длительное время пребывать в состоянии диалога «человек-механизм», контролировать несколько механизмов одновременно, удерживать внимание, переключать внимание, объема памяти. Восприятие ситуации и принятие решения базируются на данных, полученных от технических средств, отражающих реальную обстановку обычно в наборе символов.

Важно понимать, что виртуальный формат имеет свои ограничения, заложенные функциональными возможностями прибора.  Человек так же ограничен в выборе информации своими особенностями («фильтрами») восприятия. Но у него есть возможность перенастраиваться в зависимости от изменения ситуации, своих профессиональных навыков и индивидуальных психических особенностей. Как отмечает Н.Н. Григорьев, у человека «фильтры» динамичны, в то время как «фильтры» техники статичны. [6] Способность обрабатывать и оценивать поток информации зависит от ПВК, от психоэмоционального состояния оператора, от личной реактивной тревожности, утомления, способности к восприятию ситуации, напряженности, фрустрации и других факторов.

В решении задач совершенствования подготовки морских операторов главное значение отдается созданию и использованию тренажеров, стендов, электронных систем обучения, к которым предъявляются исключительные требования к реалистичности симуляции. Тренажерные технологии получили наибольшее развитие там, где ошибки обучения на реальных объектах могут привести к серьезным последствиям, а их устранение к большим финансовым затратам. Тренажеры позволяют осуществлять обучение применительно к обычным условиям эксплуатации судна и критическим, чрезвычайным и аварийным ситуациям. [5] На флоте при подготовке плавсостава тренажер является обязательным, необходимым, а иногда и единственным способом отработки действий оператора в чрезвычайных условиях. Тренажер является современным средством для качественного обучения, предоставляющее человеку-оператору возможность принять решение, выполнить его и оценить результат без вывода из строя оборудования, без высоких затрат.

Тренажерная подготовка играет существенную роль в получении профессиональных компетенций морских специалистов. Упражнения на тренажере позволяют изучать поведение конкретного человека в сложной обстановке. Современные технологии виртуальной реальности и 3D- визуализация являются базой для построения новых поколений мультимодальных человеко-компьютерных интерфейсов и создания интерактивных обучающих систем. Морские симуляторы обеспечивают гибкую среду обучения, создавая условия, которые обычно неосуществимы в реальных рабочих процессах: запуск повторяющихся сценариев, моделирование аварийных ситуаций и сложных погодных условий. А также дают возможность останавливать операции для предоставления обратной связи и проведения подробных разборов ошибок. Морские симуляторы помогают усвоить теоретические блоки информации, отработать управление сценариями, познакомиться с алгоритмами устранения поломок, развить навыки управления критическими инцидентами и преодоления стресса. [10]

Существует 4 типа морских симуляторов, используемых в учреждениях морского образования и подготовки: полнофункциональные стимуляторы, стимуляторы виртуальной реальности, настольные стимуляторы и облачные. [19]

Полнофункциональные симуляторы состоят из реалистичных копий мостика или машинного отделения судна со всеми необходимыми приборами, дисплеями и фотореалистичными цифровыми проекциями окружающего пространства. Симуляторы виртуальной реальности погружают пользователей в реалистичный опыт рабочей среды с помощью специальных шлемов. Настольные симулятор – это компьютер, воспроизводящий некоторые аспекты морских операций с использованием загруженного специального программного обеспечения. Облачный симулятор отличается от настольного по локации программного обеспечения и информационной базы данных, расположенных в облачных хранилищах. А пользователю выдается готовый продукт моделирования, просматриваемый с помощью веб-браузера на своем устройстве.

Симуляторы машинного отделения используются в морских академиях и университетах в образовательном процессе уже более 30 лет. [10] Тренажеры имитируют оборудование машинного отделения, включая механизмы, органы управления и связи. Важной составляющей тренажеров является возможность имитации поломок оборудования для отработки задач их поиска и устранения. Симуляторы отказа оборудования дают возможность выработать алгоритм действия в аварийной ситуации, хотя и не могут в полной мере обеспечить выработку навыков устранения поломок оборудования.

Подготовка судовых специалистов на симуляторе позволяет получить навыки квалифицированных действий при эксплуатации оборудования, получить навыки реагирования на возникновение внештатной ситуации, сократить время адаптации к работе на реальном судне и при смене судна адаптироваться к другим видам оборудования.

Программа тренажерной подготовки обладает спектром возможностей, в том числе оценки надежности «человека-оператора» в штатной и нештатной (аварийной) ситуации. [4]

В общем виде надежность оператора обычно определяют, как вероятность успешного выполнения задачи.  Понятие «надежность оператора» было выведено В.Д. Небылициным по аналогии с понятием «надежности технических средств» [11] однако оно по своему содержанию неизмеримо сложнее.

В.А. Бодров и В.Я. Орлов выделают профессиональную и функциональную надежность. [1]

Профессиональная надежность характеризует оператора по конечному результату деятельности, по точности и своевременности его действий в трудовом процессе. (Д.К. Глазюк, И.В. Герасимова). [3] Согласно Воскресенской Н.В. профессиональная надежность определяется как свойство человека безошибочно, точно и своевременно выполнять возложенные на него функции в течении требуемого времени и в определенных условиях деятельности. В профессиональной надежности важно наличие резервных возможностей, обеспечивающих безошибочную деятельность в нештатных условиях.

Важным параметром профессиональной надежности является сохранение профессионального здоровья. Факторами профессиональной надежности являются: компетентность и функциональное состояние. Компетентность – это способность применить оператором профессиональные знания, умения, навыки в различных режимах деятельности. А функциональное состояние – это совокупность состояний функциональных систем, характеризующих психофизиологические, психологические, физиологические, психические и физические качества организма, которые несут нагрузку в обеспечении профессиональной деятельности человека. [2]

Между функциональным состоянием и надежностью имеется прямая связь, что и определяет использование понятия «функциональная надежность» человека в профессиональной деятельности. Функциональная надежность отражает функциональную обеспеченность трудового процесса и определяет адекватность реакций организма конкретным условиям деятельности. [3]

Функциональная надежность – это свойство функциональных систем человека-оператора обеспечивать его динамическую устойчивость в выполнении профессиональной задачи в течении определенного времени и с заданным качеством. [1] Понятие функциональная надежность отражает характер приспособлений человека к процессу управления объектом.

Функциональная надежность предполагает исследования работоспособности оператора, а также как изменения функциональных состояниях влияют на работоспособность в условиях дискомфорта и стресса. К функциональной надежности так же относятся личностные свойства: воля, ответственность, здравый смысл, лидерские качества. Функциональная надежность является показателем профессиональной.

Надежность человека-оператора, отмечал В.Д. Небылицын, обусловлена тремя основными группами факторов. [11] Первая группа связана с технической составляющей: безотказность, безопасность и совершенство аппаратуры. Вторая группа факторов – с тренированностью. Человек должен быть достаточно обучен и его знания должны перейти в структуру понимания и закреплены умениями и навыками. И третья группа факторов – с личностной надежностью. Это личностные психофизиологические особенности, вплоть до врожденных качеств психики. Таким образом при подготовке морских операторов значимый акцент должен быть на всех трех составляющих: качество аппаратуры, количество тренировок и надежности субъекта труда.

Р.М. Зараковский, А.А. Фрумкин, последователи В.Д. Небылицина, стояли у истоков исследования надежности технических систем управления, разрабатывая математическую модель надежности функционирования человека. Не деятельности, а именно функционирования - формального выполнения предписанных человеку функций. В своих исследованиях они наблюдали не только за психологическими характеристиками, но и за физиологическими: частотой сердечных сокращений, кожно-гальваническими реакциями (потливость ладоней), чистотой дыхательных циклов. И пришли к заключению, что физиология настолько индивидуальна, что общих закономерностей не вывести. Но очень важно «иметь дело с каждым конкретным» оператором, и контролировать его состояние. [16]

Согласование психологических характеристик оператора и технических характеристик машины или СТС, которой он управляет, является условием максимальной эффективности всей системы «человек-машина». Надежность СЧМ зависит не только от составляющих системы, но и в значительной степени от взаимодействия этих элементов.

В настоящее время подготовка специалистов на тренажерных комплексах сводится к изучению технической составляющей «машины», оборудования, аппаратуры и количеству тренировок. Психологический фактор является сдерживающим звеном в области технологии обучения и подготовке морских операторов. Необходимость психологического сопровождения и обеспечения при проектировании тренажеров сегодня очень актуальна. На первый план в проектировании тренажеров выходят методы психологии и эргономики. [7]

В фокусе внимания инженерной психологии состояния операторов, вызванные условиями деятельности или спровоцированные ими. И.А. Чепурнов и Р.К. Ковалев рассмотрели типичные состояния операторов. Умеренная напряженность - необходимое условие успешного выполнения действий, считают исследователи. [17] Повышенная напряженность - состояние, которое может возникнуть при ухудшении условий, отказа оборудования, дефиците времени. Это негативно-окрашенное эмоциональной состояние: сомнения в правильности действий, неуверенность в себе. Но в отдельных случаях оно может явиться источником прилива бодрости, и при этом человек может успешно разрешить сложную ситуацию, которая казалось ему непосильной в обычных условиях. Состояние стресса - высшая степень напряжения. При стрессе возникают грубые ошибочные действия, умственный и двигательный ступор. Существенно изменяются физиологические реакции организма Современные исследования направлены на выявление взаимосвязи кризисных ситуаций и индивидуальных личностных особенностей операторов. И еще одним непродуктивным состоянием оператора является пониженная готовность. Она возникает при потере интереса, бдительности, при монотонности. Выражается в пропуске важной информации, замедленной реакции на сигналы, увеличивается число ошибок.

Умеренная и повышенная напряженность предполагают мобилизацию внутренних ресурсов, принятие решений в сложных условиях, высокую степень саморегуляции и выработку плана действий. Тогда как стрессовая степень напряжения и пониженная готовность вызывают множество негативных явлений, вплоть до потери контроля. Данное обстоятельство говорит о важности контроля психологического состояния оператора ещё в процессе тренажерной подготовки. Так же психологические методы важно использовать не только при отборе и обучении операторов, но и на регулярной основе так, как некоторые черты личности меняются с возрастом. [8]

Таким образом специфика тренажерной подготовки морского оператора заключается не только в изучении функционирования машин и механизмов, но и в выявлении требований профессии к специалисту, набора профессионально-важных качеств (психофизиологических и социально-психологических) каждого оператора, в том числе его способности проявить компетентность в штатных и нештатных условиях.

Итак, тренажерная подготовка является неотъемлемой частью учебного процесса, нет сомнений в ее необходимости, важной роли в формировании профессиональных навыков. Применение тренажерных комплексов целесообразно для подготовки специалистов плавсостава, повышения их надежности в штатных и аварийных ситуациях. Однако на сегодняшний день нет соответствующей методики подготовки, которая бы учитывала, с одной стороны, содержательную составляющую - последовательное изучение машин и механизмов, их штатного и нештатного функционирования, а с другой, - особенности протекания познавательных процессов оператора, динамику его работоспособности, личностные особенности, актуальное функциональное состояние, что и обуславливает актуальность данной работы.

Список литературы:

1. Бодров, В. А. Психология и надежность: человек в системах управления техникой / В. А. Бодров, В. Я. Орлов. – Москва : Издательство "Институт психологии РАН", 1998. – 288 с.
2. Воскресенская, Н. В. Функциональная надежность и устойчивость профессиональной деятельности оперативного персонала (на примере Ленинградской АЭС) / Н. В. Воскресенская // Институт психологии Российской академии наук. Организационная психология и психология труда. – 2017. – Т. 2, № 3. – С. 205-219.
3. Глазюк, Д. К. Обеспечение надежной работы эргатехнической системы: надежность судовой энергетической установки и ее оператора / Д. К. Глазюк, И. В. Герасимова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. – 2019. – № 3. – С. 73-79. – DOI 10.24143/2073-1574-2019-3-73-79.
4. Глазюк, Д. К. Роль человеческого фактора в формировании параметров надёжности судовых энергетических установок / Д. К. Глазюк, И. В. Герасимова, И. В. Леонов // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. – 2023. – № 3(56). – С. 46-54.
5.  Голикова, В. В. Психофизиологические аспекты применения тренажеров в профессиональной подготовке судовых операторов / В. В. Голикова // Актуальные проблемы транспортной медицины. – 2012. – № 4(30). – С. 083-090.
6. Григорьев, А. Проблема надежности человека-оператора / А. Григорьев, Н. Григорьев // Морской флот. – 2021. – № 1. – URL: https://morvesti.ru/themes/1696/89805  (дата обращения: 05.05.2025).
7. Изотова, Е. И. Тренажеры для обучения специалистов как объект современных обучающих систем / Е. И. Изотова // Фундаментальные и прикладные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации : сборник статей XXVIII Международной научно-практической конференции : в 2 ч., Пенза, 15 ноября 2019 года. Том Часть 1. – Пенза: «Наука и Просвещение» (ИП Гуляев Г.Ю.), 2019. – С. 62-65.
8. Коломенская, О. А. Роль психологических аспектов тренажерной подготовки пилотов гражданской авиации в рамках компетентностного подхода / О. А. Коломенская // Концепции и теории эффективного использования научного потенциала общества : сборник материалов международной научно-практической конференции, Москва, 12 февраля 2024 года. – Москва: Автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образования «Центр развития образования и науки», 2024. – С. 15-19.
9. Костылев, И. И. Человеческий фактор» и безопасность мореплавания / И. И. Костылев, Ю. Н. Мясников, В. А. Петухов // Судостроение. – 2014. – № 3(814). – С. 36-41.
10. Научные труды Дальрыбвтуза. 2024. Т. 70, № 4. С. 179–185. Scientific Journal of the Far Eastern State Technical Fisheries University. 2024. Vol. 70, no 4. P. 179–185.
11. Небылицын, В.Д. Надежность работы оператора в сложной системе управления // Инженерная психология. Под ред. А.Н. Леонтьева, В.П. Зинченко, Д.Ю. Панова Москва. МГУ – 1964. – С. 358–367.
12. О некоторых итогах анализа аварийности на судах, плавающих под флагом Российской Федерации за период с 2013 по 2022 годы и негативном проявлении человеческого фактора / А. Н. Томилин, С. И. Кондратьев, А. Л. Боран-Кешишьян [и др.] // Эксплуатация морского транспорта. – 2023. – № 3(108). – С. 34-42.
13. Севастьянова, И. В. Актуальные аспекты формирования культуры специалистов морского профиля / И. В. Севастьянова // Современная молодёжь. Духовность. Мораль. Гражданственность : материалы V Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Севастополь, 08–09 апреля 2016 года / Под общей ред. С.Е. Моторной; Гуманитарно-педагогический институт Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Севастопольский государственный университет». – Севастополь: Изд-во «Твердыня», 2016. – С. 83-85.
14. Соболенко, А. Н. Повышение эффективности и безаварийности работы СЭУ посредством тренажерной подготовки ее операторов / А. Н. Соболенко, Д. К. Глазюк // Рыбное хозяйство. – 2014. – № 1. – С. 12-14.
15. Учебно-тренировочные средства (тренажеры) для подготовки курсантов / А. П. Пурденко, Д. Л. Шабельский, Е. А. Костиков, О. А. Алексеев // Морской сборник. – 2021. – № 8(2093). – С. 69-76.
16. Фрумкин, А. А. Эргономика - моя жизнь (воспоминания) / А. А. Фрумкин // Организационная психология. – 2020. – Т. 10, № 1. – С. 181-193.
17. Чепурнов, И. А. Инженерно-психологические аспекты профессиональной деятельности операторов сложных технических систем / И. А. Чепурнов, Р. К. Ковалев // Образование, инновации, исследования как ресурс развития сообщества : Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Чебоксары, 16 января 2024 года. – Чебоксары: ООО «Издательский дом "Среда"», 2024. – С. 206-211.
18. Чепурнов, И. А. Роль и место тренажерных средств при подготовке операторов сложных технических систем / И. А. Чепурнов, Д. А. Захаров, А. Е. Закрутный // Технопарк универсальных педагогических компетенций : материалы III Всероссийской научно-практической конференции, Чебоксары, 15 декабря 2023 года. – Чебоксары: Общество с ограниченной ответственностью «Издательский дом "Среда"», 2023. – С. 229-234.
19. Mallam, S. C. Rethinking maritime education, training, and operations in the digital era: Applications for emerging immersive technologies / S. C. Mallam, S. Nazir, S. K. Renganayagalu // Journal of Marine Science and Engineering. – 2019. – Vol. 7, No. 12. – P. 1-9. – DOI 10.3390/JMSE7120428.