Компьютерные технологии в лабораторном практикуме Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

м и

ш

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

дения, вносятся ограничения на некоторые метной области, к различным по подготов-

действия играющего или внешнего окру- ке и активности группам, интересам само-

го преподавателя.

В зависимости от целей и задач игры,

жения.

Деловая игра всегда коллективная.

Этот принцип не нарушается и при исполь- а также аудитории, на которую она рассчи-

зовании компьютерного варианта деловой тана, к ее созданию необходимо привлекать

игры. При наличии локальной вычисли- специалистов разных профилей: экономис-тельной сети одновременно может играть тов, педагогов, программистов, психологов

группа студентов. В случае, когда студент и др.

один играете компьютером, недостающие

Наибольшего эффекта от использова-

звенья коллективной игры имитируются ния учебных компьютерных игр можно

самой программой и частично преподава- достичь на старших курсах обучения в

телем. Следует отметить, что хорошо про- вузе, когда студенты уже обладают опре-

думанная компьютерная деловая игра спо- деленным уровнем теоретических и прак-

собна адаптироваться к изменению содер- тических знаний и подготовлены к индиви-

жания обучения в рамках заданной пред- дуальной деятельности.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЛАБОРАТОРНОМ

ПРАКТИКУМЕ

Н.Р.Некрасова, доцент кафедры ТОЭ МГУ им. Н.П. Огарева, С.А.Панфилов, зав. кафедрой ТОЭ МГУ им. Н.П.Огарева, профессор

Прогресс в компьютерной технике за го процесса, которые могут стать одновре-

последние десять лет обусловил бурное менно и массовыми, и дифференциально-

развитие информационных технологий. индивидуальными. Благодаря сетевым

Появились мощные компьютеры с огром- технологиям становится возможным осво-

ными быстродействием и ресурсами па- бождение в полной мере преподавателей

мяти, специализированное программное от рутинной деятельности. Студенты по-

обеспечение, сетевые технологии. Внедре- лучают дополнительные возможности для

ние новых компьютерных информационных изучения учебной дисциплины вплоть до

технологии в науку и производство нахо-

интерактивного дистан

дит свое отражение и в учебном процессе, ционного обучения. Компьютерное моде-

Это машинные методы расчета объектов лирование позволяет осуществлять тех-

и явлений, численная обработка результа- нические эксперименты. Разумеется, все

тов измерений, компьютерные тренажеры это достижимо лишь при наличии необхо-

по учебным дисциплинам, автоматизиро- димой компьютерной базы и соответству-

ванный контроль знаний, обучающие ком-

квалифи

пьютерные системы, имитационное мо- в Мордовском госуниверситете отсутству-

делирование лабораторных работ, тестиро- ет внутривузовская компьютерная сеть

вание, учет успеваемости и обработка (Интранет), что тормозит внедрение новых

учебной документации.

Одним из новых направлений развития

сетевых технологий в процесс обучения.

кафедре

информационного обеспечения является компьютерному моделированию лабора-

внедрение в вузах сетей Интернет и Инт- торных работ по курсу «Теоретические

ранет. Появление телекоммуникационных основы электротехники». На компьютерах

сред не только меняет обеспечение тра-

физи

диционного обучения, но и порождает прин- ческие явления, в основном по тем темам, ципиально новые формы образовательно- по которым затруднена или невозможна

постановка традиционных лабораторных работ на физической модели. Назовем некоторые из них:

- переходные процессы в линейных и нелинейных электрических цепях;

- цепи с распределенными параметрами;

- резонанс в электрической цепи;

-электрические и магнитные поля.

Компьютерная лабораторная работа,

очевидно, должна содержать какие-то общие сведения об исследуемом процессе с необходимыми формулами и иллюстрациями, вопросы, помогающие подготовиться к работе, задание для выполнения работы, имитацию эксперимента и расчетную часть. Опыт проведения таких занятий по-

♦

казывает, что они способствуют лучшему усвоению физических закономерностей, так как позволяют провести более полный анализ благодаря варьированию исходных данных.

Большой эффект при создании компьютерных лабораторных работ дает приме-

?

нение визуального конструктора компьютерных программ «Сценарий», работающего под управлением операционной системы \Мпс1о\?У5. В работе со «Сценарием» задействована новая технология взаимодействия человека и компьютера, обеспечивающая использование конструктора различными категориями пользователей независимо от уровня их подготовки в области программирования, обладающая простой графической и текстовой средой, доступностью и удобством их использования, высокой производительностью разработки компьютерных программ.

Поскольку при разработке «Сценария» предполагалось, что он будет в основном применяться для создания электронных учебников, то его вычислительные возможности ограничены. Однако он имеет специальные элементы, которые позволяют под-

ключить внешние программы (файлы *.ехе и команды ДОС), подготовленные вне среды конструктора на любом алгоритмическом языке, и организовать их выполнение.

В качестве примера можно привести описание компьютерной лабораторной работы «Электростатическое поле двухпроводной линии». Средствами «Сценария» изображается схема линии, задаются ее параметры (напряжение между проводами, геометрические размеры, среда и ее диэлектрическая проницаемость). В качестве подготовки к работе предлагается вычислить положение электрических осей, емкость на единицу длины линии, линейную плотность заряда электрических осей, потенциалы проводов. При этом на экране приводятся соответствующие формулы. Напряжение между проводами задается преподавателем.

В разделе «Порядок выполнения работы» требуется построить эквипотенциальные линии электрического поля, линии с заданной разностью потенциалов, считая известными плотность зарядов, радиус провода и положение электрических осей. Расчет эквипотенциальных линий выполняется прикладной программой, которая запускается с экрана. После распечатки их на бумаге Необходимо построить силовые линии (графическим способом), т.е. получить полную картину поля. Наконец, пользуясь полученной картиной поля, студенты должны определить максимальную напряженность и максимальную плотность зарядов на поверхности проводов.

Таким образом, при выполнении этой работы студенты небольшую часть расчетов делают «вручную», а большую их часть осуществляет программа. Выбор разумного соотношения «ручных» и машинных расчетов является одной из трудностей, возникающих при разработке компьютерных лабораторных работ.