CC BY
41
вищо'1 техшчно'' освiти // Вища осв1та Украши. 2007. №3 (частина 1), с. 14-20. 4. Зшьковський Ю.Ф., М1рських Г.О. Креативнiсть - фрактал сучасно'' парадигми
вищо'1 техшчно'' освiти // Вища осв1та Украши. 2007. №4 (частина 2), с. 12-19.
Ключов1 слова: вища осв1та, вища техшчна осв1та, методология вищо'' техшчно'' осв1ти
Зиньковский Ю.Ф., Мирских Г. А. Общеобразовательная компетентность технического специалиста Раскрыта структура общеобразовательной компетентности специалиста в контексте его профессиональной деятельности Zinkovskyi J.F., Mirskykh G.A. The general education competence of the technical specialist Structure of the general education competence of specialist for his professional occupation is discussed
УДК 621.396
1НФОРМАЦ1ЙНЕ СЕРЕДОВИЩЕ НАВЧАЛЬНО-ДОСЛIДНИЦЬКОÏ ЛАБОРАТОРIÏ
Карпов О.В., Кузьменко 1.О., Муратов Р.В., М1рських Г.О.
Наведет результати формування утверсального тформацтного середовища, при-датного для використання як при виршенш досл1дницьких задач, так i в процес1 на-вчання, в тому чи^i дистанцтного
Суттевим показником якост вищо'' технiчноï' осв1ти е час адаптацп ви-пускника вищого технiчного навчального закладу до умов, що iснують в дослщницьких та проектних органiзацiях. Сучасний темп розвитку техшки та технологи, пов'язаний з ним темп об'ективного знецшення отриманих в процесi навчання знань, вимагае вщ випускника "включення" в професшну дiяльнiсть ледь чи не одночасно з "виходом" з вищого навчального закладу. Але на цьому шляху юнуе чимало перепон, як об'ективного так i суб'ективного характеру. Чи не головним з них е вщмштсть шформацш-них середовищ (1С), в якому, за звичай, проходить навчальний процес, i в якому ведуться реальш дослщницью на проектш роботи на тдприемствах та в оргашзащях [1]. Дшсно, 1С навчально'' дослiдницькоï' та проектно'' дГя-льностi (лабораторнi, практичнi роботи, курсов^ дипломнi проекти, iн.) е переважно вщповщт методичнi вказiвки, конспекти лекцш, навчальнi по-сiбники та книги (часто-густо видаш к1лька роюв тому), тодi як реальна дослщницька та проектна дiяльнiсть базуеться на статтях з перiодичних видань, спшкуванш з колегами, стандартах пiдприемства, звтв з нещода-вно проведених науково-дослщних та дослiдно-конструкторських робiт, т.п. Сшд зазначити, що i матерiально-технiчна база навчальних дослщно-проектних робiт, за звичай, вiдрiзняеться (в гiрший бж) вiд матерiально-технiчноï' бази робгг реальних (ситуацiя в значнiй мiрi об'ективна, зважаю-чи на визначений консерватизм навчального процесу, вищо'' техшчно'' освiти в цiлому), що також потребуе певного часу адаптацiï суб'екта.
Виходячи зi сказаного, розглянута задача зближення 1С навчальних i реальних дослщницько-проектних робгг, за рахунок розробки вiдповiдного програмного забезпечення. Основна увага прид^лася виявленню не сть льки спшьних скшьки вщмшних рис навчальних i реальних робщ i, вщпо-
вщно, ставилися вимоги до програмного забезпечення швелювати щ риси за рахунок вiртуального простору. При цьому можна говорити, про ство-рення навчально-дослiдницькоi лабораторп (НДЛ), визначаючи вiдповiдне програмне забезпечення як базу для формування 1С.
Задачi навчально-дослщницькоУ лабораторil
До задач навчально-дослщницько' лабораторii слiд вiднести:
1. розробка та чисельне дослщження математичних моделей радютех-нiчних вузлiв, пристро'в, систем, процесiв;
2. дослiдження реальних вузлiв, пристро'в, систем, процесiв;
3. ознайомлення з параметрами i можливостями сучасно' радiовимiрю-вально' апаратури, отримання навичок роботи з нею;
4. проведення всього комплексу навчальних дослщжень в штерактив-ному режим^ починаючи збиранням навчально-дослiдницького тракту и закшчуючи вiдповiдною обробкою отриманих результат; це необхiдно i важливо при створенш схем дистанцiйного (заочно-дистанцiйного) на-вчання, яке на сьогоднi набувае розповсюдження на мiжнародному рiвнi;
5. моделювання стану радютехшчних об'ектiв на вшх етапах 'х житте-вого циклу, починаючи створенням структурно'' схеми й закшчуючи утиль зацiею; така можливють мае бути надана як у вiртуальному, так i в реальному простор^ що дозволяе зменшити вплив так званих "шформацшних напружень" - сплескiв ентропп (невизначеносп), як1 за звичай присутнi не тшьки при переходi вiд навчальних дослщницько-проектних робiт до реальних, але й при переходi вщ одного до другого етапу життевого циклу реального радютехшчного об'екту;
6. розробка i органiзацiя архiву звiтноi та супровiдноi нормативно-техшчно' документацп, в т.ч. документацп навчального процесу (конспекта, тексти лекцш, методичш розробки з проведення курсових, дипломних, лабораторних, практичних робгг); надання цш документацп та архiву максимально'' ушверсальносп, можливостi використання, так би мовити, за двома напрямками (в професшнш i навчальнiй дiяльностi);
7. можливiсть розробки, дослiдження та оптимiзацii систем забезпечення стадш виробництва та експлуатацп радiотехнiчних об'еклв ^агнос-тики та прогнозування стану, контролю параметрiв, технiчного обслугову-вання т.ш), що е важливим i необхiдним етапом органiзацii комплексно'' системи шформацшно' пiдтримки життевого циклу виробiв.
Вимоги до програмного забезпечення НДЛ
Формування вимог до програмного забезпечення НДЛ визначаеться задачами, що мають такою лабораторiею виршуватись. Серед шших, особливо' уваги заслуговують т вимоги, що забезпечують максимальну вщповщ-нiсть вiртуального середовища реальному, а саме: 1) проведення математичних розрахунюв спрямованих як на чисельне дослщження математичних моделей, так и на математичну обробку даних реальних джерел шформацп
(реальних радютехшчних об'екпв); 2) вiдображення результат дослщжен-ня математичних моделей (вipтyaльних аналопв реальних об'екпв) мае вщ-буватися у форм^ близько!' до дослщження реальних об'екпв; цього можна досягти, наприклад, належною побудовою iнтеpфейсy вщображаючи ре-зультати дослiджень (розрахунк1в), як вимipювaння вщповщно!' величини за допомогою деякого вимipювaльного приладу, зовнiшнiй вигляд (а бажано, i принцип роботи) якого у вipтyaльномy пpостоpi ствпадае з зовнiшнiм ви-глядом (принципом роботи) реального приладу; 3) вipтyaльне вщображення реальних компонентiв дослiдницького стенду (як з метою професшно-практично! дiяльностi, так i для навчальних цiлей) - вимipювaльнa апарату-ра, елементи з'еднання, датчики т.iн., при цьому вказаш елементи в своему вipтyaльномy виконaннi мають наближатися до реальних i за сво'м зобра-женням, i за фyнкцiонaльним призначенням, i за принципами yпpaвлiння; 4) побудова вipтyaльного стенду мае наближатися (за характером дш) до по-будови вiдповiдного реального стенду, при цьому мае бути забезпечена мо-жливють формування тракту: виключно з реальних елеменпв; виключно з вipтyaльних елементiв; з одночасним використанням i вipтyaльних i реальних елеменпв; 5) мае бути забезпечена близька до реально!' взaемодiя зi створеною базою вipтyaльних вимipювaльних пpилaдiв, яка постшно онов-люеться; 6) сам процес програмування тих чи шших задач за характером дiй мае бути максимально наближеним до процесу виршення аналопчних задач у практичнш дiяльностi.
Реалiзацiя шформацшного середовища НДЛ
Проведений aнaлiз доступних на сьогодшшнш день програмних проду-клв пpовiдних виробник1в ще! гaлyзi показав доцшьшсть використання в якостi платформи продукт LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench - середовище розробки лабораторних вipтyaльних при-лaдiв) фipми National Instruments. Вiдмiтними рисами цього продукту е використання мови програмування G i гpaфiчного штерфейсу, що дозволяе в гpaфiчномy виглядi i надавати всi необхщт для виpiшення зaдaчi елементи, i здiйснювaти введення/виведення шформацп. В програмному середо-вищi LabVIEW можна використати термшологш, що вiдповiдaе термшоло-гп фaхiвцiв, якi безпосередньо зайнят в дослiдницько-пpоектних роботах (або термшологп стyдентiв при виконaннi лабораторних роб^) - фрагмен-ти програми звуться вгртуалъними приладами i використовуються i як джерела (вipтyaльнi прилади - генератори) вщповщно! шформацп, що тд-лягае вводу, i як шдикатори (вipтyaльнi прилади - пpиймaчi) шформацп, що пiдлягaе виведенню, i як елементи, що пiдлягaють дослiдженню. Кpiм того, процес побудови програми - процес з'еднання вipтyaльних пpилaдiв вщбуваеться у гpaфiчномy pедaктоpi i вщображаеться у виглядi, що сшв-падае з вщповщним процесом у реальному середовищь
Можливiсть використання реальних елеменпв (як для генерацп сигна-
лiв та вимiрювання вихщних параметрiв, так i як елементiв дослiдження) задовольняеться стандартизованим пристроем аналогового вводу-виводу, головними елементами якого е багатоканальний комутатор й аналогово-цифровий перетворювач. Цей елемент встановлюеться в комп'ютер i надае останньому, так би мовити, властивостей реального об'екту (елементу до-слщницького тракту, вимiрювального приладу, т.п.). Тобто вщкриваеться можливiсть замiни реальних об'екпв вiртуальними i навпаки. Обмеження ще1 операцii визначаються параметрами вказаного пристрою вводу-виводу.
Суттевим недолiком програмного продукту ЬаЪУ1ЕЖ е недостатньо розвинений математичний апарат чисельних дослщжень моделей пристро-iв (систем, процесiв), обмеженi можливост щодо пiдготовки звiтноi нор-мативно-технiчноi (в т.ч. навчальноi) документацii, та створення вщповщ-ного архiву обмежена внутршня бiблiотека вiртуальних елементiв. Щ не-долiки можна компенсувати шляхом штеграцп ЬаЪ У1ЕЖ з шшими програ-мними продуктами, як то Ыа1кСаё.„ Ыа1кЬаЪ, Ехев!, шляхом створення спе-цiалiзованоi бази вiдповiдних штегральних елементiв, iн.
З урахуванням наведених вимог i положень запропонована схема орга-нiзацii 1С НДЛ на платформi програмного продукту ЬаЪУ1ЕЖ (рис. 1).
Рис. 1
Наведена вище шформащя i позначення на рис. 1 достатш для розумш-ня принцишв органiзацii 1С, призначення i взаемодii окремих елементiв.
Використання НДЛ в процеС дистанцiйного навчання
Можливють роботи з вiртуальними "аналогами" реальних об'екпв, мо-жливiсть керування реальними об'ектами через комп'ютернi мережi ство-рюють необхiднi умови для використання наведеного 1С НДЛ в процес дистанцшного навчання. При цьому оргашзащя самого навчального про-
цесу може здшснюватися або в режимi "вщсутност викладача" з виконан-ням робгт виключно в BipTyenbHOMy середовищi, або в режимi "реального часу" (режим "присутност викладача") з використанням в процес роботи як вipтyального так i реального середовищ. При першому ваpiантi оргаш-зацii навчального процесу студент отримуе через комп'ютеpнi меpежi i ви-конуе завдання у вipтyальномy пpостоpi i вiдповiдними чином (знову ж таки через комп'ютерш меpежi) сповiщае про його виконання. При другому ваpiантi студент мае змогу через комп'ютерш меpежi керувати вщповщ-ними елементами у зiбpаномy на "теpитоpii викладача" навчально-дослiдницькомy стендi. При цьому викладач контролюе дii студента, вносить вщповщш корективи до них, задае питання та отримуе вщповщ, ро-бить висновок про piвень знань студента.
Для pеалiзацii дистанцiйного навчального процесу до складу LabVIEW включено модуль Distant Lad 1.0, який може слугувати платформою для виконання (за умови створення вiдповiдноi бази даних) лабораторних робгт практично з ушх навчальних дисциплш pадiотехнiчного профшю.
Запропонована концепцiя створення единого 1С виршення задач дослi-дницько-проектного характеру як з навчальною метою, так i з метою до-слiдження та створення реальних об'ектiв. Реалiзацiя такого 1С може базу-ватися на штеграцп вiдомих програмних пpодyктiв, доповнених вщповщ-ними базами даних вipтyальних аналогiв реальних об'ектiв - елеменпв лабораторних тpактiв, вимipювальними приладами, аpхiвами нормативно-технiчних та методичних матеpiалiв. Розглянуте 1С е перспективним i з точки зору зменшення теpмiнy адаптацii в професшнш дiяльностi випускни-к1в вищих техшчних навчальних закладiв, i з точки зору впровадження су-часних шформацшних технологiй в pадiоапаpатобyдyвання, i для вивчення та впровадження системи шформацшно!' шдтримки pадiотехнiчних об'ектiв на вшх етапах \х життевого циклу.
Лггература
1. Зшьковський Ю.Ф., М1рських Г.О. Компетентнють фах1вця - актуальна категор1я ви-що'1 техтчно!' осв1ти.//Вюник нацюнального техтчного утверситету Украши "Кшв.
полггехн. ïh-t" Сер. - Радiaгехнiка. Радюапаратобудування. Вип. 36. 2008. С. 126-132.
Ключов1 слова: шформацшне середовище, nporpaMHi npogyKTu, gncraH^HHe HaBnaHHa
Карпов О.В., Кузьменко И.О., Муратов Р.В., Мирских Г. А. Информационная среда учебно-исследовательской лаборатории Приведены результаты формирования универсальной информационной среды, пригодной для использования, как при решении исследовательских задач, так и в процессе обучения, в том числе дистанционного Karpov O.V., Kuzmenko I.O., Muratov R.V., Mirskikh G.A. Information environment educational - research laboratory The results of formation of universal information environment, suitable for use are given, both at the decision of research tasks, and during training, including remote
