Тел.: (812) 643-77-67*33-56 | Mail: fit.herzen.conf@gmail.com

Поиск по сайту

Воронина С.А.
Зам.директора по учебной работе
voronina@sptgt.ru
Шутов И.Н.
преподаватель
Санкт-Петербургский техникум железнодорожного транспорта –
структурное подразделение ФГОУ ВО «Петербургский государственный
университет путей сообщения Императора Александра I»
shutov@sptgt.ru

Инновационные технологии обучения студентов в рамках подготовки персонала для проекта «Цифровая железная дорога»


В статье предложены варианты инновационных изменений в процессе обучения студентов железнодорожного техникума при формировании профессиональных компетенций деятельности на высокотехнологичном транспорте с применением форсайт-технологии в аспекте концепции «Образование–2030».

Voronina S. A.
Deputy director of Education
voronina@sptgt.ru
Shutov I. N.
Сollege lecturer
Railway Technical college
St. Petersburg, Russia
shutov@sptgt.ru

Innovative teaching technologies for students within the framework of personnel training for the project «Digital railway»

The article proposes options for innovative changes in the process of teaching students of the Railway Technical college. This is important for the formation of professional competencies in high-tech railway station and railway line. Foresight technologies and concepts «Education -2030» used in this case.

Научно-технический проект «Цифровая железная дорога» объединяет целый комплекс информационных систем о состоянии перевозочного процесса, систем управления движением поездов, тяговым подвижным составом, энергетическим комплексом и путейским хозяйством, а также другими подразделениями инфраструктуры. Возможности цифровой железной дороги позволяют развивать услуги по перевозке грузов и пассажиров. При этом используют принципиально инновационные технологии управления по сравнению с существующими. Главное преимущество такого единого информационного комплекса систем управления и обработки данных состоит в устойчивости и стабильной работе транспортной системы, что снижает риски нарушения графика движения поездов, а также обеспечивает безопасность [3].

В современных условиях конкуренции между видами транспорта от компаний требуются гибкость и скорость реакции на изменения конъюнктуры развитых транспортных рынков в концепции Индустрия – 4.0. Успешность проекта «Цифровая железная дорога» зависит не только от информационного обеспечения, но и от кадрового потенциала транспортной компании, который в недалеком будущем будет способен справиться с управленческой нагрузкой при переходе от информационно-аналитических через информационно-управляющие к полностью управляющим транспортными процессами системам. В ОАО «Российские железные дороги» такой постепенный переход предусматривается на период до 2030 г., но возможности подготовки персонала реализуются уже сегодня, поскольку компания проявляет активность в развитии современных технологий управления перевозочным процессом. Так, в нашем техникуме на отделении движения действует лаборатория управления движением, в которой на базе современных информационных технологий работает автоматизированная обучающая система работников подразделений управления движением, компьютерный тренажер ДСП/ДНЦ (дежурного по железнодорожной станции / поездного диспетчера), 3-D тренажер приемосдатчиков груза и приемщиков поездов. Об организации работы в лаборатории по принципу технопарка доложено на предыдущей конференции и опубликована статья [2].

Сервисные возможности цифровой железной дороги уже знакомы многим пассажирам. Стали привычными функции просмотра расписания движения поездов, отслеживание их продвижения в реальном времени, оформления проездных документов на сайте ОАО «РЖД» и др. Для нас важно подчеркнуть, что в первую очередь цифровые технологии обеспечивают технологический процесс работы самой железной дороги. Интеллектуальные системы предоставляют пространственную информацию для ситуационного управления железнодорожными станциями, на диспетчерских кругах, в районах управления и выше по всей иерархии системы, вплоть до Центральной дирекции управления движением. Для навигационной поддержки железнодорожной инфраструктуры и обеспечения безопасности на транспорте стали применять спутниковые технологии. Завершены работы по получению радиочастот 1785–1805 МГц для применения технологии LTE на железнодорожном транспорте на территории Российской Федерации. Эти решения позволяют развернуть на инфраструктуре сети четвертого поколения для передачи данных при реализации самых современных технологий [8]. Предполагается использование указанного диапазона для построения цифровых технологических сетей связи стандарта FRMCS (Future Railway Mobile Communication System) на крупных железнодорожных станциях и узлах при организации голосовых сервисов, видеоконтроля, автоматизации технологических процессов, передачи данных систем мониторинга и диагностики, в том числе с подвижных объектов. В перспективе такие интеллектуальные информационные системы будут использованы в системах контроля автоматизированного ведения поездов.

Мониторинг технического состояния подвижного состава и его воздействия на путь в режиме реального времени уже выполняет единая интеллектуальная система, объединяющая все структурные и функциональные подразделения локомотивного, вагонного и путейского профиля. Также цифровые транспортные технологии обеспечивают повышение энергетической эффективности тяги поездов. Направлениями развития цифровых технологий считаются обеспечение кибербезопасности, развитие ресурсосберегающих и экологических процессов, а также разработка транспортной техники нового поколения. Таким образом, цифровая железная дорога не только обеспечиваeт увеличение пропускной способности, но и развитие информационной базы по выбору критериев для принятия управленческого решения [5].

Главными направлениями в области информационных технологий на железнодорожном транспорте считаются импортозамещение и клиентоориентированность, перспективы развития которых сформулированы в IT-стратегии ОАО «РЖД» [8]. Управление движением сейчас переходит за границы отдельных дорог на сквозные полигонные технологии. Пользоваться этими технологиями будут уже наши сегодняшние студенты. В России созданы комплексы информационных систем, которые во взаимодействии с автоматикой обеспечивают выполнение графика движения, учёт конфликтных ситуаций при подготовке поездных и маневровых маршрутов, автоматическое управление стрелками и сигналами. Опыт применения отечественных информационных систем показал, что российские разработки ничуть не хуже зарубежных, а в ряде случаев более предпочтительны, что доказано в жестких условиях интенсивного движения на Московской кольцевой железной дороге. Сочетание информационных систем и автоматики низового уровня обеспечивает поступление данных, системных сигналов и одновременный перевод команд информационных систем в реальное управление перевозочным процессом [3]. Ядром формирования технологий цифровой железной дороги является полная интеграция интеллектуальных коммуникационных технологий между пользователем, транспортным средством, системой управления движением и инфраструктурой, то есть инновационных сквозных цифровых технологий организации перевозочного процесса.

В развитии профессионального образования прослеживается постоянное стремление догнать современные технологии и рассказывать не о делах давно минувших дней, но хотя бы о веке нынешнем. Как следует из характеристик инновационного проекта «Цифровая железная дорога», нам необходимо готовить специалистов для будущего, которое совсем не за горами [1]. Мы вынуждены использовать в своей работе идеологии нового образования, первый русский глобальный образовательный стартап по коммуникационному сетевому пространству. Концепция Метавер предлагает новые результативные технологии и решения, которые сегодня используются в России и за рубежом при проектировании и реализации опережающих стратегий развития, создании экспертных сообществ и проектных групп, развитии образовательных систем нового типа [6]. В 2019 году на базе лаборатории управления движением в техникуме мы стали внедрять технологии коллективного экспертного проектирования будущего Rapid Foresight, которые с успехом применяются в различных сферах управления. Мы уже отстаем, поскольку формат демонстрационного экзамена включен в проведение государственной итоговой аттестации обучающихся профессиональных образовательных организаций как модель независимой оценки качества подготовки кадров, содействующая решению нескольких задач системы профессионального образования и рынка труда без проведения дополнительных процедур. При разработке заданий для демонстрационного экзамена опираемся на опыт успешных проектов WordlSkills (чемпионат мира по рабочим профессиям), предложенный для внедрения в ходе реформы среднего профессионального образования: моделирование реальных производственных условий для демонстрации выпускниками профессиональных умений и навыков; независимую экспертную оценку выполнения заданий демонстрационного экзамена. Этими вопросами в рамках магистерского исследования занимается наш преподаватель О.П. Голубева.

Критические оценки тренда «Образование-2030» не особенно настораживают нас. Форсайт не является ни прогнозом развития событий, ни планом действий – это взгляд экспертов в будущее, некий аспект организации образовательной деятельности. Кроме того, предложенные тренды и события не выражают позицию создателей форсайта относительно желаемого будущего [4]. Оппоненты сводят возражения к известным заклинаниям о будущем России как изолированного государства с собственными традициями и ценностями. Мы понимаем, что развитие образования, как и общества в целом, невозможно представить в изоляции от мировых трендов. Среди непривычных форм обучения предлагаются отказ от учебников и учителей, индивидуальные образовательные траектории вместо экзаменов, игры и облачные сервисы вместо заученных знаний, дистанционное обучение с помощью интернет-курсов и т.п. Живое общение с преподавателем, который оставался источником информации и наставником по моделированию профессионального поведения в современных условиях действительно не может конкурировать с возможностями высокоинтеллектуальной образовательной среды [2]. Hам удается пусть худо-бедно, но обеспечить социализацию молодежи, которая уже покинула школу, прежде всего вследствие нежелания (а мы видим, что – неспособности!) освоить школьную программу. Мы даем надежную рабочую профессию, с которой большинство из них не останутся без куска хлеба в условиях дальнейшего развития нейросетей, искусственного интеллекта, интеграции биотехнологий с человеческим телом! Кликушество об опасности отключения людей от базовых систем жизнеобеспечения с полной заменой общения телекоммуникациями опирается на пресловутые гипотезы особого предназначения нашей страны, объясняемого особыми же российскими ментальностью и духовностью. Сегодняшние подростки уже сделали свой выбор индивидуального маршрута социализации и отстаивают его с упорством, достойным применения в образовательных практиках. Поэтому цифровой педагогике уже сегодня требуется другой преподаватель – модератор, тьютер, игромастер, ментор стартапов, разработчик инструментов обучения состояниями сознания, координатор образовательных онлайн-платформ, способный за шелухой обсценной лексики, вызывающих одежды и облика, вопиющей невоспитанности разглядеть пытливый интерес студентов и заинтересовать выполнением обучающих исследовательских заданий.

В логике изложенного мы поддерживаем мем Метавер – АСИ (агентства стратегических инициатив) как вызов сложившимся формам действующего профессионального образования, которые не могут результативно работать в новой реальности информационного общества. Вот почему при организации учебной практики в лаборатории управления движением мы стараемся обеспечить последовательное соблюдение принципов метавера: 1) объединяем задачи образования, исследования и управления; 2) стираем непреодолимые грани между образованием и бизнесом; 3) заимствуем лучшие практики из производственных процессов; 4) встраиваем образовательные задачи в игровую парадигму при сетевом взаимодействии на рабочих местах дежурных по станциям железнодорожного полигона. Для этого готовим студентов к образованию в течение всей жизни. Профессиограммой техника по управлению перевозочным процессом предусмотрены должности составителя поездов, главного кондуктора, дежурного по парку, дежурного по железнодорожной станции 3-5 классов. Должностные характеристики по этим профессиям соответствуют сформированным профессиональным компетенциям. Дальнейшее продвижение по ступеням карьерограммы предусматривает обучение в железнодорожном вузе и корпоративном университете. Таким образом удается продвижение к идеям университетского образования и сплетения в образовании треков знаний, компетенций и телесных практик (5-й и 6-й принципы метавера). Индивидуальные образовательные траектории осуществляются на основе разработанных персональных карт компетенций; формирования различных типов мышления и умений их комбинировать, а также асинхронного образования, которое позволяет «быстрым» учиться за 2 года, а «медленным» — за 6 лет (7-й, 8-й и 9-й пункты концепции). Таким представляется нам переход от образовательной модели «учитель-ученик» (10-й пункт) к способам организации самостоятельной работы коллектива студентов из обучающихся различного уровня подготовки или различных курсов обучения, подсказанный форсайт-технологиями в логике процессов «Образование – 2030».

На рис. 1 показаны компоненты структуры инновационного проекта «Цифровая железная дорога», реализуемого в холдинге «РЖД» [3]. В трехмерном изображении структуры понятно, что подготовка кадрового резерва по должностям рабочих и служащих требуется по всем компонентам и направлениям развития проекта. Нашим выпускникам придется трудиться в условиях появления интеллектуального транспорта. Это приводит к потребности работодателя участвовать в учебном процессе подготовки кадров среднего звена для железной дороги. Применительно к Октябрьской железной дороге и Петербургскому транспортному узлу, где сходятся железная дорога и судовые линии, имеется большой объем перевозок автомобильным транспортом, обработка и хранение грузов на складских терминалах и в «сухих» портах, производится таможенное оформление и другие операции, перспектива подготовки таких кадров представляется оптимистичной. В 2019 г. все наши выпускники получили распределение на работу, причем могли выбирать из предложенных должностей (составитель поездов, дежурный по парку, дежурный по станции) и транспортных систем (железная дорога, метрополитен, трамвайные парки).


Рисунок 1 – Структура цифровой железной дороги

Вот почему на занятиях по междисциплинарным курсам профессионального цикла акцентируем внимание на обеспечении комплексной сквозной информатизации основных бизнес-процессов, увязку информационных потоков о текущем состоянии и прогнозе развития перевозочного процесса. Информатизация транспортных систем обеспечивает исключение заторов в транспортном узле; снижает неритмичность его работы (включая технологические причины); позволяет выбрать экономически обоснованные варианты оперативных действий по управлению транспортной работой в узле и др. К таким исследовательским задачам относятся закрытие одного из путей на перегоне; маневры с выездом за границу станции; оказание помощи поездам, находящимся на перегоне; организация пропуска поездов при технологических «окнах»; отправление поездов по неправильному пути и др. Из заданий попроще выбираем ложную занятость пути, потерю контроля стрелочного перевода, невозможность открыть светофор и т.п. Мы согласны также с упрёком формирования «поколения одной кнопки» – во всех случаях обнаружения неисправностей следует остановить поезд! Мы учим студентов сделать это любым возможным способом. Затем после осмотра устройств и оборудования принимают решения о дальнейших действиях в целях минимизации последствий произошедшего сбоя в работе.

Выбор заданий исследовательского характера определен направлениями развития как техники, так и образования. Если во время третьей технологической революции человек мечтал переложить черновую и опасную работу на плечи робота, а простой труд возложить на автоматизированные производства, то сейчас уходят в прошлое профессии, которые предполагают монотонный ежедневный труд. Появляются новые специальности, требующие созидательного труда, высокой квалификации. Внедряются малолюдные технологии, что оказывает большое влияние и на отдельного человека, и на общество в целом. Происходит четвертая информационная революция, в ходе которой получается так, что искусственный интеллект вытесняет человека из считающихся интеллектуальными областей производства. Значит, человеку останется низкоквалифицированный труд, или, наоборот, достанется очень высокоинтеллектуальная работа.

Интеллектуализация управленческих функций происходит повсеместно. Судя по всему, этот процесс будет постоянным: если в России только обсуждают возможности индустрии 4.0, то в Японии уже появляется общество 5.0. Значит, цифровое производство будет изменять общество в ходе его одновременной жизни с искусственным интеллектом. Обнадеживает мнение экспертов, что человек в цифровых процессах останется главным [3]. Так или иначе, но поддерживать и развивать цифровые процессы придется именно высококвалифицированным рабочим, техникам и инженерам. В процессе цифровизации производственных процессов будет стираться грань между различными бизнесами, что приведет к глобальной конкуренции за трудовые ресурсы между отраслями новой цифровой экономики [9].

Уже сейчас при организации учебного процесса нам важно понимать различие между интеллектуальными и информационными технологиями. Информационные технологии выполняют функции поддержки интеллектуального управления. Но в проекте цифровой железной дороги основную роль играют интеллектуальные технологии принятия решений [5], которые дают возможность наряду с решением или в ходе получения решения осуществлять поиск новых знаний и накопления интеллектуальных ресурсов. Это означает возможности внутренней самоорганизации системы и человека в ней. Цифровая железная дорога – объективная необходимость развития транспортного комплекса страны. Отсюда следует задача среднего специального образования в подготовке специалиста с овладением необходимыми профессиональными компетенциями, которые мы понимаем как интегративную совокупность знаний, имеющегося опыта, сознаваемых ценностей, эмоционально-волевой регуляции и готовности к действиям. В мировом сообществе определены ключевые социальные компетентности: сбережение здоровья, взаимодействия и коммуникации, гражданственности. Для нашей работы особенно важным представляется применение информационных технологий в числе компетентностей, которые реализуются личностью по отношению к самому себе, к своей деятельности, ко всему обществу [7]. Так мы понимаем свои задачи подготовки работников для будущего нашей страны.

Подводя черту, отметим основные направления развития профессионального образование в логике концепции «Образование –2030»: 1) от потребления академического знания – к его производству в образовательном процессе, 2) от авторитарности преподавателя − к его сотрудничеству со студентом и обучающихся между собой; 3) от формата конспектирования лекций к обсуждению и усилению консультативного компонента обучения. Следовательно, основной аспект Форсайт-представлений о развитии образования может быть сформулирован как смена «репродуктивной» парадигмы на «креативную», что представляется важной характеристикой непрерывного процесса взаимодействия личности, технологий и общества.

Литература:
1. Абрамова М.А. Интеграция образования, науки и бизнеса как детерминанты развития общества / М.А. Абрамова, А.И. Троцкая // Профессиональное образование в современном мире. Новосибирск. Т. 8. № 3. С. 2011-2017. https://doi.org/10.15372/PEMW20180306
2. Губа Н.В., Шутов И.Н. Cтратегия деятельности преподавателя при организации занятий в интерактивном технопарке / Новые образовательные стратегии в современном информационном пространстве: Сборник научн. ст. по материалам международной научной конференции 12 – 26 марта 2018 года. – СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2018. – С.124-129.
3. Дзюба Ю.В. и др. Цифровая железная дорога. Технологический уровень. / АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (АО «НИИАС») // Перспективы науки и образования: международный электронный научный журнал. 2018. № 1(31). С. 208-213. http://www.vniias.ru/science-and-technologies/scientific-and-production-potential/scientific-works-and-publications
4. Евзрезов Д.В. «Образование 2030» – вызов системе образования // Вестник Новосибирского гос. педаг. ун-та. 2014. № 2 (18). С. 118-132 https://cyberleninka. ru/article/n/obrazovanie-2030-vyzov-sisteme-obrazovaniya-1-forsayt-obrazovaniya-plan-sozdaniya-lyudey-odnoy-knopki
5. Лёвин Б.А., Цветков В.Я. Цифровая железная дорога: принципы и технологии //Мир транспорта / Московский гос. ун-т путей сообщения Императора Николая II. 2018. Том 16. № 3(76). С. 50-61. http://www.vniias.ru/16-nauka-i-tekhnologii?layout=blog&start=5
6. Песков Д.Н. Метавер. АСИ. Екатеринбург: Издательские решения, 2017. Т. 32 309 с. Серия 05 Russian fundamental: университет для России. https://www.twirpx.com/file/2459658/
7. Торопов Д.А. Дигитализация образования: за и против, перспективы // Педагогика. 2018.№ 6. С. 109-115.
8. Чаркин Е.И. Цифровая трансформация холдинга ОАО «РЖД» // Железнодорожный транспорт. 2019. № 2.С. 59-63.
9. Концепция совершенствования (модернизации) единой информационной образовательной среды, обеспечивающей реализацию национальных стратегий развития Российской Федерации // Педагогика. 2018. № 4. С.98-125.

Комментарии

  • Согласна с мнением авторов, что в цифровой педагогике сможет работать лишь преподаватель, который переносит свои знания и опыт в цифровою среду. Для этого ему необходимо осваивать информационные технологии, переходить в другую плоскость общения с обучающимся. Не надо бояться умных высокотехнологичных машин, они созданы для помощи, а не для замены преподавателя. Хочу добавить несколько слов о демонстрационном экзамене, который создан в первую очередь для работодателя и будущего специалиста. Выпускнику предоставляется возможность показать свою компетентность в выбранной профессии и получить более выгодное предложение по трудоустройству. Успешная сдача демонстрационного экзамена повышает статус выпускника, преподавателя и образовательного учреждения.

Оставьте свой комментарий