Электронный учебный комплекс по юридическим дисциплинам

ѕ многотомное электронное издание - электронное издание, состоящее из двух или более пронумерованных частей, каждая из которых представлена на самостоятельном машиночитаемом носителе, представляющее собой единое целое по содержанию и оформлению;

ѕ электронная серия - серийное электронное издание, включающее совокупность томов, объединенных общностью замысла, тематики, целевым назначением, выходящих в однотипном оформлении.

Учебные электронные издания по организации текста подразделяются на моноиздания и сборники. Моноиздание включает одно произведение, а сборник - несколько произведений учебной литературы. Учебник, учебное пособие, курс и конспект лекций могут выходить в свет только в виде моноизданий, а практикум, хрестоматия, книга для чтения - в виде сборников. Что касается учебных планов, учебных программ, методических указаний и руководств, заданий для практических занятий, то их выпускают преимущественно в виде моноизданий. Подобные издания усиливают активность студента, обеспечивают комплексность процесса овладения информацией.

По характеру представляемой информации можно выделить следующие устоявшиеся виды учебных изданий: учебный план, учебная программа, методические указания, методические руководства, программы практик, задания для практических занятий, учебник, учебное пособие, конспект лекций, курс лекций, практикум, хрестоматия, книга для чтения и др.

По форме изложения материала учебные издания могут быть разделены на следующие группы:

ѕ конвекционные учебные издания, которые реализует информационную функцию обучения;

ѕ программированные учебные издания, которые, по существу, и представляют собой в этой классификации электронные издания;

ѕ проблемные учебные издания, которые базируются на теории проблемного обучения и направлено на развитие логического мышления;

ѕ комбинированные, или универсальные учебные издания, которые содержат отдельные элементы перечисленных моделей.

По целевому назначению электронных средств учебного назначения могут быть разделены на следующие группы:

ѕ для школьников;

ѕ для бакалавров;

ѕ для дипломированных специалистов;

ѕ для магистров;

ѕ для взрослых.

Различия по целевому назначению вызваны различными дидактическими задачами, которые решаются при подготовке специалистов различного уровня. Так, подготовка бакалавров требует.

По наличию печатного эквивалента выделяются две группы электронных средств учебного назначения:

ѕ электронный аналог печатного учебного издания - электронное средство учебного назначения, в основном воспроизводящее соответствующее печатное издание (расположение текста на страницах, иллюстрации, ссылки, примечания и т.п.);

ѕ самостоятельное электронное средство учебного назначения - электронное издание, не имеющее печатных аналогов.

По природе основной информации выделяются:

ѕ текстовое (символьное) электронное издание - электронное издание, содержащее преимущественно текстовую информацию, представленную в форме, допускающей посимвольное обработку;

ѕ изобразительное электронное издание - электронное издание, содержащее преимущественно электронные образцы объектов, рассматриваемых как целостные графические сущности, представленные в форме, допускающей просмотр и печатное воспроизведение, но не допускающей посимвольной обработки;

ѕ звуковое электронное издание - электронное издание, содержащее цифровое представление звуковой информации в форме, допускающей ее прослушивание, но не предназначенной для печатного воспроизведения;

ѕ программный продукт - самостоятельное, отчуждаемое произведение, представляющее собой публикацию текста программы или программ на языке программирования или в виде исполняемого кода;

ѕ мультимедийное электронное издание - электронное издание, в котором информация различной природы присутствует равноправно и взаимосвязано для решения определенных разработчиком задач, причем эта взаимосвязь обеспечена соответствующими программными средствами.

По технологии распространения можно выделить:

ѕ локальное электронное средство учебного назначения - электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в виде определенного количества идентичных экземпляров (тиража) на переносимых машиночитаемых носителях;

ѕ сетевое электронное издание - электронное издание, доступное потенциально неограниченному кругу пользователей через телекоммуникационные сети;

ѕ электронное издание комбинированного распространения - электронное издание, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого.

По характеру взаимодействия пользователя и электронного издания можно выделить две группы:

ѕ детерминированное электронное издание - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым определены издателем и не могут быть изменяемы пользователем;

ѕ недетерминированное электронное издание - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым прямо или косвенно устанавливаются пользователем в соответствии с его интересами, целью, уровнем подготовки и т.п. на основе информации и с помощью алгоритмов, определенных издателем.

Все представленные принципы классификации позволяют учесть отдельные характеристики электронных средств учебного назначения. Можно использовать и другие критерии классификации, однако, вне зависимости от назначения, методики использования или технологии реализации, основой любого дидактического средства является учебный материал изучаемой предметной области. Отбор этого материала (который осуществляется исходя из дидактических задач и методических принципов) никто, кроме преподавателя, провести, не может. По этой причине компьютерный курс должен быть не конгломератом разнородных модулей, а цельной многокомпонентной системой, отражающей научные и методические взгляды автора.

Данный электронный учебник по дисциплине «История государства и права Республики Казахстан» относится:

1. По функциональному признаку:

ѕ обучающие (курс лекций, семинарские занятия, задания на самостоятельную работу студента, тесты).

2. По структуре:

ѕ однотомное электронное издание - электронное издание, выпущено на одном машиночитаемом носителе.

3. По организации текста:

ѕ моноиздание.

4. По характеру представляемой информации:

ѕ курс лекций;

ѕ семинарские занятия;

ѕ глоссарий;

ѕ задание на СРС;

ѕ исторический календарь.

5. По форме изложения:

ѕ комбинированный или универсальный электронный учебник, который содержит отдельные вкладки.

6. По целевому назначению:

ѕ для бакалавров.

7. По наличию печатного эквивалента:

ѕ самостоятельное электронное средство учебного назначения, не имеющее печатных аналогов.

8. По природе основной информации:

ѕ текстовый электронный учебник, содержащий текстовую информацию, допускающей посимвольную обработку.

9. По технологии распространения:

ѕ электронный учебник комбинированного распространения, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого.

10. По характеру взаимодействия пользователя и электронного издания:

ѕ недетерминированный электронный учебник, параметры содержание и способ взаимодействия с которым прямо или косвенно устанавливает преподавателем в соответствии с его интересами, целью, уровню подготовки и на основе информации и помощью алгоритмов, определенные издателем.

электронный учебник программирование мультимедиа

2.2 Технология создания электронного учебного комплекса по дисциплине «История государства и права Республики Казахстан»

Технология создания электронного учебного комплекса имеет следующие этапы.

1. Цели и задачи электронного учебника

2. Структура электронного учебника

3. Разработка содержания по разделам и темам электронного учебника

4. Выбор среды программирования

5. Разработка сценариев отдельных структур электронного учебного комплекса.

6. Подготовка методического пособия для пользователя.

2.2.1 Цели и задачи электронного учебника

Отправной точкой в создании электронных учебных комплексов являются дидактические цели и задачи, для достижения и решения которых используются информационные технологии.

В зависимости от целей обучения данный электронный учебник имеет следующий тип:

ѕ предметно-ориентированный электронный учебный комплекс для изучения отдельных предметов общеобразовательного цикла по конкретной дисциплине.

Электронный учебник предназначен для самостоятельного изучения теоретического материала курса и построен на гипертекстовой основе, позволяющий работать по индивидуальной образовательной основе.

2.2.2 Структура электронного учебного комплекса

Структура в общепринятом понимании (от лат. struktura - строение, расположение, порядок) - совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность.

Структура электронного учебника состоит в следующем, приведена на рисунке 3:

ѕ Курс лекций;

ѕ Глоссарий;

ѕ Семинарские занятия;

ѕ Задание на самостоятельную работу студента;

ѕ Исторический календарь;

ѕ Проверка самоконтроля - тесты.

Рисунок 3. Структура электронного учебного комплекса.

Электронный учебник по указанной теме опирается на учебную программу для общеобразовательного вуза, поддерживает действующие печатные учебники, реализует концентрический способ изучения учебного материала.

2.2.3 Разработка содержания по разделам и темам электронного учебного комплекса

Понятие о содержании электронного учебника является частью понятия содержания образования, под которым понимается система знаний, умений, навыков, овладение которыми обеспечивает развитие умственных способностей учащихся.

При разработке содержания отдельных тем, необходимо ранжировать учебный материал:

ѕ по степени сложности восприятия,

ѕ по степени сложности подачи;

В ходе этой работы было выделено:

ѕ основное ядро учебного материала,

ѕ второстепенные моменты в изучении учебного материала, связь с другими темами учебного курса,

ѕ подбор практического разноуровневого многовариантного задания по каждой теме;

Разработка содержания по разделам представлена в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4. Содержание по разделам

2.2.4 Выбор среды программирования

Следующим этапом при создании электронного учебника является его программирование. В этой работе участвует программист. Эта работа начинается с создания основных шаблонов кадров будущего электронного учебника; они различаются в зависимости от назначения кадра: разместить в нем познавательный материал. Иной вид имеет шаблон кадра для заданий, тестов. После создания основных шаблонов кадров процесс программирования упрощается, делается более целенаправленным.

На этапе подготовки задания на дипломный проект рассматривалось несколько возможных вариантов реализации данного учебника.

Сформулируем основные критерии, по которым производился выбор среды программирования для создания, данного учебника.

1. Создание максимально возможного удобства в работе. Для этого программа должна иметь удобный и современный интерфейс пользователя.

2. Работа учебника должна выполняться с максимально возможной скоростью. Нежелательны ситуации, в которых пользователю длительное время придется ожидать загрузки страницы.

3. Максимальная простота в установке и использования учебника.[22]

В ходе последующего анализа имеющихся средств программирования на основании перечисленных критериев был выбран вариант написания данного учебного комплекса с использованием системы визуального программирования Borland Delphi 7.0. Данное заключение основывалось на следующем:

ѕ Среда визуального программирования Delphi 7.0 работает в среде Windows XP и предоставляет программисту возможность реализации всех достоинств графического интерфейса этой системы. Так как подавляющее большинство пользователей персональных компьютеров работают сегодня в среде операционных систем семейства Windows, то этот интерфейс является для них наиболее привычным и удобным;

ѕ Многие системы разработки приложений для Windows генерируют код-полуфабрикат, который не может быть выполнен процессором без дополнительной трансляции во время работы самой программы, что существенно снижает производительность компьютера. Delphi же использует настоящий компилятор и компоновщик и генерирует стопроцентный машинный код. Такая реализация лишена непроизводительных затрат, что делает программы, написанные на Delphi, максимально эффективными;

ѕ Так как Delphi 7.0 является средой программирования для Windows XP, то, как и сама операционная система Delphi поддерживает длинные имена файлов и папок;

ѕ Для запуска программ, написанных на Delphi, не требуются никакие дополнительные библиотеки, интерпретаторы кода и прочее. Достаточно взять один-единственный сгенерированный исполняемый файл и запустить его там, где нужно. Для установки программы на другой компьютер не требуется создание каких-либо дистрибутивов, не нужен процесс инсталляции, достаточно переписать исполняемый файл программы;

ѕ Среда визуального программирования Delphi 7.0 является мощным средством для быстрой и качественной разработки программ для операционной системы Windows XP. Имеющаяся библиотека визуальных компонентов позволяет создать интерфейс с пользователем за считанные минуты. Компонентный принцип, используемый в Delphi, позволяет создавать полноценные Windows-приложения, написав минимальное количество строк кода. Delphi представляет собой открытую систему, позволяя добавлять свои компоненты в систему, модифицировать уже имеющиеся стандартные компоненты благодаря тому, что предоставлены их исходные тексты. Благодаря всему этому разработка программ в среде Delphi становится легкой и приятной.[23]

Таким образом, выбранная платформа, как было показано выше, удовлетворяет поставленным требованиям, поэтому выбор был остановлен на данной системе программирования.

Система предназначена для просмотра гипертекстового электронного учебника, написанного на языке HTML. Язык HTML - это язык описания Web-страниц, поэтому для просмотра данного учебника используется Web-браузер.

Исходя из требований к автоматизированным обучающим системам, изложенных в предыдущем разделе, очевидно, что для реализации таких функций, как компоновка материала по результатам тестовых проверок или исходя из заданной цели обучения, необходима очень тесная интеграция системы с учебником. Хотя в данном проекте эти функции не реализованы, нельзя изначально лишать себя возможности реализовать их в будущем.

Так как учебник просматривается через браузер, то для тесной с ним связи необходимо, чтобы разрабатываемая система также работала под управлением браузера.

Дело в том, что основное назначение браузеров это просмотр Web-страниц в Internet. Поэтому из соображений безопасности на программы, которые могут выполняться браузерами, наложены серьезные ограничения. Они не имеют доступа к ресурсам компьютера пользователя, не могут читать или писать файлы, запускать какие-то программы с его компьютера.

Очевидно, что разрабатываемая система, построив структуру учебника, должна где-то ее хранить. В принципе, возможен вариант хранения полученной структуры в оперативной памяти компьютера. Но у этого варианта есть серьезные недостатки. Во-первых, расходуется лишняя память. Во-вторых, структуру учебника придется каждый раз при запуске системы формировать заново. На стадии разработки учебника это может быть не так критично, учитывая то, что структура будет изменяться довольно часто. Но при использовании данной системы для анализа редко меняющегося учебника формирование структуры при каждом запуске становится неприемлемым, тем более что при большом объеме учебника этот процесс может занимать несколько минут. В-третьих, структура существует только во время работы системы, что не дает возможности работать со структурой отдельно от учебника, сохранять историю изменения структуры учебного комплекса.

2.2.5 Разработка сценариев отдельных структур электронного учебного комплекса

Сценарий электронного учебника - это покадровое распределение содержания учебного курса и его процессуальной части в рамках программных структур разного уровня и назначения.

Процессуальная часть включает в себя все то, что необходимо представить на экране монитора для раскрытия и демонстрации содержательной части.

Сценарий электронного учебника состоит в следующем:

ѕ Курс лекций, в соответствии с рисунком 5;

ѕ Глоссарий, в соответствии с рисунком 6;

ѕ Семинарские занятия, в соответствии с рисунком 7;

ѕ Задания на СРС, в соответствии с рисунком 8;

ѕ Исторический календарь, в соответствии с рисунком 9.



Рисунок 5. Сценарий вкладки «Лекции».

Рисунок 6. Сценарий вкладки «Глоссарий».



Рисунок 7. Сценарий вкладки «Семинарские занятия».

Рисунок 8. Сценарий вкладки «Задание на СРС».



Рисунок 9. Сценарий вкладки «Исторический календарь».

2.2.6 Подготовка методического пособия для пользователя

Завершает работу по созданию электронного учебника подготовка методического пособия для преподавателя и студентов по данной дисциплине.

Методическое указание разработано в самом электронном учебнике в виде вкладки «Помощь», в соответствии с рисунком 10, где описывается причины устранения ошибок при работе с учебником, установка программного продукта и правило его использования. Также имеется электронный текстовый документ свыше указанными действиями Readme.txt, в соответствии с рисунком 11.



Рисунок 10. Вкладка «Помощь».

Рисунок 11. Справка для пользователя.

2.3 Создание программного продукта

После создания новой формы создаем интерфейс при помощи вкладок PageControl,для просмотра гипертекстовых страниц - WebBrowser в соответствии с рисунком 12.



Рисунок 12. Интерфейс с «Вкладками».

На вкладку «Лекции», «Глоссарий», «Семинарские занятия», «Исторический календарь» устанавливается компонент WebBrowser.

Прописывается путь к гипертекстовой страницы, написанная на языке HTML

WebBrowser2.Navigate ('D:/saft/Lekcii/Glavnaja.html');

2.3.1 Создание главной страницы электронного учебного комплекса

Реализация концепции электронного учебника нашла своё применение при создании электронного учебника по дисциплине «История государства и права РК».

Презентационная часть электронного учебника - есть аналог введения печатного учебника. В этом разделе дается краткая характеристика содержания электронного учебника, перечисляют рекомендации по использованию данного программного продукта, наименование образовательного учреждения, название дисциплины, кафедры, информация о составителе и разработчике, в соответствии с рисунком 13.

Компоненты необходимые при создании презентационной страницы:

Button1: TButton;

Image1: TImage;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

Label4: TLabel;

Label5: TLabel;

Label6: TLabel;

Label7: TLabel;

Label8: TLabel;

Label9: TLabel;

Label10: TLabel;

Label11: TLabel;

Рисунок 13. Презентационная страница электронного учебника.

Листинг презентационной страницы электронного учебного комплекса.

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, jpeg, ExtCtrls, Buttons, XPMan;

type

TForm1 = class(TForm)

Button1: TButton;

Image1: TImage;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

Label4: TLabel;

Label5: TLabel;

Label6: TLabel;

Label7: TLabel;

Label8: TLabel;

Label9: TLabel;

Label10: TLabel;

Label11: TLabel;

XPManifest1: TXPManifest;

procedure Button1Click(Sender: TObject);

procedure SpeedButton1Click(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

Form1: TForm1;

implementation

uses Unit2;

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

Form2.Show;

end;

procedure TForm1.SpeedButton1Click(Sender: TObject);

begin

Close;

end;

end.

2.3.2 Создание тестов для самопроверки

На вкладку «Тесты» устанавливаются следующие компоненты: Label - 5, RadioButton - 5, Button - 1. На рисунке 13 показано следующее расположение компонентов.

Рисунок 13. Вкладка «Тесты».

Листинг тестов

var

f: TextFile;

nq: integer;

right: integer;

buf: string;

function NextQw: boolean;

begin

if not EOF (f) then

begin

Readln(f,buf);

Form2.Label1.Caption :=buf;

Readln(f,buf);

Form2.Label2.Caption :=buf;

Readln(f,buf);

Form2.RadioButton1.Tag :=StrToInt(buf);

Readln(f,buf);

Form2.Label3.Caption :=buf;

Readln(f,buf);

Form2.RadioButton2.Tag :=StrToInt(buf);

Readln(f,buf);

Form2.Label4.Caption :=buf;

Readln(f,buf);

Form2.RadioButton3.Tag :=StrToInt(buf);

Readln(f,buf);

Form2.Label5.Caption :=buf;

Readln(f,buf);

Form2.RadioButton4.Tag :=StrToInt(buf);

Readln(f,buf);

Form2.Label6.Caption :=buf;

Readln(f,buf);

Form2.RadioButton5.Tag :=StrToInt(buf);

nq:= nq + 1;

Form2.Button2.Enabled := False;

Form2.RadioButton1.Checked := False;

Form2.RadioButton2.Checked := False;

Form2.RadioButton3.Checked := False;

Form2.RadioButton4.Checked := False;

Form2.RadioButton5.Checked := False;

NextQw := TRUE;

end

else NextQw := FALSE;

end;

procedure TForm2.Button2Click(Sender: TObject);

var

buf: string;

i: integer;

begin

if Button2.Caption = 'Завершить' then Close;

if RadioButton1.Checked then

right := right + RadioButton1.Tag;

if RadioButton2.Checked then

right := right + RadioButton2.Tag;

if RadioButton3.Checked then

right := right + RadioButton3.Tag;

if RadioButton4.Checked then

right := right + RadioButton4.Tag;

if RadioButton5.Checked then

right := right + RadioButton5.Tag;

if not NextQw then

begin

Button2.Caption :='Завершить';

RadioButton1.Visible := False;

RadioButton2.Visible := False;

RadioButton3.Visible := False;

RadioButton4.Visible := False;

RadioButton5.Visible := False;

Label2.Visible := False;

Label3.Visible := False;

Label4.Visible := False;

Label5.Visible := False;

Label6.Visible := False;

buf := 'Тестирование завершено.' + #13 +

'Правильных ответов ' + IntToStr(right) +

' из ' + IntToStr(nq) + '.' + #13;

Label1.AutoSize := TRUE;

Label1.Caption :=buf;

end;

end;

procedure TForm2.FormCreate(Sender: TObject);

var

i: integer;

fname : string;

begin

fname := 'D:\saft\test.txt';

if fname = '' then

begin

ShowMessage('В командной строке запуска программы' +#13+

'надо указать имя файла теста.');

Application.Terminate; // завершить программу

end;

AssignFile(f,fname);

try

Reset(f);

except

on EInOutError do

begin

ShowMessage('Ошибка обращения к файлу теста: ' + fname);

Application.Terminate; // завершить программу

end;

end;

Readln(f,buf);

Form2.Caption := buf;

right := 0;

nq := 0;

NextQw;

end;

3. Охрана труда

При создании сложных автоматизированных систем управления все чаще практикуют системное проектирование, на ранних стадиях которого поднимаются вопросы эргономического обеспечения, таящего в себе большие резервы повышения эффективности и надежности всей системы. Это связано с всесторонним учетом человеческого фактора в процессе проектирования. Основной задачей эргономического обеспечения является оптимизация взаимодействия между человеком и машиной не только в период эксплуатации человеко-машинных систем, но и при изготовлении и даже утилизации технических компонентов. Это достигается в результате проведения и выполнения комплекса взаимоувязанных по значению, логике и последовательности эргономических процедур и мероприятий, осуществляемых в ходе разработки системы человек-машина и при ее эксплуатации.

3.1 Безопасность проекта

3.1.1 Электробезопасность

Под электробезопасностью понимают систему организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги и статического электричества. В отличие от других источников опасности электрический ток нельзя обнаружить без специального оборудования и приборов, поэтому воздействие его на человека чаще всего неожиданно.

Проходя через организм человека электрический, ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие. В результате термического воздействия вызывается разогрев организма, и возникают ожоги участков тела, в результате электролитического воздействия разлагается кровь и другие органические жидкости в организме. Биологическое воздействие проявляется в возбуждении и раздражении тканей и непроизвольном судорожном сокращении мышц.

Значение силы тока, проходящего через организм человека, зависит от напряжения, под которым находится человек и от сопротивления участка тела, к которому приложено это напряжение. Учитывая, что большинство поражений происходит при напряжении 127, 220 и 380 В, а пробой кожи начинается при напряжении 40-50 В, в качестве безопасного напряжения переменного тока в нашей стране выбрано 42 В, 110 В для постоянного тока.

Основными причинами электротравматизма являются:

ѕ случайное прикосновение к токоведущим частям, в результате ведения работ вблизи или на этих частях; неисправность защитных средств, которым пострадавший прикасался к токоведущим частям; ошибочное принятие находящегося под напряжением оборудования как отключенного;

ѕ неожиданное возникновение напряжения из-за повреждения изоляции там, где в нормальных условиях его быть не должно; контакт токопроводящего оборудования с проводом, находящимся под напряжением; замыкание фаз на землю и тому подобное;

ѕ появление напряжения на токоведущих частях оборудования в результате ошибочного включения тогда, когда на нем выполняют работу; замыкание между отключенными и находящимися под напряжением проводами; наведение напряжения от соседних работающих установок и так далее.

Эксплуатация комплекса предполагается на ПК. Источником питающего напряжения является сеть переменного тока с напряжением 220 В.

В соответствии с требованиями для предупреждения поражений электрическим током необходимо:

ѕ чётко и в полном объёме выполнять правила производства работ и правила технической эксплуатации;

ѕ исключить возможность доступа оператора к частям оборудования, работающим под опасным напряжением, неизолированным частям, предназначенным для работы при малом напряжении и не подключенным к защитному заземлению;

ѕ применять изоляцию, служащую для защиты от поражения электрическим током, выполненную с применением прочного сплошного или многослойного изоляционного материала, толщина которого обусловлена типом обеспечиваемой защиты;

ѕ подводить электропитание к ПК от розетки здания при помощи специальной вилки с заземляющим контактом;

ѕ защитить от перегрузок по току, рассчитывая на мощность, потребляемую от сети; а также защитить от короткого замыкания оборудование, встроенное в сеть здания;

ѕ надёжно подключить к заземляющим зажимам металлические части, доступные для оператора, которые в результате повреждения изоляции могут оказаться под опасным напряжением;

ѕ проверить, что защитный заземляющий проводник не имеет выключателей и предохранителей, а также надёжно изолирован.[24]

3.1.2 Пожарная безопасность

Под пожарной охраной понимают систему государственных и общественных мероприятий, направленных на охрану от огня людей и собственности.

Горение - это химический процесс соединения вещества с кислородом, сопровождающийся выделением тепла и света. Для возникновения и протекания процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя (обычно это кислород, находящийся в воздухе, фтор, хлор, озон и т.д.) и источников воспламенения, причём первые два элемента должны быть в соответствующем количественном соотношении, а источник воспламенения должен иметь определённую температуру и запас энергии, достаточные для нагревания вещества до необходимой температуры.

Пожар - это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Особенностью пожаров в закрытых помещениях является сравнительно медленное горении в течение первых 30-40 минут из-за недостаточного притока воздуха в зону горения. После разрушения остекления интенсивность пожара резко возрастает. Скорость горения различных веществ колеблется в широких пределах.

Работа оператора ЭВМ должна вестись в помещении, соответствующем категории Д пожарной безопасности (негорючие вещества и материалы в холодном состоянии). В конструкции дисплеев используются специальные разъемы, уменьшающие переходное сопротивление, и, соответственно, нагрев. ПК нельзя располагать вблизи источников тепла или термоизлучателей, на экраны дисплеев не должны падать прямые солнечные лучи. Устанавливать ПК необходимо так, чтобы задняя и боковые стенки отстояли не менее чем на 0.2 м от других предметов. Для соблюдения теплового режима в корпусе ПК предусмотрены вентиляционные отверстия и охлаждающий вентилятор. Внутренний монтаж выполнен проводом с повышенной теплостойкостью.

Пожарная безопасность объекта обеспечивается:

ѕ системой предотвращения пожара;

ѕ системой противопожарной защиты;

ѕ организационно-техническими мероприятиями.

Предотвращение пожара в помещении достигается минимальным количеством предметов из горючих материалов, их безопасным расположением, а также отсутствием легковоспламеняющихся материалов.

Противопожарная защита помещения обеспечивается применением автоматической установки пожарной сигнализации (ПС-Л1), наличием средств пожаротушения, применением основных строительных конструкций здания с регламентированными пределами огнестойкости, организацией своевременной эвакуации людей, применением средств коллективной и индивидуальной защиты людей.

Организационно-технические мероприятия должны включать организацию обучения служащих правилам пожарной безопасности.[25]

3.1.3 Требования к уровням шума и вибрации

Возникает вопрос о влиянии помех на оператора и характеристиках его «помехоустойчивости». С точки зрения воздействий на оператора помехи могут быть различны. Одни из них постоянны и действуют в течении всего рабочего дня, другие случайны.

В рабочих помещениях компании основными источниками акустических шумов являются шумы ПК. Персональный компьютер являются также источниками шумов электромагнитного происхождения (колебания элементов электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных полей). Кроме того, в данных помещениях, возникает структурный шум, то есть шум, излучаемый поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий, перегородок здания в звуковом диапазоне частот.

Систематический шум может вызвать утомление слуха и ослабление звукового восприятия, а также значительное утомление всего организма. Однако не все шумы вредны. Так, привычные не резко выраженные шумы, сопровождающие трудовой процесс, могут благоприятно влиять на ход работы; нерезкие шумы, характеризующиеся периодичностью звуков, например, музыка, в силу своей ритмичности не только не отвлекают от работы, но и вызывают положительные эмоции, способствуют повышению эффективности труда.

Для устранения или ослабления неблагоприятных шумовых воздействий целесообразно изолировать рабочие помещения, размещая их в частях здания, наиболее удаленных от городского шума - расположенных в глубине здания, обращенных окнами во двор и т.п. Шум ослабевает также благодаря зеленым насаждениям, поглощающим звуки.

Характеристики постоянного шума - уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в герцах приведены в таблице 1.

Таблица 1. Уровни звукового давления в октавных полосах.

Уровень, дБ	63	152	250	500	1000	2000	4000	8000
Частота, Гц	71	61	54	49	45	42	40	38

Допустимый уровень шума при умственном труде, требующем сосредоточенности, - 50дБ[26]. Для уменьшения шума и вибрации в помещении оборудование, аппараты и приборы устанавливаются на специальные фундаменты и амортизирующие прокладки. Если стены и потолки помещения являются источниками шумообразования, они должны быть облицованы звукопоглощающим материалом.

3.1.4 Пыль и вредные химические вещества

Воздух помещений загрязняется пылью, образующейся при обработке металла, пластмасс, древесины и других материалов, газами, выделяющимися при работе оборудования, неправильной эксплуатации тепловых агрегатов, при некоторых технологических процессах и химических реакциях, парами различных веществ. Воздушная среда загрязняется, как ядовитыми, так и неядовитыми веществами. Ядовитые (токсичные) вещества нарушают нормальную жизнедеятельность организма и могут привести к временным или хроническим патологическим изменениям. Однако и нетоксичные вещества при длительном воздействии, особенно при больших концентрациях могут стать причиной различных заболеваний, например, кожных или болезней внутренних органов. Степень и характер нарушений нормальной работы организма, вызываемых вредными химическими веществами, зависит от пути попадания его в организм, дозы, времени воздействия, концентрации вещества, растворимости, состояния человеческого организма, атмосферного давления, температуры, и, конечно, от состава загрязнения. Одним из проявлений воздействия вредных веществ является отравление. Отравления могут возникнуть внезапно при попадании в организм большого количества вредных веществ. Такие отравления называют острыми и расследуются как случаи производственного травматизма. Существует и другой вид отравления - профессиональное, которое развивается в течение длительного времени.

К ядовитым газовым примесям атмосферного воздуха относят:

ѕ оксид углерода (II) - угарный газ (ПДК - 20 мг/м3);

ѕ сероводород (ПДК - 10 мг/м3);

ѕ аммиак (ПДК - 20 мг/м3);

ѕ выхлопные газы автомобилей и так далее.

Помимо газов в воздухе могут находиться мельчайшие частицы твёрдого вещества размерами от тысячных долей до одного миллиметра. Загрязнение воздуха пылью ухудшает санитарно-гигиенические условия труда. Такой воздух может стать причиной ряда болезней.

По действию на организм человека пыль разделяют на ядовитую (свинцовая, ртутная) и неядовитую (угольная, известняковая, древесная). Ядовитая пыль, попадая в организм человека или оседая на коже, может вызвать острое отравление или хроническое заболевание. Другим фактором, определяющим опасность пыли для человека является её концентрация - содержание частиц в единице объёма воздуха (мг/м3). Естественно, что масса вдыхаемой человеком пыли зависит от интенсивности дыхания, от вида выполняемой работы. Например, человек в неподвижном состоянии потребляет 10-12 л/мин, а при интенсивном физическом труде 50-70 л/мин. Следовательно, человек, выполняющий тяжёлую физическую работу в запыленной атмосфере, быстрее подвергается заболеванию.

В целях борьбы с пылью и загрязнением в рабочем помещении каждый день должна проводится влажная уборка[27].

3.1.5 Микроклимат

Наиболее значительным фактором производительности и безопасности труда является производственный микроклимат, который характеризуется температурой и влажностью воздуха, скоростью его движения, а также интенсивностью радиации, в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2. Требования к параметрам микроклимата в производственном помещении.

Параметры микроклимата	Значения параметров
	Зимой	летом
1. Температура, °C	22-24	23-25
2. Скорость воздушных масс, м/с	0.1	0.1-0.2
3. Относительная влажность, %	40-60	40-60

Исследования показали, что высокая температура в сочетании с высокой влажностью воздуха оказывают большое влияние на работоспособность оператора. При таких условиях резко увеличивается время сенсомоторных реакций, нарушается координация движений, увеличивается количество ошибок.

Высокая температура отрицательно сказывается и на ряде психологических функций человека. Уменьшается объем запоминаемой информации, резко снижается способность к ассоциациям, ухудшается протекание ассоциативных и счетных операций, понижается внимание.

Относительная влажность в пределах 40 - 60% мало сказывается на состоянии человека. При влажности 99 - 100% практически выключается регулирующий механизм потоотделения и быстро наступает перегревание.

Для поддержания необходимых температуры и влажности рабочее помещение оснащено системами отопления и кондиционирования, обеспечивающими постоянный и равномерный нагрев, циркуляцию, а также очистку воздуха от пыли и вредных веществ.

В помещениях предполагающих эксплуатацию системы требования к параметрам микроклимата в целом выполнены.

3.1.6 Вентиляция

Для поддержания в помещениях нормального, отвечающего гигиеническим требованиям состава воздуха, удаления из него вредных газов, паров и пыли используют вентиляцию.

Вентиляция - это регулируемый воздухообмен в помещении. Вентиляцией называют также устройства, которые её создают. По способу перемещения воздуха в помещении различают естественную и искусственную вентиляцию. Возможно их сочетание - смешанная вентиляция. Естественная вентиляция подразделяется на аэрацию и проветривание.

Механическая вентиляция, в зависимости от направления движения воздушных потоков, может быть вытяжной (отсасывающей), приточной (нагнетающей) и приточно-вытяжной. Если вентиляция происходит во всём помещении, то её называют общеобменной. Вентиляция сосредоточенная в какой-либо зоне, называется местной (локализующей). По времени действия вентиляция делится на постоянно действующую и аварийную.

При естественной вентиляции воздух поступает в помещение и удаляется из него вследствие разности температур, а также под действием ветра. Аэрация - это организованная естественная вентиляция, выполняющая роль общеобменной. [28]

Механическая вентиляция обеспечивается вентиляторами, забирающими воздух из мест, где он чист, и направляющих его к любому рабочему месту или оборудованию, а также удаляющими загрязнённый воздух. При механической вентиляции воздух перед его потреблением можно подвергнуть обработке: подогреть, увлажнить или подсушить, очистить от пыли и т.д., а также очистить перед выбросом в атмосферу.

3.2 Эргономичность проекта

1) Принцип минимального рабочего усилия.

Человек-оператор (ЧО) должен выполнять только ту работу, которая необходима, но не может быть выполнена системой. Не должно быть повторения уже сделанной работы. Данный аспект предъявляет соответствующие требования и к рабочей документации. Она должна обладать доступностью, полнотой, целенаправленностью на решение определенной задачи или комплекса задач; структурированностью.

2) Принцип максимального взаимопонимания.

Система обеспечивает полную поддержку пользователю, то есть ЧО не должен заниматься поиском информации; выдаваемая на видеоконтрольное устройство информация не требует интерпретации или перекодировки.

3) Принцип минимального объема оперативной памяти пользователя.

От ЧО требуется, чтобы он запоминал как можно меньше. Это объясняется тем, что скорость переработки информации оператором и его пропускная способность ограничены. На них влияет множество факторов, начиная от качества средства взаимодействия человека с техническими средствами АСУ и всей информационной моделью и кончая уровнем напряженности операторской деятельности и общим психофизическим состоянием человека.

4) Принцип минимального расстройства человека-оператора.

Расстройство пользователя (производственные причины), может возникнуть:

ѕ из-за какого-то препятствия в решении поставленной задачи;

ѕ из-за появления и обнаружения ошибок.

Для сбоев по первой причине целесообразно иметь методику самопроверки ПО и наличия обратной связи от системы, даже если конечные результаты работы еще не видны. Во втором случае система обязана быстро сообщить об ошибках и по возможности указать случаи, где они могут появиться еще. Для повышения производительности ЧО путем целенаправленного поиска информации целесообразно сигнал об ошибке отображать в точке аварийной фиксации внимания. В заключение исправления ошибки система возвращать операцию к той точке, где она была прервана.

5) Принцип учета профессиональных навыков пользователя.

В процессе эргономического обеспечения системы на ранних этапах проектирования предусматриваются и проводятся мероприятия, учитывающие облик некоторого абстрактного человека, который планируется разработчиками к взаимодействию с компонентами системы.

6) Принцип максимального различия человеческих характеров.

Мышления людей, их характеры различны, поэтому терминальная информация от системы по-разному может восприниматься пользователями. Поэтому целесообразно, чтобы система содержала, к примеру, способы как наглядного, так и слухового воздействия на конкретного ЧО, различимые пользователем.

7) Принцип максимального контроля со стороны человека-оператора.

Данный принцип можно охарактеризовать следующими требованиями к функционированию ЧО:

ѕ пользователь должен иметь возможность изменить очередность обработки, выполняемой системой;

ѕ пользователь должен контролировать последовательность работы и особенно там, где нет последовательно определенных операций;

ѕ пользователь должен иметь возможность создавать свои программные модули и хранить их в памяти системы для использования в будущем.

Эргономические требования определяют необходимые параметры яркостных, временных и пространственных характеристик зрительной информации[29].

Оценка яркостного режима включает нормирование уровня яркости, ее перепадов в поле зрения наблюдателя для достижения требуемых показателей эффективности обработки зрительной информации. Оптимальным считается такое значение уровня яркости, при котором обеспечивается максимальное проявление конкретной чувствительности. При установке оптимального диапазона яркостей, находящихся в поле зрения оператора, необходимо обеспечить перепад яркостей, близкий к уровню адаптации.

Максимально допустимый перепад яркостей в поле зрения оператора не должен превышать 1:100. Оптимальными же являются соотношения 20:1 между источником света и ближайшим окружением и 40:1 между самым светлым и самым темным участками изображения. Контрастность изображения снижается при внешнем освещении тем значительнее, чем ниже яркость экрана и чем больше яркость, создаваемая освещением. Контраст между системой отображения информации и его непосредственным окружением не должен превышать соотношения 3:1.

Средства отображения информации отвечают следующим техническим требованиям:

ѕ яркость свечения экрана не менее 100 Кд/м2;

ѕ минимальный размер точки растра не более 0.6 мм для цветного монитора;

ѕ контрастность изображения не менее 0.8;

ѕ частота регенерации изображения в текстовом режиме не менее 72 Гц;

ѕ количество точек растра на строку не менее 640;

ѕ наличие антибликового покрытия экрана;

ѕ размер экрана не менее 31 см по диагонали;

ѕ высота символов на экране не менее 3.8 мм;

ѕ расстояние от глаз оператора до экрана 40-80 см;

ѕ монитор должен быть оборудован поворотной подставкой, позволяющей перемещать его в горизонтальной и вертикальной в пределах 130-200 мм и изменять угол наклона экрана на 10-15°.

Качество зрительного восприятия определяется энергетическими, пространственными и временными характеристиками сигналов, поступающих к оператору. В соответствии с названными характеристиками сигналов выделяются группы основных параметров зрительного анализатора:

ѕ энергетические - диапазон воспринимаемых яркостей, контраст, слепящая яркость;

ѕ пространственные - острота зрения, поле зрения, объем восприятия;

ѕ временные - латентный период реакции, время адаптации, критическая частота мельканий.

1) Энергетические параметры.

Основной характеристикой зрительного анализатора является чувствительность. Его эффективное функционирование возможно в большом диапазоне интенсивностей сигналов, при этом сохраняется высокая чувствительность к интенсивности. Диапазон чувствительности зрительного анализатора лежит в пределах 10-7-10-5 Кд/м2. Нижняя граница определяется минимальной интенсивностью светового потока, вызывающей ощущение. Эту величину называют порогом световой чувствительности. Он изменяется в очень широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию; количественные оценки его зависят от длительности и характера адаптации (темновая или световая).

Абсолютный порог чувствительности зрительного анализатора характеризует наиболее высокую чувствительность, достигаемую в ходе темновой адаптации в течение нескольких часов (до 3-4 часов). Абсолютная чувствительность зрения достаточно высока. При достижении порога абсолютной чувствительности световые ощущения вызываются лучистой энергией, равной всего нескольким квантам.

При практических расчетах для повышения надежности проектируемых систем «человек-машина» рекомендуется исходить из максимального порога чувствительности, равного 5.2*10-6 Кд/м2.

В поле зрения оператора одновременно могут попадать предметы разной яркости. Для оценки разности объектов в этом случае используется понятие адаптивной яркости. Оно определяется как средневзвешенное значение яркостей, попадающих в поле зрения. За счет адаптации глаза осуществляется «настройка» зрительного анализатора на эту яркость. Наиболее благоприятные условия для работы оператора создаются при яркостях адаптации от нескольких десятков до нескольких сотен Кд/м2. Увеличение или уменьшение яркости снижает чувствительность к световым тонам. Наиболее контрастирующим соотношением являются (в порядке убывания светового контраста): синий на белом, черный на белом, зеленый на белом, черный на желтом, зеленый на красном, красный на желтом, красный на белом, оранжевый на черном, черный на пурпурном, оранжевый на белом, красный на зеленом.

Субъективная оценка яркостей воспринимаемого сигнала зависит от яркости окружающего фона, поэтому для практических целей используется относительный порог (порог контрастной чувствительности). Различают прямой контраст, рассчитываемый для светлого объекта на темном фоне, и обратный контраст - для светлого объекта на темном фоне. Для нормальной работы зрительного анализатора значение контраста должно находиться в диапазоне от 0.65 до 0.95.

Наиболее низкая световая чувствительность получается в ходе световой адаптации и характеризуется предельно допустимой яркостью источника, вызывающей эффект ослепления, то есть нарушение работы зрительного анализатора. Абсолютно слепящая яркость соответствует 225000 Кд/м2. Эффект ослепления может наступить и в случае, если в поле зрения оператора находятся сигналы разной интенсивности. При этом сигналы с большей яркостью могут вызвать ослепление. В общем случае слепящая яркость определяется размером светящейся поверхности наблюдаемого объекта и яркостью сигнала, а также уровнем адаптации глаз.

2) Пространственные параметры.

Пространственные характеристики зрительного анализатора определяются воспринимаемыми глазом размерами предметов и их местоположением в пространстве. В эти группы включают остроту зрения, поле зрения, объем зрительного восприятия.

Острота зрения характеризует способность глаз различать мелкие детали и представляет собой минимальный угол, при котором две равноудаленные точки видны как раздельные. Угол зрения в 1° соответствует единице остроты зрения и считается пределом разрешающей способности глаза, обусловленным размерами световоспринимающих элементов - палочек и колбочек. Так как 1° соответствует 5 мкм сетчатки, то при диаметре палочек и колбочек 2-7 мкм абсолютный предел разрешения равен 0.3° - 0.5°. Но такой предел достижим только при оптимальных условиях наблюдения и использования фовеальной области (центральной ямки, наиболее плотно заполненной колбочками). Более того, вследствие явления оптической дифракции реальный предел приближается к 2°. Острота зрения зависит от уровня освещенности, расстояния до рассматриваемого предмета и его положения относительно наблюдателя, возраста последнего.

Поле зрения определяется при фиксированном взгляде как пространство, в пределах которого возможна проекция изображения на сетчатку глаза. Оно зависит от возможностей оптической системы глаз, площади и характера распределения фоторецепторов, выступающих частей лица. Условно поле зрения можно разбить на три зоны:

ѕ центрального зрения (размером 4°-7°, соответствующим желтому пятну сетчатки), где возможно наиболее четкое различение деталей;

ѕ ясного видения (30°-35°), где при неподвижном глазе можно распознать предмет без различных мелких деталей;

ѕ периферического зрения (75°-90°), где предметы обнаруживаются, но не распознаются.

Зона периферического зрения играет важную роль в ориентации во внешней обстановке. Объекты, попавшие в эту зону, могут быть быстро перемещены в зону ясного видения с помощью установочных движений глаз.

Объем восприятия определяется числом объектов наблюдения, которое может охватить оператор в течение одной зрительной фиксации. При предъявлении человеку не связанных между собой объектов наблюдения объем восприятия составляет 4-8 элементов.

3) Временные параметры.

Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения при определенных условиях работы оператора. В группу этих характеристик входят: латентный (скрытый) период зрительной реакции, длительность инерции ощущения, критическая частота мельканий, время адаптации.

Латентный период - это интервал времени между моментом подачи сигнала и началом ответной реакции (возникновением ощущения). Это время зависит от интенсивности сигнала (чем сильнее раздражитель, тем реакция на него короче), его значимости, сложности работы оператора, возраста и других индивидуальных способностей человека. В среднем же латентный период зрительной реакции составляет 160 - 240 мс.

Длительность инерции ощущения определяется интервалом времени между моментом окончания воздействия раздражителя и моментом исчезновения зрительного ощущения, то есть это время сохранения воздействия света на сетчатку после окончания этого воздействия. Оно зависит от яркости и угловых размеров объекта. Если возникает необходимость в последовательном реагировании оператора на дискретно появляющиеся сигналы, то период их следования должен быть равен не меньше времени сохранения ощущения (равного 0.2 - 0.5 с).

Критическая частота мельканий (КЧМ) - это частота появления светового сигнала, при котором он, как раздражитель, воспринимается непрерывно. Эта частота зависит от яркости, размеров и конфигурации знаков. При обычных условиях наблюдения КЧМ = 15_25 Гц, при зрительном утомлении несколько снижается.

Адаптация - изменение чувствительности глаза в зависимости от воздействия на него световых сигналов, является важным свойством глаза, характеризующим его как самонастраивающуюся систему. Различают две формы адаптации: темновую (при переходе от света к темноте) и световую (при переходе от темноты к свету). При переходе в темноту световая чувствительность глаз увеличивается. Чем меньше разность яркостей, тем быстрее рост световой чувствительности. Переход из темноты в зону действия больших уровней яркости вызывает уменьшение световой чувствительности, которая тем меньше, чем выше уровень яркости.