249

Последние пять – десять лет компьютерные игры стали одним из самых популярных видов свободного времяпрепровождения. В них играют все: дети и взрослые. Каждый человек, независимо от того первый десяток лет живет или полвека, в душе хоть и не полностью, но отчасти ребенок, который верит в сказки и мечтает о подвигах и приключениях. Компьютерные игры дают нам это.

Развитие Интернета подарило нам еще одну возможность – играть совместно с другими пользователями, вступать в сообщества и гильдии, созданные игроками, заводить знакомства и находить новых друзей. Многопользовательские (оnline) игры делают игровой мир более живым и непредсказуемым. Это вдохновило нас на то, чтобы заняться проектом под рабочим названием LiN.

Что такое LiN? Это, прежде всего, игра. Игра, которую нельзя отнести

кконкретному жанру, так как в одной игре будет сразу два режима:

1)одиночная (single) игра;

2)многопользовательская (online) игра.

Упустим все, что связанно с одиночной игрой. Достаточно лишь знать то, что это игра в том жанре компьютерных игр, в которых успех игрока в большой степени зависит от его скорости реакции и способности быстро принимать тактические решения (экшн) со своей сюжетной линией, развернувшейся в небольшом провинциальном русском городке (рис. 2).

Рис. 2. Место действия игры

В многопользовательском (оnline) мире же будет все иначе. Если сказать в двух словах, то это симулятор жизни. Игрок подключается, создает персонажа и приезжает в виртуальный город. У него есть начальный капитал, статус безработного и неженатого (незамужем). Игрок покупает дом – и тут начинается «жизнь». Игрок может устроиться на работу, любую, какую возможно и где его возьмут (это будет зависеть от статистик его персонажа), может ходить в клубы, кафе и т.п. – в общем, вести виртуальную жизнь. Общение будет осуществляться по принципу конференции, т.е. микрофон → сказал слово → персонаж шевелит губами и звучит голос игрока, который слышат окружающие. На случай, если нет возможности такой связи, будет существовать чат, который можно включить и отключить. Заработав деньги, можно купить что-либо, напри-

71

elib.pstu.ru

мер: автомобиль, новую одежду персонажа, телефон, аксессуары и т.п. Но вот тут начинается новшество. Зайдя в виртуальный магазин, можно будет видеть реальные товары, которые на данный момент там есть. Также игрок может приобрести что-либо во время игры, т.е. зашел в магазин, увидел крутой телефон, подошел к продавцу, выбрал пункт «купить» и выбрал «купить виртуально» или «заказать».

Что касается магазинов, то тут все просто. Создается специальная учетная запись для определенного магазина с соответствующими возможностями, т.е. заходит человек (работник магазина) и меняет (добавляет или убирает) продукцию. Что из этого получается: магазины могут работать как онлайн, так и в реальной жизни. Преимущества виртуальной жизни и LiN: Online перечислять не будем. Их очень и очень много. Можно только добавить, что магазины это еще не все. Возможно проводить консультации кого-либо и чего-либо, делать объявления, рекламу, бизнес, обучение, даже посмотреть расписание в учебном заведение! В общем LiN: Online будет отображать реальную жизнь, только тут люди будут теми, кем захотят. Новые знакомства, возможности! Говорить можно бесконечно и мысли безграничны…

Вбудущем при развитии проекта появится возможность синхронизироваться с другими городами подобного проекта (если они будут), т.е. включить переезд в другой город → на сервер другого города, который будет стоить определенную сумму.

Появляются огромные возможности для организаций, занимающихся строительством разного типа сооружений. Это значит, что при проектировании того или иного здания, памятника, моста и прочих строений можно создать трехмерные модели для LiN уже в том виде, в котором желает заказчик, чтобы полностью оценить, как это будет выглядеть в городе с оживленными улицами. Также народ может оценить новое сооружение до начала строительства и даже еще до начала выделения средств на все работы (за исключением тех, что были затрачены на проектирование чертежей и создание моделей). А это уже экономия, причем немалая.

Такой опыт у нас имеется. В период ремонта и восстановления корпусов вуза были созданы модели этих корпусов (рис. 3) для обсуждения и принятия решений по перепланировке, выбору строительных материалов для ремонта, типу и технологии изготовления забора и т.д.

Всети Интернет можно найти множество моделей зданий, интерьеров, иных архитектурных сооружений. Но проблема в том, что большинство из них высокополигональны (порой превышают десятки миллионов полигонов). У нас же используются низкополигональные, но не настолько, чтобы модель выглядела примитивом (не десять или пятнадцать полигонов, а примерно от сотни до двадцати тысяч). Разница в том, что модели зданий, используемых в проекте, менее детальны, но достаточно детальны для того, чтобы подчеркнуть все ос-

72

elib.pstu.ru

новные особенности сооружения, а мелкие детали отображаются за счет наложения на полигоны реалистичных текстур, созданных на основе снятых и обработанных нами фотографий (рис. 4).

Рис. 3. Изображения высокополигональных моделей и фотографии территории около двух корпусов вуза в процессе ремонта и восстановления: модели перепланировки холла и раздевалки главного корпуса (слева вверху); модель первого корпуса, имеющего историческую ценность (вверху посередине); модель элемента забора для утверждения технологии его изготовления (внизу справа)

Рис. 4. Пример низкополигональной модели церкви (около 3000 полигонов)

73

elib.pstu.ru

LiN объединяет в себе все: от социальной сети («Одноклассники», «Вконтакте», «Живой Журнал»), Google Earth (планета Земля, с возможностью просмотров городов в виде графических моделей в трехмерном пространстве, но, к сожалению, очень низкополигональных моделей, что делает невозможным увидеть всю красоту того или иного сооружения) и до архитектурного проектирования. Пусть проект лишь на стадии моделирования города (моделирование города занимает 70 % от всего процесса создания игры) и не дает нам полностью ощутить всю значимость задумки, но это уже почва, на которой, как нам кажется, показались молодые побеги.

ЕСТЕСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ

Найди всему начало, и ты многое поймешь.

К. Прутков

Отсюда, из космоса, еще яснее понимаешь: землю не надо менять, ее надо понять.

В.А. Соловьев, космонавт

Чтобы привычное стало ясным, надо обычное сделать странным.

Пит Хейн, датский поэт

Основа концепции и история

В процессе поиска путей и средств совершенствования геометрографической подготовки (ГГП) все настойчивее, явно или косвенно, звучит мысль, что проблема ГГП уже не дисциплинарная, а проблема структуры всей инженерной подготовки. В своих статьях автор постоянно ссылается на свою публикацию 1994 г., посвященную этой проблеме [1]. Но обратиться непосредственно к работе [1], наверное, непросто. Время, когда она вышла, было бурное, и, хотя сборник методических статей НИИВО выпущен тиражом 800 экземпляр, не факт, что он дошел по всем адресам и сохранился. Кроме того, по ряду обстоятельств,

74

elib.pstu.ru

статья писалась в экстренном порядке с вытекающими из этого последствиями. Тем не менее ряд диссертантов использовали идеи работы [1] в проектировании структур профессиональной подготовки в разных областях (например, автор работы [2]).

Поскольку с тех пор прошло около 20 лет, а внимание к структурным аспектам и поискам более действенной концепции инженерного образования не ослабло, а усилилось, представляется естественным изложить здесь, хотя бы кратко, в первую очередь обоснование, суть и структуру концепции NL (Natural Occuring Learning – NL) и следствия из нее.

По существу и в главном NL опирается на фрактальное свойство и подобие многих естественных процессов явлений и объектов в природе. Одним из проявлений этого свойства, связанного с человеком, является фрактальное подобие физиологии развития плода отдельного человека последовательной логике эволюционного развития человеческого вида (закон Геккеля – Мюллера, гласящий, что каждый индивид повторяет эволюционную логику развития своего вида (подобие онто- и филогенеза)). Природа сжала основные этапы формирования видовых признаков человека до одного триместра, но не изменила логику, исключив частные этапы и ошибки. Заметим, имея в виду, конечно, аналогии с процессом образования, что медицина особо опасается, именно в этот, ранний период формирования человека, вирусных заболеваний, которые могут привести к деформациям при формировании и дальнейшем его развитии в физиологическом и интеллектуальном отношении. Как в процессе физиологического развития, так и в процессе социализации и свободного познания, самостоятельного освоения деятельности, в технике человек повторяет логику преобразующепознавательной функции деятельности, выработанную человечеством в целом в процессе эволюции. Подчеркнем здесь сразу, что именно логику деятельности, а не саму эволюцию. Эта логика объективна, ибо свободна от субъективных особенностей исторических, национальных, государственных и авторских школ.

Знания и навыки в сфере развития техносферы передавались от поколения к поколению постоянно, и только последние три века в истории человечества можно говорить о возникновении и существовании общественного института инженерного образования. В течение многих тысячелетий обучение ремеслам напрямую никак не было связано с образованием в современном смысле. Первые институты высшего образования, содержанием которого были философия, грамматика, риторика, математика, астрономия, лежащие в основе университетского образования, появлялись в разных странах в VII–XI вв. н.э.

Промышленная революция, машинное производство стали возможны только на основе качественного преобразования практики обучения ремеслу мастеровых в систему подготовки различных технических специалистов с более широким спектром знаний. Со времени появления университетов, еще более семи столетий, технические объекты и их создатели выполняли функцию

75

elib.pstu.ru

носителей информации о прототипах технических объектов и технологий их изготовления, затем передав ее общественному институту инженерного образования. Сложившиеся веками и устоявшиеся принципы и логика университетского образования неизбежно легли в основу подготовки новой разновидности специалиста высшей квалификации, наряду с врачом, математиком, юристом, философом и т.д., а именно профессионала в области техники и ее технологий –

инженера.

Когда формулируются цели технического образования, имеется в виду, что оно призвано:

1)подготовить квалифицированного (или, если угодно, компетентного) специалиста для какой-либо или нескольких видов деятельности в определенной области техники;

2)привить специалисту интеллектуальную культуру на базе естественнонаучных и социально-экономических знаний, а также научных методов познания.

В этой формулировке признаки слияния двух ветвей исторически сложившейся системы передачи знаний и навыков, истоками которых были ремесло

исодержание университетского образования. Институт технического образования возник на базе университетского, как бы надстроив его. Об исторических предпосылках такой исторической логики ниже, в заключении.

В целом существующие системы высшего технического образования имеют искусственные субъективированные структуры, не унаследовавшие важные признаки естественного процесса познания в технике, реализуемого преобра- зующе-познавательной функцией деятельности.

Основные противоречия

Прежде чем подробнее рассмотреть структуры последней, отметим основные и принципиальные отличия естественного свободного познавательнообразовательного процесса и типовой искусственно синтезированной структуры инженерной подготовки:

1.Естественный познавательный процесс начинается с комплекса ощущений от общения с объектом и физическими процессами данной предметной области в целом виде, постепенно расчленяя, дифференцируя их, переходя к ка- ким-либо моделям объекта процесса, выделяя в явном виде аналитический этап. Искусственная образовательная система (ИОС) предполагает опережающее изучение моделей абстрактного уровня (математики, общей физики и других теоретических дисциплин), т.е. изучение моделей в ИОС опережает изучение моделируемого объекта или процесса.

2.Естественные исторические образовательные циклы согласуются с видами деятельности в технике, опираясь на логичность постепенного проникновения в объект (процесс). Учебные планы инженерной подготовки построены по принципу последовательного перехода от естественно-научных

76

elib.pstu.ru

дисциплин к общетехническим для данной области, а затем специальным, тем самым надолго откладывая познание конкретной объектной области и деятельности в ней.

3.В естественном образовательном процессе ведущей целью является выявление связей внутренних параметров с показателями качества объекта (процесса). В рамках классических технических теорий и дисциплин показатели качества редко выделяются как управляемые параметры, тем более они редко рассматриваются как противоречиво связанная совокупность.

4.В естественной практике технический объект (процесс) един, как носитель уровня интеллектуально-технологических возможностей и ценностей (эстетических, в частности) своего времени, и, в силу объективной специфики восприятия действительности, воспринимается человеком целостно. В технических дисциплинах фигурируют, как правило, только утилитарно-метрические характеристики объектов (процессов); в дисциплинах социально-гуманитарного цикла только субъективно-ценностные, но… других объектов. Единство естественного восприятия разрушено.

5.Для естественного образовательного процесса характерны противоречивые постановки задач, наличие условий и ограничений, постоянная проблематика сознательного выбора из работоспособных альтернатив. Искусственный учебный процесс же базируется в основном на бесконфликтности вариантов,

авыбор – важнейший элемент реальной деятельности – практически сведен к выбору между ошибкой и единственно правильным результатом.

6.В целом (в большом) традиционная структура инженерной подготовки сразу же направлена на синтез, игнорируя обязательную для процесса познания стадию анализа.

Структура NL

Реализуемость любой образовательной парадигмы предполагает возможность ее конкретизации на основе структурного, конструктивного, технологического и параметрического описаний.

Генератором фрактальной структуры NL является инвариантная структура деятельности, основные элементы которой совпадают со структурой проектирования (внимательно проанализируйте рис. 1). Деятельность проектируется, хотя чаще элементы этого процесса не фиксируются и, тем более, не документируются. (Претензия на инвариантность структуры рис. 1 структуре любого вида человеческой деятельности устанавливается анализом любых ее прецедентов в любой сфере. Проведите анализ своей деятельности при намерении, например, прочитать эту статью.)

Этапы любой деятельности в соответствии с рис. 1:

СА – системный анализ ситуации, связанной с потребностью;

Ц– формулировка цели (ТЗ при проектировании) и показателей качества

еереализации;

77

elib.pstu.ru

ПВ – представления о прототипах деятельности в соответствии с данной целью или новые варианты;

М – моделирование (идеальное или материальное) прототипов или вариан-

тов;

АМ – анализ моделей для последующего выбора; В – выбор варианта для реализации;

Р – реализация выбранного варианта с последующей оценкой по выбранным показателям качества.

При неудовлетворительном результате деятельности корректируется содержание одного или нескольких этапов (например, уточняется модель), чаще в неформализуемом, творческом режиме.

Последовательность этапов слева направо (см. рис. 1) соответствует аналитической стадии и без коррекции представляет структуру репродуктивной деятельности. Обратные циклы определяют продуктивную (синтетическую) практику в рамках данного вида деятельности.

Рис. 1. Обобщенная структура деятельности (без комментариев, подробнее – в работе [1])

Вторым структурообразующим фактором NL является историческая логика последовательного возникновения и развития профессиональных видов деятельности в технике, формировавшихся в такой последовательности (анализируйте рис. 2):

78

elib.pstu.ru

Р – репродуктивная (этот вид деятельности тоже может содержать творческий компонент), связанная с использованием уже готовых объектов, процессов, явлений;

Э – эксплуатационная и ремонтная (поддержание и восстановление параметров технических объектов (ТО) и процессов);

П – производственная (технология материализации ТО и процессов); К – конструкторская (разработка конструктивно-параметрической реали-

зации ТО, процесса); Пк – проектная (разработка представлений о будущем объекте, процессе,

состоянии, их структур) ; И – исследовательская (фундаментальные и прикладные исследования);

М – управленческая (организация и управление другими видами деятельности в целом).

На рис. 2 эта логика (инвариантная для любых областей техники) представлена в ее развитии во времени. Одновременно справа для каждого вида деятельности указаны описательные признаки технических объектов (процессов), минимально необходимые для нее. Эти признаки усложняются и расширяются (интегрируются) по мере перехода к позже возникшим видам деятельности. Порядок упоминания снизу вверх соответствует естественной последовательности анализа (изучения) ТО (процесса) реализаций данного вида деятельности и, соответственно, расширению необходимого для этого языка. Cверху вниз – это последовательность применения знаний, навыков и умений при творческом синтезе новых объектов или процессов. (Конечно, могут быть и частные укороченные циклы, обсуждать которые здесь нет возможности). Выделенный на рис. 2 образ объекта в целом является его формой представления, с которой начинается анализ и заканчивается синтез ТО.

Окончательно формируя структуру концепции NL, представим на рис. 2 каждый вид деятельности инвариантной структурой (см. рис. 1) и получим структуру, как на рис. 3. (анализируйте рис. 3). На нем нет параметра времени. Каждый деятельностно-образовательный уровень не обязательно годовой курс или семестр.

Конструктивная реализация структуры NL, впрочем, как и любой другой, означает указание учебных дисциплин, курсов (их разделов) или их групп, наполняющих структуру. Сразу заметим, что каких-то новых или экзотических дисциплин NL не предполагает, она просто структурирует известные.

Например, их группировка по этапам инвариантной структуры деятельности (не разделяя, для краткости, по ее видам) может быть сформулирована так: дисциплины (или их разделы), изучающие методы, средства и технологии:

СА, Ц – системного анализа потребностей и формирование целей на уровне данного вида деятельности;

79

elib.pstu.ru

ПР – описания прототипов технических объектов, процессов, реализующих те же цели в рамках данного вида деятельности;

М – модели и моделирование объектов (процессов, состояний) в рамках данного вида деятельности;

АМ – имитационного моделирования, построения моделей параметры – показатели качества и т.п.;

В – выбора и принятия решений; Р – практической реализации (технология) данного вида деятельности.

Рис. 2. Развитие видов деятельности в технике (без комментариев, подробнее – в работе [1])

Раскроем, например, «конструкцию» для краткости лишь предпоследней группы – В. В ней структурная логика предполагает такие дисциплины или их разделы (порядок перечисления условный): Вi – теория принятия решений; Вj – квалиметрия; Вк – теория комплектования; Вl – патентное право; Вм – методы многокритериальной оптимизации и т.п.

80

elib.pstu.ru