УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ
УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ
СІНЕНКО Дмитро Васильович
УДК 37.01:629.7
МЕТОДИКА ОЦІНКИ НАВИЧОК ПІЛОТУВАННЯ
КУРСАНТІВ–ЛЬОТЧИКІВ В ПРОЦЕСІ ЛЬОТНОЇ ПІДГОТОВКИ
13.00.02 – теорія та методика навчання (технічні дисципліни)
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата педагогічних наук
Харків-2008
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Харківському університеті Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, Міністерство оборони України.
Науковий керівник: | кандидат технічних наук, доцент
Дубнюк Андрій Васильович,
Харківський університет Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба, професор кафедри повітряної навігації та управління бойовими діями авіації, м. Харків.
Офіційні опоненти: |
доктор педагогічних наук, професор
Макаров Роберт Микитович,
Державна льотна академія України, завідувач кафедри авіаційної педагогіки та психології, м. Кіровоград;
кандидат педагогічних наук, доцент
Ткаченко Олександр Анатолійович,
Кіровоградський інститут регіонального управління та економіки, професор кафедри практичної психології, м. Кіровоград.
Захист відбудеться «22» травня 2008 року о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.108.01 в Українській інженерно-педагогічній академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16, зал засідань
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Української інженерно-педагогічної академії за адресою: 61003, м. Харків, вул. Університетська, 16
Автореферат розісланий «16» квітня 2008 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Н.О.Брюханова
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Сучасні умови реформування військової льотної освіти висувають вимоги до підвищення рівня професійної підготовки майбутніх льотчиків. Особливості підготовки військових фахівців визначені вимогами Концепції військової освіти в Україні та Державної програми розвитку Збройних Сил України на період 2006-2011 роки.
Науково-технічний прогрес в авіації значно змінив вимоги до підготовки льотного складу і в межах проблеми безпеки польотів визначив цілий ряд проблем, найважливішою з яких є проблема «людського фактора» та професійної надійності льотного складу. У зв’язку із цим все більша увага приділяється цьому фактору як основній складовій ефективності функціонування системи «людина-машина» і забезпечення її безпеки.
Як свідчить статистика авіаційних подій більше 90% із них пов’язані з «людським фактором», у той же час близько 75-80% усіх аварійних ситуацій у польоті закінчується успішно чи тяжкість їх зводиться до мінімуму в результаті своєчасних і безпомилкових дій екіпажу. Разом з тим 35-45% авіаційних подій відбувається, на думку експертів, через низький рівень професійної підготовленості льотного складу (у тому числі 50-70% катастроф). Отже, на сучасному етапі розвитку авіації проблема підготовки високопрофесійних льотчиків залишається актуальною.
Одним із наукових аспектів цієї проблеми є дослідження процесу набуття навичок пілотування курсантами-льотчиками під час льотної підготовки за допомогою сучасних методик оцінки таких навичок та використання результатів цих досліджень у льотному навчанні.
Аналіз наукових джерел показав, що проводились певні дослідження з проблем підготовки фахівців до професійної діяльності, у тому числі й льотчиків, формування у них навичок пілотування та контролю за їх набуттям. Результати цих досліджень торкаються таких проблем, як професійний відбір льотчиків та інших фахівців (Т.Т. Джамгаров, Є.О. Мілерян, В.Д. Небиліцин, К.К. Платонов, Б.М. Теплов, В.О. Трошин та ін.), формування професійної придатності (О.С. Деминський, Є.О. Клімов, В.Л. Маріщук та ін.), професійної підготовки фахівців (С.П. Бочарова, М.І. Дьяченко, О.Е. Коваленко, Р.Т. Раєвський, О.Г. Романовський та ін.), педагогічних основ професійної підготовки льотного складу (П.В. Картамишев, Р.М. Макаров, О.К. Тарасов та ін.), професійної діяльності пілотів і психічних особливостей їх льотної діяльності (Н.Д. Завалова, Б.Ф. Ломов, В.Л. Маріщук, К.К. Платонов, Б.Л. Покровський, В.О. Пономаренко та ін.).
Водночас аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури за останні 20 років свідчить, що проблема підготовки авіаційних фахівців, формування навичок пілотування у майбутніх військових льотчиків та їх контроль залишається недостатньо розробленою. Про її актуальність свідчить також аналіз стану безпеки польотів, оскільки мають місце випадки випуску у політ недостатньо підготовлених льотчиків.
Складність поставленої проблеми полягає у різнорідності й значній кількості чинників впливу на процес льотного навчання та велику кількість показників, які характеризують різні сторони професійної підготовки військового льотчика. Це зумовлює відсутність на сьогоднішній день у військовій авіації науково обґрунтованих та експериментально апробованих методик контролю навичок пілотування при виконанні фігур пілотажу й індивідуалізованих програм підготовки курсантів-льотчиків.
Сучасні умови функціонування Повітряних Сил (ПС) вимагають саме системного підходу до процесу льотної підготовки, починаючи з вивчення технічних дисциплін, тренажерної підготовки та закінчуючи контролем навичок пілотування і оцінкою рівня професійної підготовленості льотчика.
У той же час педагогічний аспект цієї проблеми полягає у пошуку способів формування навичок пілотування у курсантів-льотчиків під час проходження ними льотної підготовки, яка є основою професійної підготовки у вищих навчальних закладах (ВНЗ), за рахунок забезпечення об’єктивності контролю якісних показників навичок пілотування, раціонального розподілу часу по вправам та індивідуалізацію програм їх підготовки.
Недоліки в системі льотної підготовки створюють прогалини у безперервному ланцюзі формування особистості висококваліфікованого льотчика, особливо на етапі початкової льотної підготовки. При цьому існуючі методи оцінювання льотної підготовки не дозволяють у достатній мірі об’єктивно здійснювати контроль та визначати рівень навичок пілотування. Водночас від того, наскільки своєчасно розвинуться у майбутнього льотчика навички пілотування, залежить його подальша професійна діяльність та безпека польотів.
Необхідність розв’язання проблеми контролю за рівнем професійної підготовленості курсантів-льотчиків, зокрема оцінки навичок пілотування, зумовила вибір теми дослідження «Методика оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків в процесі льотної підготовки».
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема проведеного дисертаційного дослідження пов’язана з проблематикою та є складовою частиною науково-дослідних робіт за темами: «Дослідження та розробка методики прогнозування функціональної придатності людини до даного виду діяльності» (РК U000514), «Удосконалення системи підготовки льотного складу у вищому військовому навчальному закладі» (РК U000574), які виконувались на кафедрі льотної експлуатації і бойового застосування літальних апаратів льотного факультету Харківського університету Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба.
Тема дисертації затверджена вченою радою Харківського університету Повітряних Сил (ХУ ПС) ім. Івана Кожедуба (протокол №32 від 16.03.2006 р.) й узгоджена на засіданні Ради з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол №4 від 25.06.2006 р.).
Мета дослідження полягає в теоретичному обґрунтуванні, розробці та експериментальній перевірці методики оцінки сформованості навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу в процесі льотної підготовки.
Відповідно до мети визначено основні завдання дослідження:
1. Провести теоретичний аналіз психолого-педагогічної та спеціальної літератури для визначення сучасних підходів до проблеми формування та контролю навичок пілотування в процесі льотної підготовки майбутніх військових льотчиків.
2. Розробити модель процесу формування й контролю навичок пілотування курсантів-льотчиків на основі системного підходу та визначити сутність, зміст і критерії оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу.
3. Теоретично обґрунтувати та розробити цілі, завдання, принципи, методи, форми та основні етапи оцінки сформованості навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу в процесі льотної підготовки.
4. Перевірити ефективність методики оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу в процесі льотної підготовки шляхом педагогічного експерименту.
Об’єкт дослідження – процес навчання дисципліні «Льотна підготовка» курсантами-льотчиками вищих військових навчальних закладів Міністерства оборони України.
Предмет дослідження – цілі, завдання, принципи, методи, форми та основні етапи оцінки сформованості навичок пілотування у курсантів-льотчиків в процесі навчання дисципліні «Льотна підготовка».
Гіпотеза дослідження. Ефективність льотної підготовки курсантів-льотчиків підвищиться за умови застосування науково обґрунтованої особистісно-орієнтованої методики оцінки навичок пілотування при виконанні фігур пілотажу, яка на основі об’єктивного оцінювання навичок пілотування курсанта, що спирається на визначення показників якості пілотування і резервів уваги, забезпечить цілеспрямований вплив на процес льотного навчання та раціональне планування льотної підготовки.
Для вирішення поставлених завдань були використані такі методи дослідження:–
теоретичні: аналіз психолого-педагогічної літератури та нормативних документів з метою вивчення проблеми та визначення теоретико-методологічних основ дослідження;–
емпіричні: бесіди та опитування льотно-інструкторського складу для визначення рівнів сформованості навичок пілотування у курсантів-льотчиків; аналіз успішності курсантів-льотчиків з метою визначення показника успішності у вивченні спеціальних та технічних дисциплін; визначення рівня сформованості психофізіологічних якостей у процесі професійного відбору методами досліджень уваги, рухових реакцій, сенсомоторної реакції, орієнтування в просторі, пам’яті і мислення; спостереження за допомогою засобів об’єктивного контролю польотів; аналіз результатів тренажної підготовки на тренажерах; педагогічні констатуючий, формуючий і порівняльний експерименти з метою перевірки адекватності та ефективності експериментальної методики;–
статистичні: методи математичної статистики для аналізу результатів експериментальних досліджень.
Усі застосовані методи дозволили цілеспрямовано створити методику оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу в процесі льотної підготовки.
Методологічну основу дослідження складають: системний підхід до аналізу педагогічних явищ та процесів (П.К. Анохін, В.Г. Афанасьєв, І.В. Блауберг, Т.О. Ільїна, В.М. Садовський, Є.Г. Юдін, та ін); кібернетичний підхід (Є.І. Машбиць, Н.Ф. Тализіна, В.О. Якунін та ін.); теорія, що бере до уваги специфіку професійної діяльності та її обумовленість об’єктивними й суб’єктивними факторами (К.А. Абульханова-Славська, О.Г. Асмолов, М.І. Нещадим та ін.); роботи, присвячені безпеці польотів (Б. П.Бугаєв, О.М. Гузій, В.Г. Денисов, В.І. Жулєв, та ін.), особливостям професійної льотної діяльності (Б.П. Бугаєв, М.М. Громов, В.Г. Денисов, Р.М. Макаров, В.А.Платонов та ін.), людському фактору в авіації (М.Ф. Антонов, Б.П. Бугаєв, В.Г. Денисов, Г.О. Крижанівський, Б.Ф. Ломов, М.О. Носов та ін.).
Теоретичну основу дослідження складають останні дослідження в галузі педагогіки та психології, а саме: основні положення педагогіки і психології військової освіти (Ю.Б. Воронцов, Р.М. Макаров, П.В. Стефаненко, В.В. Ягупов та ін.); дослідження в галузі професійної підготовки льотного складу (Б.С. Алякрінський, О.В. Антонов, Г.В. Коваленко, О.М. Керницький, В.І. Лебедів, Р.М. Макаров, М.О. Носов, Р.В. Невзоров, П.М. Онипченко та н.); концептуальні положення особистісно-орієнтованого навчання (О.М. Бойко, І.Д. Бєх, О.В. Кірічук, Є.М. Пєхота, С.І. Подмазін, Є.С. Полат, В.О. Сухомлінський, І.С. Якиманська, В.В. Ягупов та ін.).
Наукова новизна одержаних результатів:–
вперше теоретично обґрунтовано та експериментально перевірено методику оцінки сформованості навичок пілотування у курсантів-льотчиків в процесі навчання дисципліні «Льотна підготовка», в основу якої покладено метод оцінки якості пілотування та метод оцінки психофізіологічних параметрів, що спирається на інтегральний показник резервів уваги льотчика у польоті при виконанні типових фігур і комплексів пілотажу;–
дістав подальшого розвитку метод оцінки якості пілотування по відхиленнях від заданих параметрів за допомогою інтегрального показника помилок пілотування шляхом його адаптації до застосування в умовах реальної льотної підготовки при виконанні фігур пілотажу;–
удосконалено методи льотного навчання в польоті та при наземних тренуваннях за рахунок використання інформації зворотного зв’язку про резерви уваги курсанта-льотчика.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що розроблена методика є готовим педагогічним засобом та дозволяє вирішити такі педагогічні завдання: організувати льотну підготовку з урахуванням особистісних та індивідуально-психічних якостей курсантів; забезпечити індивідуалізацію льотної підготовки; знизити обсяги льотної підготовки без погіршення її якості; забезпечити льотчика-інструктора інформацією для поглибленого й обґрунтованого аналізу рівня навичок пілотування та корегування процесу льотного навчання безпосередньо під час тренувань.
Основні положення та результати дослідження впроваджені у процес льотної підготовки при оцінюванні та аналізі навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу (військова частина А , м. Чугуїв); у навчальний процес льотного факультету ХУ ПС, зокрема у темі № 6 «Оцінка професійної готовності льотного складу» навчальної дисципліни «Основи формування професійної надійності льотного складу»; використані у науково-дослідній роботі «Дослідження та розробка методики прогнозування функціональної придатності людини до даного виду діяльності» у розділі 4 «Критерії оцінки психофізіологічного стану льотчика при виконанні фігур пілотажу».
Особистий внесок здобувача. Основні результати роботи одержані автором особисто. У роботі, написаній у співавторстві 4 (за списком опублікованих праць, поданим у кінці автореферату), здобувачу належить пропозиція включення до показника резервів уваги часу переходу між фігурами пілотажу та відносних показників професійних, особистісних і психофізіологічних можливостей курсанта-льотчика. Крім того, здобувач запропонував методи визначення цих відносних показників та поєднання їх в інтегральному показнику резервів уваги.
Апробація результатів дослідження здійснювалась під час обговорення на засіданнях кафедри льотної експлуатації і бойового застосування літальних апаратів льотного факультету Харківського університету Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба, на першій науково-технічній конференції Харківського університету Повітряних Сил (Харків, ), міжнародній науково-практичній конференції «Розвиток наукових досліджень ‘2005» (Полтава, 2005), другій науковій конференції Харківського університету Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба (Харків, 2006).
Публікації. Основні теоретичні положення і результати дисертаційного дослідження опубліковані в 7 наукових працях, із них 4 статті – у наукових фахових виданнях (1 у співавторстві) та 3 – тези доповідей на конференціях.
Обсяг і структура дисертації. Дисертаційне дослідження складається зі вступу, трьох розділів, висновків до кожного розділу, загальних висновків, списку використаних джерел (253 найменування). Загальний обсяг дисертації становить 214 сторінок друкованого тексту. Робота містить 25 таблиць на 14 сторінках та 39 рисунків на 17 сторінках.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ
У вступі обґрунтовано актуальність дослідження, визначено його мету, завдання, об’єкт, предмет, гіпотезу, методи, обґрунтовано методологічні й теоретичні основи, розкрито наукову новизну, практичне значення, викладено особистий внесок дисертанта, наведено дані про апробацію і впровадження результатів дослідження.
У першому розділі – «Теоретичні основи розробки методики оцінки навичок пілотування в процесі льотної підготовки» – виконано загальний аналіз стану безпеки польотів, досліджено процес льотної підготовки як складової професійної підготовки військового льотчика, докладно проаналізовано процес формування навичок пілотування та визначено їх місце в структурі професійної діяльності льотчика, з’ясовано значення контролю набуття та сформованості навичок пілотування.
Проведений аналіз авіаційних подій за період з 1993 по 2003 роки та розподіл кількості інцидентів, які трапились через «людський фактор», за етапами польоту показав, що через порушення польотного завдання і недостатню професійну підготовку при польотах у пілотажну зону та на бойове застосування, у процесі яких виконуються фігури пілотажу, трапляється 31% усіх зафіксованих інцидентів. Лише на самому складному етапі польоту (посадка) цей показник більший 38%.
Системний аналіз процесу професійної підготовки майбутніх військових льотчиків, що базується на вивченні психолого-педагогічної літератури з проблеми дослідження, навчальних планів і програм, керівних і нормативних документів, які регламентують льотну роботу, існуючій практиці професійної підготовки, показав, що з усіх видів підготовки льотного складу – загальнотеоретичної, загальновійськової, фізичної, наземної (тренажерної підготовки та підготовки до польотів), льотної, психологічної та психофізіологічної – з точки зору формування навичок пілотування провідне значення мають тренажерна та льотна підготовки. У свою чергу, льотна підготовка, що входить як підсистема до професійної підготовки, є складною педагогічною системою, спрямованою на формування вмінь та навичок пілотування.
Аналіз процесу навчання льотної підготовки дозволив побудувати модель, що відображає основні етапи процесу льотної підготовки: комплексні тренувальні заняття, наземну підготовку до польотів, попередню підготовку до польотів, передпольотну підготовку до польотів, виконання польотів, розбір польотів, екзаменаційні (залікові) польоти. Для кожного з етапів було визначено мету, зміст, способи організації навчання, а також встановлені змістовні та організаційні зв’язки з іншими видами підготовки – загальнотеоретичною, загальновійськовою, фізичною, психологічною, тренажерною та наземною підготовкою до польотів. На основі кібернетичного підходу визначено сутність, структуру, функції, методи, форми та параметри контролю в процесі льотної підготовки відповідно до побудованої моделі.
Проведений аналіз дав можливість описати механізми та закономірності формування навичок пілотування й показав базове значення знань зі спеціальних технічних дисциплін в опануванні уміннями та навичками виконання фігур пілотажу. З’ясовано, що розв’язання проблеми якісної підготовки льотного складу ПС можливе тільки з позицій інтеграції льотної підготовки з суміжними технічними і спеціальними дисциплінами, які вивчаються у ВНЗ.
Доведено, що адекватну оцінку підготовленості льотчика, зокрема навичок пілотування, може забезпечити використання комплексу показників, що характеризують різні сторони його професійної діяльності. Чим ширший спектр характеристик, що беруться до уваги, тим повнішою і точнішою буде остаточна оцінка.
У традиційній системі оцінки основними видами контролю за рівнем підготовки льотного складу є такі: перевірка теоретичних знань технічних і спеціальних дисциплін; перевірка на комплексному тренажері; перевірка в реальному польоті; аналіз польотів за даними засобів об’єктивного контролю; візуальне спостереження за зльотами і посадками літаків. Сума оцінок за окремими видами льотної підготовки складає успішність льотчика.
В результаті проведеного аналізу було з’ясовано, що оцінка якості підготовки льотчика, отримана на підставі оцінок витримування режимів польоту і результатів бойового застосування якого-небудь окремо взятого польоту, не завжди відображає ступінь оволодіння навичками пілотування льотчика. За рахунок короткочасної психофізіологічної перенапруги льотчик з низькими навичками пілотування може виконати складні еволюції літака і витримати режим польоту з позитивною оцінкою, але при цьому у льотчика може бути відсутнім резерв уваги, і найменше ускладнення польоту неминуче призведе до помилок.
Проаналізовані методи визначення психофізіологічних показників напруженості (В. Валуєв, В. Кондратюк В. Котлов,), резервів уваги (С. Баришніков, В. Воронов, Р. Макаров) мають ті чи інші недоліки: необхідність внесення конструкційних змін і встановлення додаткового обладнання на літак; неможливість застосування при оцінці техніки пілотування під час виконанні фігур пілотажу; обов’язкова присутність контролюючої особи на борту літака; відволікання льотчика на виконання дій, не пов’язаних безпосередньо з виконанням польотного завдання.
Аналіз існуючих підходів до оцінки навичок пілотування та показників, які характеризують їх кількісно, показав, що відсутні достатньо об’єктивні показники опанування навичками пілотування, а механічне перенесення показників, що застосовуються при оцінці навичок пілотування в тренажерній підготовці, зштовхується з певними труднощами. Отже, сучасна система підготовки висококваліфікованих авіаційних фахівців потребує нового підходу до об’єктивної оцінки професійної підготовки льотного складу, яка враховувала б недоліки існуючих методик.
У другому розділі – «Розробка методики оцінки навичок пілотування в процесі льотної підготовки» – визначено загальну структуру, цілі та завдання методики, обґрунтовано критерії і показники, розроблено технологію та автоматизовану систему оцінки навичок пілотування.
Запропоновано новий підхід до оцінки навичок пілотування льотного складу при виконанні фігур пілотажу, що спирається не тільки на якість пілотування, але й бере до уваги психофізіологічні можливості льотчика через визначення резерву уваги при оцінці його навичок пілотування.
Виходячи з обраного підходу та аналізу психолого-педагогічної і спеціальної літератури (В.А. Бодров, Ю.В. Воронцов, В.В. Кузнецов, Р.М. Макаров), були обґрунтовані інтегральні показники помилок пілотування (ІППП) та резервів уваги (ІПРУ).
Спираючись на метод Р.М. Макарова, який вводить інтегральний узагальнений показник помилки пілотування для оцінки якості пілотування на пілотажних тренажерах, та на вимоги «Курсу наземної та льотної підготовки курсантів на літаку Л-39» (КНЛП Л-39), де загальною оцінкою за техніку пілотування курсанта на етапах польоту є значення оцінок абсолютної величини максимальних відхилень кожного із контрольованих параметрів, у розроблюваній методиці для оцінки якості пілотування при виконанні фігур пілотажу в реальному польоті було запропоновано використовувати інтегральний показник помилок пілотування:
,
де р – максимальні відхилення контрольованих параметрів від заданих значень; ki – вагові коефіцієнти, відповідні до кожного із контрольованих параметрів; n – кількість контрольованих параметрів.
На підставі запропонованої формули та методики розрахунку вагових коефіцієнтів були розроблені загальні формули ІППП для всіх фігур пілотажу у відповідності до КНЛП Л-39.
Згідно з нормативами оцінок відповідних відхилень від заданих параметрів у техніці пілотування, які наведені в КНЛП Л-39 була розроблена оціночна шкала ІППП за чотирибальною системою:
ІППП 50 – оцінка «5»;
50 ІППП 100 – оцінка «4»;
100 ІППП 150 – оцінка «3»;
ІППП 150 – оцінка «2».
З огляду на недоліки існуючих методів оцінки психофізіологічних можливостей льотчика пропонується новий підхід до цієї оцінки який, полягає у визначенні резервів уваги льотчика при виконанні фігур пілотажу в процесі контролю під час льотної підготовки. Для визначення резервів уваги вводиться поняття «цикл польотного завдання», яким вважається проміжок часу з моменту початку виконання фігури пілотажу або їх комплексу до початку виконання наступної фігури чи комплексу. Час циклу (tц) складається з двох основних складових: часу виконання самої фігури пілотажу або їх комплексу (tф) та часу переходу до наступної фігури чи комплексу (tпр) (рис. 1).
Рис. 1. Цикли польотного завдання, tц1, tц2, tц3, tц4 – час виконання відповідних циклів
Час, що витрачається на виконання фігури пілотажу, визначається аеродинамічними характеристиками літака. Цей час для однакових умов польоту можна вважати постійним. Час переходу – це час, витрачений на контроль параметрів польоту (висоти, швидкості, курсу, перевантаження, крену та ін.) за пілотажно-навігаційними приладами; контроль режиму роботи силової установки та систем літака за відповідними приладами; установлення заданого режиму польоту; огляд повітряного простору; орієнтування щодо місцевості; просторове орієнтування; вибір орієнтира введення до наступної фігури або комплексу фігур пілотажу.
У більш підготовленого льотчика достатньо резервів уваги, щоб контролювати ці параметри в процесі виконання фігури пілотажу, тому час переходу у нього буде менший, ніж у менш підготовленого льотчика.
За допомогою було визначено резерви уваги курсанта-льотчика, при цьому враховувалися також метеорологічні умови польоту за формулою:
,
де – кількість балів хмарності; – час переходу з урахуванням метеорологічних умов; – різниця часу переходу при зміні .
До показника резерву уваги (ІПРУ) курсанта-льотчика було включено як час переходу, так і особистісні показники, що впливають на формування навичок пілотування при виконання фігур пілотажу.
До особистісних показників пропонується відносити показники успішності у вивченні спеціальних та технічних дисциплін (У), результатів професійного відбору (П) та тренажерної підготовки (Т). Ці показники визначаються за допомогою спеціально розроблених методів та методик.
Після визначення всіх необхідних складових, що безпосередньо впливають на резерви уваги курсанта-льотчика, було розроблено ІПРУ для окремої фігури пілотажу, який може бути обчислений за формулою:
,
де , , максимальні значення показників успішності у вивченні спеціальних і технічних дисциплін, результатів професійного відбору, тренажерної підготовки.
Нормативні значення часу переходу визначалися методом експертних оцінок для кожної фігури (комплексу) пілотажу окремо. Експертами виступали досвідчені льотчики-інструктори в/ч А . Нормативні значення часу переходу для літака Л-39 були визначені на льотно-методичній раді частини. За нормативними значеннями часу переходу були розраховані нормативні значення ІПРУ кожної фігури пілотажу.
Для практичної реалізації методики було розроблено алгоритм комплексної, об’єктивної оцінки навичок пілотування курсанта в польоті при виконанні фігур простого та складного пілотажу. Відповідно до цього алгоритму рішення про підготовленість курсанта може бути прийняте лише в тому випадку, коли його показники за всіма елементами відповідають нормативним вимогам, тобто показники ІППП та ІПРУ мають бути не нижчі за оцінку «4», за винятком вивчення спеціальних та технічних дисциплін. Остаточне рішення приймається за системою «готовий» – «неготовий»: двобальна система оцінки висуває більш жорсткі вимоги до льотної майстерності, тому найбільш повно відповідає інтересам забезпечення безпеки польотів.
З метою автоматизації контролю навичок пілотування курсантів-льотчиків в процесі льотної підготовки було розроблено програмний продукт з використанням технології швидкої розробки додатків (RAD-технологія). Програма «Модель оцінки навичок пілотування курсантів при виконанні фігур пілотажу» складається з баз даних, обчислювального блоку, алгоритму оцінювання, блоку статистичної обробки. Програма побудована на модульному принципі і складається із множин модулів. Принцип модульності дуже важливий для створення надійних та відносно легко модифікованих і супроводжувальних додатків.
Для визначення інтегральних показників помилок пілотування та резервів уваги в процесі льотної підготовки необхідно мати інформацію про такі параметри польоту, як швидкість польоту, висота польоту, крен, кут тангажу, перевантаження, час переходу, час виконання фігури пілотажу. Ці параметри вимірюються засобами об’єктивного контролю (ЗОК) або визначаються контролюючою особою. Для цього на літаку Л-39 встановлюється система автоматичної реєстрації параметрів польоту САРПП-12, що належить до оптичної групи реєстраторів.
Для визначення характеристик динаміки резервів уваги простежуються зміни показників ІПРУ протягом усього періоду тренувань. Дані, що визначають значення показника, вводяться в ПЕОМ для оцінки резервів уваги курсанта (ІПРУ) та аналізуються для подальшого використання в підсистемі зворотного зв’язку.
Методика забезпечує індивідуалізацію підготовки, адекватність процедур виміру та накопичення даних про якість виконання польотного завдання, дозволяє зафіксувати зміни психофізіологічного стану курсантів-льотчиків за результатами таких польотів, передбачає адекватність автоматизованого обчислення на ПЕОМ показників сформованості навичок пілотування на базі накопиченої інформації.
У третьому розділі – «Експериментальна перевірка методики оцінки навичок пілотування в процесі льотної підготовки» – визначено організаційно-методичні основи експериментального дослідження, сформульовано його мету, план, визначено методи обробки та аналізу отриманих даних, шляхом педагогічного експерименту здійснено перевірку методики оцінки навичок пілотування, проаналізовано його результати.
Експериментальне дослідження було спрямоване на перевірку методики оцінки з точки зору відповідності до критеріїв і вимог контролю, порівняння із традиційною, перевірку її валідності та ефективності, дослідження впливу зворотного зв’язку на результати льотного навчання.
Для проведення експериментальних досліджень було сформовано дві групи: контрольну та експериментальну. До початку експерименту групи були максимально вирівняні за рівнем індивідуальних психологічних якостей, які визначалися в процесі професійного відбору, показниками успішності при теоретичному вивченні спеціальних і технічних дисциплін, результатами тренажної підготовки на тренажері, так що б статистично вони не відрізнялись.
У ході експерименту було проаналізовано більше 700 польотів у пілотажну зону для виконання фігур простого та складного пілотажу на середніх (Нср) і малих (Нмал) висотах польоту за допомогою плівок САРПП-12 та даних спостереження, які особисто проводив автор при виконанні польотів у складі екіпажу. За даними аналізу були визначені інтегральні показники помилок пілотування та резервів уваги для кожної фігури пілотажу окремо.
Для перевірки експериментальної методики на відповідність до вимог по контролю сформованості навичок пілотування, порівняння її з традиційною та оцінки її ефективності були проведені: опитування експертів – досвідчених військових льотчиків-інструкторів 1-го та 2-го класу ХУ ПС та навчальної авіаційної бригади (в/ч А м. Чугуїв) з досвідом льотно-інструкторської роботи більше 10 років; експериментальне дослідження часу переходу між фігурами та комплексами фігур пілотажу, які виконували льотчики з різним рівнем навичок пілотування (льотчики-інструктори різної класної кваліфікацій та курсанти-льотчики); порівняння оцінок якості пілотування, які були отримані за допомогою експериментальної методики оцінки навичок пілотування, з результатами традиційної методики. Високі коефіцієнти кореляції між результатами оцінювання якості пілотування за традиційною та експериментальною методиками і між результатами оцінки якості пілотування за експериментальною методикою та оцінкою з льотного навчання свідчать про валідність оцінки, що виставляється за експериментальною методикою. Оцінки експертів та експериментальні дослідження показали, що запропонована методика оцінки навичок пілотування відповідає всім необхідним вимогам та є більш ефективною у порівнянні з традиційною.
Для дослідження ефективності зворотного зв’язку досліджувався вплив інформації, отриманої за допомогою експериментальної методики оцінки навичок пілотування, на результати льотного навчання.
У контрольній групі оцінка навичок пілотування визначалася за допомогою як традиційної, так і експериментальної методик, але без використання додаткової інформації в навчальному процесі. В експериментальній групі оцінка навичок пілотування визначалася за розробленою нами методикою, а інформація про резерви уваги використовувалась у процесі льотного навчання.
За результатами визначення інтегральних показників були побудовані залежності ІППП та ІПРУ від кількості польотів для контрольної й експериментальної груп за фігурами пілотажу та проводився їх порівняльний аналіз за критерієм Стьюдента.
Показники ІППП експериментальної та контрольної груп при виконанні фігур і комплексів пілотажу (до та після проведення формуючого експерименту) представлені в табл. 1.
Таблиця 1
Результати визначення інтегральних показників контрольної (КГ) та експериментальної (ЕГ) груп за фігурами пілотажу
Фігура (комплекс) пілотажу | Група | ІППП | ІПРУ
На початку | Наприкінці | На початку | Наприкінці
t | | t | | t | | t
Віраж з креном
45є на Нср | КГ | 190,35 | 0,19 | 56,33 | 1,92 | 1,68 | 0,23 | 4,1 | 3,52
ЕГ | 189,27 | 48,42 | 1,69 | 4,7
Віраж з креном
60є на Нср | КГ | 160,71 | 0,3 | 43,04 | 1,97 | 1,21 | 0,29 | 2,25 | 3,69
ЕГ | 159,67 | 38,25 | 1,22 | 2,55
Віраж з креном
45є на Нмал | КГ | 192,75 | 0,38 | 47,61 | 1,8 | 1,08 | 0,32 | 1,63 | 3,9
ЕГ | 191,31 | 41,55 | 1,08 | 1,76
Віраж з креном
60є на Нмал | КГ | 153,76 | 0,1 | 56,36 | 2,0 | 1,37 | 0,2 | 2,17 | 3,49
ЕГ | 154,1 | 49,57 | 1,38 | 2,4
Пікірування – гірка
з кутом 30є на Нср | КГ | 143,33 | 0,19 | 45,38 | 2,27 | 1,47 | 0,33 | 2,83 | 3,96
ЕГ | 142,89 | 39,71 | 1,48 | 3,19
Пікірування – гірка
з кутом 45є на Нср | КГ | 151,13 | 0,24 | 44,91 | 1,92 | 1,09 | 0,48 | 1,95 | 3,04
ЕГ | 150,53 | 39,81 | 1,1 | 2,14
Пікірування – гірка
з кутом 30є на Нмал | КГ | 142,08 | 0,21 | 46,25 | 1,84 | 1,0 | 0,33 | 1,46 | 4,21
ЕГ | 141,50 | 41,17 | 1,0 | 1,58
Переворот – бойовий розворот | КГ | 148,30 | 0,17 | 41,91 | 1,95 | 1,05 | 0,36 | 1,9 | 2,89
ЕГ | 147,77 | 36,78 | 1,06 | 2,05
Пікірування – петля Нестерова – бойовий розворот | КГ | 143,34 | 0,15 | 46,81 | 1,82 | 1,43 | 0,3 | 2,86 | 3,25
ЕГ | 142,9 | 41,97 | 1,44 | 3,15
Переворот – петля Нестерова – напівпетля | КГ | 150,23 | 0,16 | 47,74 | 1,8 | 1,45 | 0,17 | 2,4 | 2,58
ЕГ | 149,79 | 42,81 | 1,46 | 2,59
На початку експерименту були визначені показники резервів уваги контрольної та експериментальної груп, які визначалися при виконанні перших польотів на початку тренувань для кожної фігури пілотажу окремо. Ці показники також представлені в табл. 1.
Як видно з табл. 1, до проведення формуючого експерименту розбіжність інтегральних показників помилок пілотування в контрольних та експериментальних групах не досягає достовірного рівня значущості: (t=0,1 – 0,38)кр=1,725), де tкр – критичне значення коефіцієнта Стьюдента при Р?0,9 для всіх фігур пілотажу. Тобто якість пілотування в перших польотах при виконанні фігур і комплексів пілотажу обома групами не має суттєвої різниці.
Показники резервів уваги на початку тренувань при виконанні фігур і комплексів пілотажу обох груп також не мають суттєвої різниці. Розбіжність представлених показників, що порівнюються, не досягає достовірного значення (t=0,17 – ,48)кр=1,725) при Р?0,9. Ці результати дають підставу вважати, що на початку експерименту курсанти обох груп мають приблизно однакові резерви уваги.
Наведені в табл. 1 дані свідчать про те, що після проведення формуючого експерименту показники сформованості навичок пілотування покращуються як у контрольній, так і в експериментальній групах (зниження середніх значень ІППП та підвищення середніх значень ІПРУ).
Але якість пілотування курсантів експериментальної групи вища, ніж у курсантів контрольної групи, оскільки інтегральні показники помилок пілотування відрізняються на користь експериментальної групи, і ця різниця досягає достовірного значення (t=1,8 – ,27)кр=1,725) при Р>0,9 у залежності від складності фігури чи комплексу пілотажу. Резерви уваги курсантів експериментальної групи після проведення формуючого експерименту також вищі, ніж у курсантів контрольної групи. Це підтверджується тим, що різниця в значеннях інтегрального показника резервів уваги демонструє перевагу експериментальної групи при виконанні всіх фігур і комплексів пілотажу та досягає достовірного значення: (t=2,58 – 4,21)кр=2,53) при Р>0,98.
Ефективність розробленої методики оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу досягається шляхом надання можливості льотчику-інструктору більш активно керувати процесом льотного навчання за допомогою об’єктивного оцінювання не тільки якості пілотування курсанта, але і його психофізіологічних можливостей.
ВИСНОВКИ
1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-педагогічної задачі, що виявляється в теоретичному обґрунтуванні та розробці методики оцінки сформованості навичок пілотування у курсантів-льотчиків ВНЗ МО України в процесі їх підготовки до професійної діяльності.
2. На основі аналізу психолого-педагогічної літератури та нормативних документів, аналізу стану безпеки польотів та помилкових дій льотчиків встановлено, що проблема оцінки професійної підготовки курсантів-льотчиків, зокрема навичок пілотування, є недостатньо вирішеною та залишається актуальною в сучасних умовах реформування ЗС України.
Існуюча методика оцінки професійної підготовки не повною мірою відповідає вимогам об’єктивності контролю, бо спирається на суб’єктивну експертну оцінку інструктора і не бере до уваги психофізіологічний стан (напруженість, увагу) курсанта. Крім того, методи оцінки психофізіологічного стану льотчика мають ряд недоліків та не придатні до застосування при оцінці навичок пілотування при виконанні фігур пілотажу.
Для повної реалізації методичних можливостей льотного навчання при великій кількості вправ, різновидності навичок, що відпрацьовуються на етапі сучасної підготовки військового льотчика, необхідно забезпечувати активне управління процесом навчання, яке можливе при постійній та об’єктивній оцінці навичок пілотування курсанта-льотчика.
3. За результатами аналізу різних видів підготовки льотного складу визначено провідне значення тренажерної й льотної підготовки для формування навичок пілотування та на основі системного підходу побудована модель процесу формування й контролю навичок пілотування в процесі льотної підготовки. Побудована модель дозволила визначити основні етапи льотної підготовки та її контролю: комплексні тренувальні заняття, наземну підготовку до польотів, попередню підготовку до польотів, передпольотну підготовку до польотів, виконання польотів, розбір польотів, екзаменаційні (залікові) польоти.
Для об’єктивної оцінки рівня підготовленості льотчика обґрунтована необхідність використання комплексу показників, що характеризують різні сторони його професійної діяльності. У цей комплекс були включені якість пілотування та час сприйняття і переробки додаткової інформації (резерви уваги).
4. Аналіз видів, методів, форм контролю за результатами льотної підготовки дозволив визначити вимоги до методики оцінки навичок пілотування, яка має враховувати: психофізіологічні показники без внесення конструкційних змін і встановлення додаткового обладнання на літак; мати можливість застосовуватися при оцінці техніки пілотування; не потребувати присутності контролюючої особи на борту літака та не відволікати льотчика на виконання дій, не пов’язаних з виконанням польотного завдання.
При розробці методики оцінки навичок пілотування в процесі льотної підготовки були визначені сутність, зміст і критерії оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків.
Сутність розробленої методики полягає в обґрунтуванні основних критеріїв та показників оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу; визначенні складових частин для розрахунку основних показників навичок пілотування; опису порядку виміру й накопичення даних; розробці нормативів оцінок до основних показників рівня навичок пілотування.
Зміст методики складається зі збору початкової інформації про особистісні показники курсантів; отримання даних про відхилення від заданих параметрів польоту, час переходу та час циклу польотного завдання; розрахунку основних показників та визначення оцінки навичок пілотування; використання отриманої інформації для корегування методів льотного навчання з метою підвищення рівня навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу.
Основними критеріями оцінки навичок пілотування курсантів у процесі льотної підготовки були визначені якість пілотування та психофізіологічні можливості льотчика (резерви уваги).
Доведено, що об’єктивність оцінки навичок пілотування курсанта забезпечується поєднанням оцінок його якості пілотування та резервів уваги, отриманих у відповідності до польотного завдання і вимог до пілотування під час виконання фігур пілотажу.
Для оцінки якості пілотування при виконанні фігур пілотажу запропоновано використовувати інтегральний показник помилок пілотування, визначення якого спирається на оцінку відхилень параметрів польоту від заданих нормативних параметрів при виконанні фігури пілотажу.
При визначення інтегрального показника резервів уваги, як характеристики психофізіологічних можливостей курсанта-льотчика, використовуються дані часу переходу між фігурами пілотажу та час циклу польотного завдання. Крім того, використовуються дані особистісних якостей курсантів через показники успішності у вивченні спеціальних та технічних дисциплін, результатів професійного відбору та тренажерної підготовки.
Обґрунтовано та розроблено алгоритм комплексної, об’єктивної оцінки навичок пілотування курсанта при польоті у зону пілотажу для виконанні фігур простого та складного пілотажу, що допомагає льотчику-інструктору здійснювати контроль та управляти процесом льотної підготовки.
За допомогою визначених інтегральних показників створено технологію використання методики оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу в процесі льотної підготовки, яка дозволяє автоматизувати контроль та управління процесом набуття навичок пілотування.
5. Експериментальне дослідження дозволило довести адекватність, ефективність та особистісну спрямованість розробленої методики оцінки навичок пілотування.
Експериментальні дослідження підтвердили ефективність розробленої нами методики оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків при виконанні фігур пілотажу в процесі льотної підготовки. Інтегральні показники помилок пілотування різняться на перевагу експериментальної групи та досягають достовірного значення tкр=1,725 при Р?0,9, а інтегральні показники резервів уваги різняться на перевагу експериментальної групи при виконанні всіх фігур і комплексів пілотажу та досягають достовірного значення tкр=2,53 при Р?0,98.
Ефективність льотної підготовки (формування навичок пілотування) досягається за рахунок більш активного керування процесом льотного навчання за допомогою додаткової інформації про навички пілотування та індивідуалізацію методів льотного навчання курсантів-льотчиків експериментальної групи.
Експериментальне дослідження методики оцінки навичок пілотування курсантів-льотчиків показало, що вона відповідає вимогам керівних документів, які регламентують льотну роботу для забезпечення безпеки польотів; проста у використанні, не вимагає спеціальної підготовки інструктора; надає можливість кількісної оцінки комплексу показників; забезпечує оперативність контролю; автоматизує математичні розрахунки; надає можливість спостерігати динаміку протягом всього періоду тренувань.
Дослідження може бути продовжене у напрямку контролю та оцінки сформованості навичок пілотування льотного складу при виконанні польотів на вертольотах та інших видах літальних апаратів.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Сіненко Д.В. Педагогічні аспекти підготовки авіаційних фахівців // Проблеми інженерно-педагогічної освіти: Зб. наук. праць. – Харків: УІПА, 2006. – Випуск . – С. 167-173.
2.
