Инкрементная компьютерная деловая игра как технология обучения

Длительное время при автоматизации различных отраслей, включая сферу образования, конкурировали две концепции. Первая заключалась в модернизации существующих технологий под средства и технологии автоматизации [17], вторая - в адаптации средств автоматизации к реальным задачам практики. Метод компьютерных деловых игр, стимулирующий у обучаемых развитие системного и ситуационного мышления, реализует вторую концепцию и является одним из современных инновационных инструментов совершенствования системы высшего образования России [8; 9]. Вместе с тем, как показывает анализ, метод обучения на основе деловых игр постоянно развивается [1; 6; 12-14]. Динамика развития привела к тому, что устоявшегося описания основ метода и терминологических отношений между понятиями пока не существует [15]. Инкрементное моделирование и инкрементное проектирование широко применяют при решении сложных

задач [10]. В области деловых игр этот подход не применяют, поэтому актуальным представляется исследование этого направления в синтезе с технологиями деловых игр.

Сравнение компьютерной деловой игры и инкрементной компьютерной деловой игры

Метод инкрементной компьютерной деловой игры базируется на концепции формирования у обучаемых знаний, умений и навыков на основе активных форм обучения путем выполнения реальных действий в информационно-технологической среде в соответствии со сценарием и моделью игры в несколько этапов.

С помощью лекционно-семинарского метода обучения решаются две задачи: во-первых, передача знаний, охватывающих некоторую предметную область, во-вторых, формирование умений и навыков комплексного системного применения полученных знаний. При этом получение знаний осуществляется линейно и алгоритмически в один этап. В отличие от лекционно-семинарского метода обучения методом инкрементной компьютерной деловой игры решаются другие дополняющие задачи:

• -    получение инкрементных информационных ресурсов и инкрементных знаний на каждом этапе игры;

• -    самостоятельная постановка задачи по получению знаний на каждом этапе после первого;

• -    использование полученных информационных ресурсов и знаний предыдущих этапов для решения задач последующих этапов;

• -    анализ достаточности накопленных знаний и ресурсов для решения задачи нового этапа;

• -    возврат к действиям на предыдущем этапе для увеличения инкрементных ресурсов и знаний (в случае недостаточности ресурсов);

• -    последовательное прохождение этапов для достижения конечной цели игры;

• -    закрепление инкрементных знаний на основе комплексного их использования

для решения учебно-практических задач следующего этапа;

• -    развитие умений и навыков творческого применения знаний, полученных в стандартных и нестандартных ситуациях;

• -    формирование умений по добыче данных;

• -    развитие умений по организации рационального хранения информационных ресурсов для их последующего использования, а также по актуализации и синтезу новых и старых информационных ресурсов.

Таким образом, метод инкрементной компьютерной деловой игры является многоцелевой технологией обучения с адаптивным выбором нескольких целей [21]. В техническом плане сущность инкрементной компьютерной деловой игры заключается в имитации реальных процессов и условий объекта исследования или управления с целью формирования у участников игры компетенций и многоаспектного стиля мышления, соответствующих задачам игры, в ресурсном -в умении организовывать и использовать информационные ресурсы из разрозненной информации и коллекций данных [5].

Необходимо выделить различия между компьютерной деловой игрой и инкрементной компьютерной деловой игрой.

Компьютерная деловая игра (КДИ) -это учебно-тренинговая форма подготовки (переподготовки) обучаемых, основанная на компьютерном имитационном моделировании условий и ролевых функций специалистов как при индивидуальной деятельности, так и в составе коллектива, с учетом компетенций, сформированных у обучаемых лекционно-семинарским методом. Она основана на линейном алгоритмическом методе освоения материала и постепенного накопления ресурса обучения.

Инкрементная компьютерная деловая игра (ИКДИ) - это многоэтапная и циклическая учебно-тренинговая форма подготовки обучаемых, базирующаяся на компьютерном имитационном моделировании условий и ролевых функций специалистов; основана на нелинейном

методе освоения материала и инкрементном нелинейном наращивании ресурса обучения и инкрементном накоплении знаний. Поэтому одна из главных задач ИКДИ - преодоление семантического разрыва [20].

Описание модели

Концептуальная модель КДИ строится на отношениях между понятиями «данные информации» и «знание» [10] и состоит из игровой имитационной модели, исходных данных, участников игры и комплекса программнотехнических средств обучения (рис. 1).

Игровая имитационная модель компьютерной деловой игры (далее игровая модель) - это представление предмета (объекта) игры, условий его деятельности и реализуемых в нем процессов на основе компьютерной имитации в некоторой упрощенной форме.

Игровая модель воссоздает социальный прообраз будущей профессиональной деятельности участников игры, а также предполагает привлечение обучаемых в соответствии с некоторым игровым контекстом, который раскрывает основное и частные игровые противоречия игры. Она включает в себя сценарий игры, информационное и методическое обеспечение. Стержнем игровой модели является сценарий игры [4] и мультимедийные образовательные модели [3]. В сценарии в свободной форме излагаются сущность и последовательности проведения игры. В содержании сценария отражаются также цели и задачи, предмет игры, ролевая деятельность каждого участника, предметные, игровые и поведенческие противоречия игроков; порядок генерирования случайных событий, сжатие и растяжение игрового времени; структурно-временная схема взаимодействия игроков. Сценарий игры включает замысел, комплект ролей, фабулу, сетевую модель.

Замысел игры - основная идея намерений по реализации игровой модели. Он включает в себя цели и предмет игры; игровые противоречия.

Цели игры - описание желаемого результата, которого необходимо достигнуть по итогам проведения игры. В КДИ в связи с наличием трех аспектов игровой деятельности участников игры - предметного (профессионального), обучающего и игрового - формулируется три типа целей:

• -    предметные (профессиональные);

• -    педагогические (учебные);

• -    игровые.

Предмет игры отражает содержание имитируемого в игре предмета профессиональной деятельности и формируется в терминах действий (например, «рассчитать», «согласовать», «выбрать», «проанализировать»), набор которых диктуется содержанием квалификационной характеристики специалиста и игровыми функциями, моделируемыми в игре.

Игровое противоречие - специально конструируемые для игры несовпадения интересов, позиций и рассогласованность параметров деятельности для ролей игроков. Выделяют следующие типы игровых противоречий:

• -    содержательные, связанные с предметным содержанием профессиональной деятельности (противоречия между научными и донаучными знаниями, знаниями высокого и низкого уровня, теорией и практикой, изображением и реальным представлением предмета; в выборе известных способов, элементов своих знаний и опыта, а также исследовательское противоречие, отражающее противоречия между внутрипред-метными и межпредметными связями и значениями);

• -    поведенческие, описывающие социально-личностные характеристики поведения специалиста;

• -    игровые, обеспечивающие динамику игровых процедур;

• -    оппозиционные, показывающие необходимость поиска и выбора альтернативных решений [22].

Игровое противоречие реализуется в таких формах, как соревнование, соперничество, противоборство, конкурс, аукцион, партнерство.

F i g. 1. Conceptual model of computer business game

Комплект ролей - это номенклатура и описание ролей участников игры, адекватно отражающие все аспекты деятельности участников игры применительно к объекту (процессу) имитации. В комплект включают два вида ролей: социальные, обусловленные положением индивида в системе профессиональных отношений (руководитель, заместитель, исполнитель, специалист и др.), и межличностные, определяемые местом индивида в системе межличностных отношений (лидер, оппонент, отверженный, консерватор, инициатор, скептик и др.).

Для каждой роли разрабатывается паспорт, включающий название, правила замещения, иерархические и функциональные связи.

Фабула игры - изложение в свободной форме событий игры в логической причинно-временной последовательности в соответствии со структурными элементами и комплектом ролей игры. В фабуле игры выделяют шесть типов структурных элементов (гетерогенные элементы [19] деления фабулы игры на составляющие): этап, эпизод, ситуация, шаг, действие (операция), цикл.

Этап - это структурный элемент фабулы компьютерной деловой игры, включающий эпизоды, ситуации, шаги, характеризующиеся наличием нескольких игровых противоречий, значительным игровым временем, большим количеством заданий и предусматривающий задействование всех участников компьютерной деловой игры.

Эпизод - это структурный элемент этапа компьютерной деловой игры, включающий ситуации, шаги, характеризующиеся наличием одного игрового противоречия, ограниченным игровым временем и количеством заданий, а также предусматривающий задействование ограниченного числа участников компьютерной деловой игры.

Ситуация - это структурный элемент эпизода компьютерной деловой игры, включающий шаги, характеризующиеся небольшим игровым временем, одним заданием и предусматривающие задействование не более трех участников компьютерной деловой игры.

Шаг – это структурный элемент ситуации компьютерной деловой игры, характеризующийся ограниченной последовательностью действий, которые необходимо выполнить участнику игры лично.

Действие (операция) – процесс использования информационного ресурса для выполнения ролевой функции.

Цикл – это неоднократное повторное действие с учетом логического условия его завершения.

Сетевая модель игры – это формализованное описание событий и работ, выполняемых участниками как за игру в целом, так и по каждому структурному элементу фабулы игры. Она включает в себя сетевые графики выполнения работ в рамках каждого структурного элемента фабулы игры.

Модель ИКДИ дополняется еще двумя этапами: инкрементным накоплением знаний и ресурсов, а также их применением в решении очередной задачи методов КДИ. По существу такая модель в большей степени имитирует сложную организационно-техническую систему (рис. 2) [11] и представляет собой совокупность этапов, на каждом из которых осуществляется КДИ со своими целями. В результате этапа действий получают инкрементные ресурсы (ИР) и инкрементные знания [16], (например, для этапа 1 -ИРИЗ1). Именно эти инкрементные величины используются для решения задач следующего этапа. Если их оказывается недостаточно, то происходит возврат к КДИ предыдущего этапа и осуществляется получение нового инкрементного набора ИРИЗ1-1, по семантике превосходящий первоначально полученный ИРИЗ1. На каждом этапе происходит решение задач с помощью КДИ и накопление ресурсов и знаний.

Р и с. 2. Модель ИКДИ

F i g. 2. ICBG model

Итог обучения – суммарные информационные ресурсы (СИР) и суммарные знания (СЗ):

СИР = ИР1 + ИР2 + ….. ИРn, CЗ = ИЗ1 + ИЗ2 + …. ИЗn, где n - число этапов ИКДИ.

На основе разработанного сценария игры могут формироваться ИКДИ. Профиль сценария ИКДИ – подмножество сценариев, полученное, во-первых, сужением комплекта ролей и объема ролевых функций, во-вторых, исключением отдельных структурных элементов фабулы игры и редуцированием сетевой модели игры в соответствии с возникающими потребностями в корректировке целей, задач и масштабов игры.

Одной из основных характеристик игровой модели является игровое время (интервал времени, в течение которого осуществляется розыгрыш), которое может исчисляться в астрономических и игровых часах (днях), может быть непрерывным или скачкообразным. При этом под скачком игрового времени понимают резкое изменение текущего игрового времени, предусмотренное сценарием игры, либо в учебных целях, либо по вводной руководства игры. Отношение астрономического времени к выбранному игровому называют масштабом игрового времени. Игровой час (день) устанавливается в адекватном, сжатом или растянутом масштабе к астрономическому часу (дню).

Информационное технологическое обеспечение игровой модели включает совокупность следующих документов: игровых заданий, вводных условий, нормативных документов, регламентов информационного взаимодействия, тестов, отчетных материалов. Информационное дескриптивное обеспечение игровой модели включает совокупность словарей и классификаторов.

Методическое обеспечение игровой модели содержит паспорт игры, правила игры, систему оценок обучаемых, комплект инструкций для руководства, комплект инструкций для обучаемых, справочный (дидактический) материал по игре. Методическое обеспечение сценария игры оформляют в форме приложений к сценарию игры как на бумажном, так и на электронном носителе данных. Методическое обеспечение ИКДИ включает стандартизованные решения в сфере информационных технологий [18].

Паспорт игры – это краткое формализованное изложение параметров игры, включающее тему, цели, предмет, классификационные признаки игры, основные игровые противоречия, способ генерирования случайных событий, количество и название этапов, характеристику игрового времени, количество игровых структурных подразделений и участников.

Исходные данные – это периодически обновляемые сведения о состоянии и возможностях объемлющей по отношению к объекту моделирования системы. В них входит набор описаний состояния, тенденций и особенностей развития предметной области, объемлющей и взаимодействующих систем (объектов). Исходные данные разрабатываются для широкого класса игр в некоторой предметной области, как правило, на текущий год и используются для воссоздания условий проведения игры, близких к реальным.

Участники игры – лица, принимающие участие в разработке, подготовке, розыгрыше, оценке результатов и подведении итогов игры. Участники делятся на авторов, обучающих, обучаемых и технических специалистов.

Авторы игры - лица, осуществившие написание сценария игры, информационного обеспечения игровой модели, а также разработку методических материалов к игровой модели. Обучающие - участники игры, ответственные за ее подготовку, организацию, розыгрыш и оценку обучаемых.

Группа планирования осуществляет текущее планирование розыгрыша игры. В состав группы включают преподавателей дисциплин, непосредственно связанных с тематикой игры. Группой разрабатываются персональные (индивидуальные) задания участникам игры, отслеживается ход их выполнения, а также уточняется текущая организация розыгрыша по структурным элементам игры.

Группа ресурсного обеспечения осуществляет отслеживание и наращивание игровой обстановки в ходе розыгрыша. Наращивание игровой обстановки в ходе розыгрыша осуществляется выдачей вводных обучаемым, исходя из основного игрового противоречия. Вводные направ- лены, во-первых, на корректировку содержания индивидуальных заданий обучаемых, а, во-вторых, на побуждение обучаемых к творческому исполнению ролевых функций в соответствии с задачами и целями игры.

Группа разбора оценивает результаты, полученные обучаемыми в рамках каждого структурного элемента сценария игры, проводит анализ хода игры, готовит рекомендации обучаемым и руководству игры.

Обучаемые – лица, непосредственно принимающие участие в розыгрыше и выполняющие роли, предусмотренные сценарием игры.

Режим подготовки и модификации игры - это режим, в котором руководство игры осуществляет ввод, модификацию и настройку игровой модели и исходных данных. В этом режиме осуществляются следующие функции:

• -    ввод (модификация) сценария игры, информационного и методического обеспечения игровой модели, исходных данных;

• -    формирование профилей игры и организационных структур участников;

• -    тестирование остаточных знаний участников игры;

• -    настройка АРМ в соответствии с комплектом ролей;

• -    разработка плана игры;

• -    адаптация сетевой модели игры;

• -    разработка (уточнение, модификация) заданий и вводных для обучаемых;

• -    формирование игровой модели и исходных данных;

• -    получение справочных данных по состоянию игровой модели, информационному и методическому обеспечению;

• -    доступ к архиву КДИ.

Режим обучения – это режим, в котором обучаемые могут осуществлять индивидуальную подготовку и тренаж по тематике игры. В этом режиме осуществляют:

• -    предоставление в электронной форме на АРМ учебных материалов в объеме методического обеспечения игры;

• -    обеспечение тренингов на АРМ в объеме элементов игровой модели;

• -    формирование на базе методических материалов траекторий обучения

под компетенции специалиста (квалификационные требования к специалисту) в объеме игры;

• -    предоставление в электронной форме толковых словарей и тезаурусов в объеме используемого в игре понятийного аппарата, учебных материалов в виде визуальных [2], виртуальных и мультимедийных [3] образовательных моделей;

• -    обеспечения дистанционного обучения.

Режим розыгрыша – это режим, в котором обучаемые и руководство игры в соответствии с сетевой моделью и комплектом ролей практически реализуют цели и задачи игры. В данном режиме осуществляют следующие действия:

• -    регистрация участников;

• -    выполнение обучаемыми ролевых функций, предусмотренных игрой;

• -    контроль со стороны руководства за действиями обучаемых;

• -    протоколирование действий руководства и обучаемых;

• -    наращивание обстановки по игре;

• -    предварительная оценка действий обучаемых по структурным элементам игры;

• -    управление игровым временем;

• -    формирование игровых случайных ситуаций, событий и вводных;

• -    взаимообмен информацией между участниками игры, в том числе с использованием электронного документооборота;

• -    использование Интернета и электронной почты, фактографических и документальных баз данных, предусмотренных сценарием игры;

• -    выполнение расчетов и моделирование;

• -    получение справочных данных в объеме игровой модели.

Режим постановки задач и разбора -это режим, в котором руководство игры с привлечением обучаемых осуществляет постановку задач на игру и подведение итогов. В этом режиме осуществляют:

• -    проведение электронных совещаний руководства и обучаемых с демонстрацией дидактического материала на средства отображения коллективного пользования;

• -    выдача на АРМ обучаемых индивидуальных и групповых заданий на игру;

• -    оценка участников и игровых групп;

• -    формирование рекомендаций и отчета за игру;

• -    архивирование материалов игры.

Наиболее полное системное представление о разработке, использовании и модификации КДИ дает рассмотрение ее жизненного цикла.

Жизненный цикл компьютерной деловой игры – это период времени от момента начала формирования замысла игры до момента ее ликвидации (утилизации). Жизненный цикл делится на стадии. Стадия жизненного цикла компьютерной деловой игры – это обособленный устойчивый по целям, задачам и результатам период деятельности участников игры.

Выделяют шесть стадий жизненного цикла: разработка и модернизация игры; подготовка к проведению игры; розыгрыш; подведение итогов; объявление и разбор итогов игры;

Вследствие архивации и накопления данных по игровым ситуациям комплекс программно-технических средств ИКДИ наряду с обучением может быть использован для исследований в области управления сложными организационно-техническими системами, при изучении информационных процессов и информационных пространств сложных антропогенных систем.

Заключение

Инкрементная компьютерная деловая игра является новым информационным и образовательным ресурсом. В ходе этой игры осуществляется адаптивная подготовка обучаемых и решается несколько целей обучения. ИКДИ в отличие от лекционно-семинарского подхода осуществляет комплексную подготовку компетенций. В то же время ИКДИ требует значительных информационных и интеллектуальных ресурсов со стороны преподавательского состава. Для нее необходим более высокий уровень технической и методической поддержки. Однако главным итогом остается повышение качества обучения и возможность увеличения жизненного цикла обучающей системы.

СПИСОК

ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

• 1.    Бельчиков, Я. М . Деловые игры / Я. М. Бельчиков, М. М. Бирштейн. - Рига : Авотс, 1989. - 304 c.

• 2.    Булгаков, С. В . Информационное визуальное моделирование / С. В. Булгаков // Вестник МГТУ МИРЭА. - 2014. - № 1 (2). - С. 58-73.

• 3.    Кудж, С. А . Мультимедийные образовательные модели / С. А. Кудж // Управление образованием: теория и практика. – 2013. - № 4. – С. 9-14.

• 4.    Кудж, С. А. Сценарии мультимедийного образования / С. А. Кудж // Управление образованием: теория и практика. – 2014. - № 1. – С. 139-144.

• 5.    Матчин, В. Т . Информационные ресурсы как инструмент научного исследования и развития / В. Т. Матчин // Вестник МГТУ МИРЭА. - 2014. - № 2 (3). - С. 235-256.

• 6.    Павлов, С. Н . Компьютерные деловые игры : учебное пособие / С. Н. Павлов. - Москва : Изд. дом Русанова, 1995. - 128 с.

• 7.    Поспелов, С. М . Разработка модели интеллектуального поведения персонажа в компьютерной игре robocode на основе метода нейродинамического программирования / С. М. Поспелов, И. Ю. Бондаренко // Алгоритмы, экспертные системы. – 2011. – С. 187.

• 8.    Сланов, В. П . Компьютерные деловые игры как инновационные информационные технологии обучения студентов / В. П. Сланов // Ученые записки Санкт-Петербургской академии управления и экономики. – 2010. – № 3. – С. 29.

• 9.    Соловьев, И. В . Анализ некоторых тенденций развития образования / И. В. Соловьев // Управление образованием: теория и практика. - 2013. - № 1. – С. 10-16.

• 10.    Соловьев, И. В . О содержании и взаимосвязях категорий «информация», «информационные ресурсы», «знания» / И. В. Соловьев, В. Я. Цветков // Дистанционное и виртуальное обучение. – 2011. -№ 6 (48). - С. 11-21.

• 11.    Соловьев, И. В . Проблемы исследования сложной организационно-технической системы / И. В. Соловьев // Вестник МГТУ МИРЭА “MSTU MIREA HERALD”. - 2013. - № 1 (1). - С. 20-40.

• 12.    Соловьев, И. В. Разработка информационной технологии проведения компьютерных деловых игр для подготовки бакалавров по направлению подготовки «Прикладная информатика (в геодезии)» / И. В. Соловьев [и др.]. Новые образовательные технологии в вузе : сборник докладов V Междунар. на-уч.-метод. конф., 4–6 февраля 2008 г. : в 2-х ч. Ч. 2. - Екатеринбург : УГТУ-УПИ, 2008. - С. 255-259.

• 13.    Соловьев, И. В . Разработка модели требований к комплексу программно-технических средств обучения специалистов картографо-геодезического профиля методом компьютерной деловой игры / И. В. Соловьев [и др.] // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2008. - № 5. – С. 79 -83.

• 14.    Соловьев, И. В . Разработка концептуальной модели информационно-лингвистического обеспечения компьютерной системы для обучения геоинформационным технологиям специалистов картографо-геодезического профиля методом компьютерной деловой игры / И. В. Соловьев [и др.] // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2008. - № 6. – С. 74–78.

• 15.    Тихонов, А. Н . Терминологические отношения / А. Н. Тихонов, А. Д. Иванников, В. Я. Цветков // Фундаментальные исследования. - 2009. - № 5. - С. 146-148.

• 16.    Цветков, В. Я . Инкрементальный метод проектирования электронных карт / В. Я. Цветков, В. А. Железняков // Инженерные изыскания. - 2011. - № 1. - С. 66-68.

• 17.    Цветков, В. Я. О двух концепциях автоматизации / В. Я. Цветков // Геодезия и картография. -1986. - № 5. - С. 48–51.

• 18.    Цветков, В. Я . Стандартизация информационных программных средств и программных продуктов / В. Я. Цветков. - Москва : МГУГиК, 2000 - 116 с.

• 19.    Kudzh, S. A . System Elements Heterogeneity / S. A. Kudzh, I. V. Solovyev, V. Ya. Tsvetkov // European Researcher. - 2013. - Vol. (60), № 10-1. - P. 2366-2373.

• 20.    Tsvetkov, V. Ya. Information Interaction as a Mechanism of Semantic Gap Elimination / V. Ya. Tsvetkov // European Researcher. - 2013. - Vol. (45), № 4-1. - Р. 782-786.

• 21.    Tsvetkov, V. Ya. Multipurpose Management / V. Ya. Tsvetkov // European Journal of Economic Studies. -2012. - Vol. (2), № 2. - Р. 140-143.

• 22.    Tsvetkov, V. Ya. Opposition Variables as a Tool of Qualitative Analysis / V. Ya. Tsvetkov // World Applied Sciences Journal. - 2014. - № 30 (11). - Р. 1703-1706.

Поступила 09.08.14.

Об авторе :