KONSTRUKTIVNÍ SIMULACE V DISTANČNÍM VZDĚLÁVÁNÍ V AČR Vladimír VRAB, Doc., Ing., CSc. Ladislav HAVELKA, pplk., Ing. Národní centrum simulačních a trenažérových technologií Vojenská akademie v Brně Kounicova 44 61200 Brno Česká republika tel.: +420 5 41182862, +420 5 41182266 fax: +420 5 41183131 e-mail: vrb@vabo.cz, ladislav.havelka@vabo.cz Anotace: Článek stručně popisuje princip konstruktivní simulace v prostředí distribuovaných cvičení. Popisuje princip a podmínky jejího využití pro akreditované i neakreditované vzdělávaní a výcviku vojáků profesionálů v podmínkách AČR. Uvádí první zkušenosti s využití tohoto výcvikového prostředku při přípravě kombinovaného práporu připravujícího se na plnění úkolů v mírové misi. Klíčová slova: konstruktivní simulace, distribuované cvičení, distanční vzdělávání, distanční výcvik. Úvod: Vojenské školství stojí před rozhodujícími změnami, které jsou vyvolány řadou příčin. V mnoha oblastech se shodují s důvody, proč i civilní vysoké školy stále větší důraz kladou na formy distančního vzdělávání. V resortu Ministerstva obrany je však důležitým faktorem, kromě akreditovaných forem studia, také celoživotní vzdělávání. To v současné době má značný podíl na celkovém objemu vzdělávacích aktivit. Tento podíl se však s procesem profesionalizace AČR bude dále zvyšovat. Proto také oblast distančního vzdělávání, zejména formou e-learningu, je jednou z perspektivních cest uskutečňování vzdělávacího procesu v podmínkách ozbrojených sil. Vojenské školství vyvíjelo málo cílevědomého úsilí v hledání nových cest zefektivnění procesu vzdělávání ať už v akreditovaných formách studia, tak také v rámci celoživotního vzdělávání. V AČR, v jejích ve vysokoškolských (VVŠ PV ve Vyškově, VA v Brně), ale i jiných zařízeních (VA ve Vyškově) je k dispozici dostatečný potenciál (lidský i technický) k tomu, aby se mohlo uvažovat o zahájení realizace zmodernizování vzdělávacího procesu. V AČR již jsou specializovaná pracoviště s možnostmi a schopnostmi nejen ověřit možnosti využití distančního vzdělávání nebo výcviku ale také realizovat nemalou část úkolů spojených se zaváděním moderních metod výcviku a vzdělávání v podmínkách ČR (zejména NCSTT Národní centrum simulačních a trenažérových technologií v Brně, Výcvikové
středisko Pozemních sil ve Vyškově). To znamená, že by realizace e-learningu v AČR nebyla závislá na zřizování nových institucí, ale na využití stávajících. To vše za předpokladu efektivnějšího využití stávajícího pedagogického sboru vojenských škol. Z uvedeného pohledu se v současnosti v AČR společně s ASR realizuje pilotní projekt, jenž má prokázat životaschopnost tohoto typu vzdělávání a výcviku. Pilotní projekt je zaměřen na přípravu smíšeného česko-slovenského kontinentu vojáku, kteří budou plnit úkoly mírové mise v Kosovu. Pilotní projekt - cíl a omezující podmínky Při realizaci pilotního projektu se sledují následující cíle: ověřit možnost mezinárodní spolupráce na distančním vzdělávání a ochotu zapojovat se do těchto aktivit v mezinárodním měřítku, ověřit schopnosti pracovišť VA v Brně zabezpečovat tvorbu, distribuci a řízení kurzů v rámci celoživotního vzdělávání v resortu Ministerstva obrany ČR, ověřit výslednost (efektivitu) takto poskytovaného vzdělávání v podmínkách AČR, ověřit různé možnosti a způsoby řízení kurzů, na základě získaných zkušeností definovat podmínky, za jakých lze e- learning používat v rámci neakreditovaných forem vzdělávání, získat zkušenosti s přípravou, tvorbou a řízení e-learningových kurzů v podmínkách AČR i v rámci řízení mezinárodního kurzu, získat argumentaci pro definování místa a úlohy e-learningu v rámci celoživotního vzdělávání příslušníků AČR. Na základě toho získat jak uživatele, tak i poskytovatele celoživotního vzdělávání pro zavedení formy e-learningu. Vzhledem ke stanoveným cílům, dosaženému stupni poznání a nezkušenosti z praktické tvorbě a řízení kurzů formou e-learningu, časovým možnostem a podmínkám, ve kterých se pilotní projekt měl realizovat, bylo nutno stanovit některé omezující podmínky. Tyto omezující podmínky jsou směrovány do oblasti tvorby i řízení kurzu a lze je stručně vyjádřit v těchto bodech: jako podklady pro tvorbu kurzu (studijní materiál) se použije především ten materiál, který je momentálně dostupný. Pouze malá část bude vytvořena účelově, grafika a animace studijního materiálu bude provedena jen u vybraných studijních materiálů,
do studijních materiálů budou v nezbytné míře (pokud nejsou k dispozici materiály v českém jazyce) zařazeny i studijní materiály v anglickém jazyce. Studijní materiály dodané ASR budou v jazyce slovenském, v rámci přezkoušení budou v kurzu použity pouze testy, nebudou použity další formy přezkoušení, jako je interaktivní doplňování otázek, samostatná práce atd., vzhledem k časovým možnostem a náročnosti na tvorbu, bude řešení modelových situací použito pouze v nezbytné míře, kurz bude účelově zaměřen na přípravu česko- slovenského praporu na konkrétní misi. Proto bude pojat v širších souvislostech a komplexněji, než obvyklé e-learningové kurzy v civilních organizacích (např. vnitro firemní vzdělávání), nabídka kurzů na vstupní stránce bude omezena pouze aktuálním počtem vytvářených kurzů, vzhledem k tomu, že kurzy nebudou propojeny na personální informační systém, nebudou naplněny některé databáze a nebude odzkoušeno propojení výstupů z kurzů do systému personalistiky, vzhledem k charakteru již zplánované přípravy účastníků mise musí být přizpůsobeno řízení kurzů, pro řízení kurzů bude využito zejména distribuce nosiče (CD) uživatelům kurzu, lokální sítě a speciálních učeben v místě společné přípravy české části mise (základna v Č. Krumlově), videokonference mezi některými účastníky kurzu (Kosovo Brno L. Mikuláš) a v omezené míře společné on-line konference a chat. Podklady pro kurz tvoří souhrn studijního materiálu, který je nutno zpracovat, jazykově a obsahově upravit zařadit do databází s odpovídajícím technickým řešením. Studijní materiál může být různého druhu. V rámci pilotního projektu bude využito již zpracovaných materiálů, zejména těch, které jsou již v elektronické podobě. Tyto materiály budou především v podobě přednášek, prezentací a v menší míře v podobě skript. Tento materiál bude zpracován ve formě WORD, POWERPOINT, případně část materiálu ve formě EXCEL. Nebude se využívat odkazů na Internet vzhledem ke stávajícím možnostem účastníků kurzů. Studijní materiály také budou obsahovat nezbytné fotografie a video sekvence. To se týká především fotografií, vyhodnocených leteckých a kosmických snímků a podobně. Malá část studijního materiálu byla animována. Tento materiál bude sloužit k řešení vybraných modelových situací a k nácviku základních činností. Tady je prostor pro využití prostředků počítačové simulace boje nebo jiných činností, které budou prezentovat modelové, vzorové nebo empirické situace, které s využitím multimediálního prostředí mohou poskytnout rozšířený prostor pro získání komplexních informací nejen o úkolech, které se budou plnit, ale také dokumentovat získané zkušenosti ze stávajících nebo ukončených misí a
aktivit. K animaci byl využit specializovaný programový prostředek SnagIt (tzv. demo verze) a podpůrné programy umožňující emulaci operačních systému. Protože se uvedený program osvědčil, byla zakoupena jedna licence pro potřeby NCSTT v Brně. Studijní materiály jsou utříděny v elektronické knihovně. Pro účely kurzu a z hlediska ochrany autorských práv, bude nezbytné studijní materiál převést do takové podoby, která zabrání nežádoucímu kopírování použitých studijních materiálů. Požadavkem byla jednotná grafická úprava. V rámci pilotního projektu tak byly jednotně upraveny úvodní stránky všech bloků a lekcí. Pokud bude dostatek času, tak také editace a grafická úprava jednotlivých přednášek bude ujednocena. To však není nezbytnou podmínkou, vzhledem k podmínkám realizace pilotního projektu. Elektronická knihovna Elektronická knihovna využívá databáze studijních materiálů a slouží především k řazení vybraných studijních materiálů pro jednotlivé kurzy. Pro každý kurz se vytváří samostatná elektronická knihovna. Ke vstupu do elektronické knihovny získávají přístupová práva účastnící kurzu. Elektronická knihovna musí být propojena se systémem automatického sledování studijního úsilí každého účastníka kurzu. Přezkušování znalostí Přezkušování znalostí je nezbytnou součástí kurzů. Může se provádět různými formami. Pro účely pilotního projektu byl zvolen takový způsob přezkušování, který odpovídá cílům pilotního projektu, podmínkám a způsobu studia jednotlivých cílových skupin osob a času, který má realizační tým na řešení pilotního projektu. V rámci pilotního projektu bude také použit postupový test. Cílem tohoto přezkoušení je to, aby bylo ověřeno pochopení probrané tématiky. V případě, že nejsou naplněna stanovená kritéria pro hodnocení znalostí (množství správně zodpovězených otázek; dodržení stanoveného času pro vyplnění testu), bude účastník kurzu odkázán zpět na prostudování té problematiky, kterou nezvládl. Nemusí tedy studovat vše znovu, ale pouze tu oblast, kde nesplnil kritéria. Proto musí být test členěn na oblasti, které obsahově odpovídají jednotlivým přednáškám. Každá oblast musí mít stanovena nejméně dvě kritéria pro jejich hodnocení (opět to bude počet správně zodpovězených otázek a čas na splnění úkolu v jednotlivé oblasti). Správné i špatné odpovědi jsou vyhodnoceny a po ukončení testu automaticky uloženy na kartě studijního úsilí účastníka kurzu. Výsledky těchto testů jsou přístupné pro daného účastníka kurzu. Zároveň se výsledky testů zaznamenávají na kartě studijního úsilí každého účastníka kurzu. Na závěr kurzu, po absolvování všech předepsaných částí, bude provedeno s každým účastníkem kurzu závěrečné přezkoušení znalostí formou výstupního testu. Cílem tohoto přezkoušení je zjistit úroveň znalostí předepsané tématiky u každého účastníka kurzů. Zároveň, v rámci pilotního projektu, je cílem získat podklady pro zhodnocení účinnosti jednotlivých kurzů. Aby výsledky porovnání byly relevantní, musí k tomu tvůrci testů vytvořit nezbytné podmínky. Proto struktura přezkušovaných oblastí a struktura otázek v těchto oblastech musí být obdobná jak u testu vstupního přezkoušení, tak také u examinačního testu závěrečného přezkoušení. Řešení modelových situací Řešení modelových situací bude v rámci distančního vzdělávání sehrávat významnou
roli. Bude vyžadovat speciální SW a v budoucnu možná i propojení na simulátor pro přípravu štábů. V rámci pilotního projektu bude však tento problém řešen ve zjednodušené podobě. V rámci pilotního projektu bude cílem řešení modelových situací především: dát návod na řešení typických, očekávaných situací, se kterými se mohou setkat velitelé jednotek. Jedná se např. o činnost eskorty, činnost při kontaktu s podezřelou skupinou osob atd., dát názornější představu o provádění některých činností a o metodické posloupnosti jejich realizace. Může jít např. o činnost při automobilové nehodě, činnost na kontrolním stanovišti atd. Vzhledem k těmto cílům budou prozatím vybrány pouze tyto modelové situace a použity adekvátní SW nástroje. Základem bude animace určité činnosti kombinovaná s textem, který bude dávat návod, případně metodickou posloupnost dané činnosti. Výběr modelových situací bude proveden na základě doporučení bývalých příslušníků KFOR a příslušníků základny mírových sil v Českém Krumlově. Konstruktivní simulace v prostředí distančního vzdělávání a výcviku Konstruktivní simulace je (zpravidla) založena na využití statistických modelů k simulaci bojové činnosti v prostředí rozlehlých počítačových sítí (distribuovaná simulace nebo klasická serverovská simulace). Využívá se k přípravě velitelů a štábu na stupni prapor a výše k výcviku vést ozbrojený boj v podmínkách, které se mají velmi přibližovat podmínkám vedení skutečného boje. Simulace poskytuje možnost provádět výcvik velitelů a jejich štábů na organických místech velení nebo v jejich napodobeninách (ve výcvikových střediscích). Důležité je zdůraznit, že pod pojmem boj není nutno chápat pouze rozhodovaní velitele při vedení ozbrojeného zápasu antagonistických sil, ale také rozhodovat se v podmínkách individuálních i neozbrojených konfliktů při plnění úkolů v mírových misích nebo jiných činnostech (například řešení úkolů krizového managementu ap.). Všechny známe prostředky konstruktivní simulace využívají účelově rozpracované modely, které na mapovém podkladě různé kvality zobrazují průběh boje buď v podobě taktických značek (zpravidla v počítačových programech s agregovanými modely nebo modelech s nízkým rozlišením) nebo ikon reprezentujících jednotlivé bojové systémy nebo prvky sestavy (modely s vysokým rozlišením). Jednotlivé programy pracují pod různými operačními systémy (UNIX nebo systémy, které z něho vycházejí, např. LINUX, SOLARIS, ap.). Počítačová simulace v takovém prostředí může probíhat buď v reálném čase nebo zrychleně, není však dostupná uživatelům, kteří používají operační systém WINDOWS, jenž zatím dominuje v prostředí internetových technologií, což znamená, že uživatel-student distančního vzdělávání si nemůže na dálku ověřovat varianty svých řešení. Z toho důvodů bylo pro plnění úkolů v distančním vzdělávání zvolen postup, kdy se pomocí prostředků konstruktivní simulace vytvoří vzorová (modelová) řešení očekávaných úkolů mise, na kterých mohou studenti získat odpovídající dovednosti. Postup je relativně jednoduchý. V prostředí konstruktivní simulace (na modelech s vysokým rozlišením) se vytvoří modelová řešení plněných úkolů, řešení se ve variantách zaznamenají do datového souboru (loggeru), který tvoří pro tvorbu animovaných souborů. Z datového souboru se při jeho přehrávání pomocí speciálního programu (v daném případě SnagIt a emulátoru LINUX-WINDOWS) vytváří soubor animovaných scén, které se pak mohou zpětně přehrávat pomocí běžných multimediálních prostředků WINDOWS ve prospěch distančního vzdělávání nebo výcviku.
Podobný postup je využíván také pro posuzovaní rozhodovacích schopnosti důstojníků, kdy vlastních řešení examinovaných osob je podle definovaných kritérií hodnocení kvality a výsledků boje posuzována kvalita řešení pomocí konstruktivné simulace. Zpětné zpracování optimálního řešení a jeho komentář se zpracuje obdobným postupem, pokud bude požadováno. Závěr Propojení prostředků konstruktivní simulace a distančního vzdělávání není v současnosti technicky možné. Rozdílnost účelu jejich zavedení a používaných operačních systémů samozřejmě způsobila, že je pro potřeby zejména neakreditovaného vzdělávání formou distančního vzdělávání hledat jiná technická a organizačně provozní řešení. Jedním z ověřených způsobů, jak využít výsledků počítačové simulace k vzdělávání vojáků, je využití specializovaných programových nástrojů a postupů, které umožní studentům využívat uživatelsky přístupné prostředí internetovských technologií. Tento postup byl v pilotním projektu ověřen a přijat pro jeho další využití v pedagogické i výcvikové praxi vojsk AČR i ASR.