CC BY
0ОШ МАМЛЕКЕТТИК УНИВЕРСИТЕТИНИН ЖАРЧЫСЫ
ВЕСТНИК ОШСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА BULLETIN OF OSH STATE UNIVERSITY
ISSN: 1694-7452 e-ISSN: 1694-8610
№2/2024, 328-335
ПЕДАГОГИКА
УДК: 372.853
DOI: 10.52754/16948610 2024 2 32
ОКУТУУДА ВИРТУАЛДЫК ЛАБОРАТОРИЯЛЫК ЭКСПЕРИМЕНТТИ КОЛДОНУУНУН АРТЫКЧЫЛЫГЫ ЖАНА КЕЛЕЧЕГИ
ПРЕИМУЩЕСТВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ОБУЧЕНИИ
ADVANTAGES AND PROSPECTS OF USING A VIRTUAL LABORATORY EXPERIMENT
IN TRAINING
Матисаков ТYгeлбай Кубатбаевич
Матисаков ТYгвлбай Кубатбаевич Matisakov Tugolbai Kubatbaevich
т.и.к., доцент, Ош мамлекеттик университети
к.т.н., доцент, Ошский государственный университет _Associate Professor, Osh State University_
Матисаков Жоомарт Кубатбаевич
Матисаков Жоомарт Кубатбаевич Matisakov Zhoomart Kubatbayevich
улук окутуучу, Ош технологиялык университети
старший преподаватель, Ошский технологический университет Senior Lecturer, Osh Technological University
ОКУТУУДА ВИРТУАЛДЫК ЛАБОРАТОРИЯЛЫК ЭКСПЕРИМЕНТТИ КОЛДОНУУНУН АРТЫКЧЫЛЫГЫ ЖАНА КЕЛЕЧЕГИ
Аннотация
Макалада жогорку окуу жайдагы окутуу процессиндеги компьютердик технологиянын маниси талданды. Билим 6epYY чвйрвCYндв окутуунун жацы каражаттарынын мазмунуна баа берилди. Кесиптик предметтерин окутууда колдонулуп келген ыкмаларды взгвртYY, окуу лабораторияларын толугу менен кайра жабдуу боюнча мYмкYнчYЛYктвр каралды. Инженердик адистиктердин окуу информациялык кецдикке чыгуу мYмкYнчYЛYктврY кврсвтYЛдY. Заманбап виртуалдык лабораториялардын мYмкYнчYЛYктврY талданды. Аралыктан окутууда виртуалдык лабораторияны колдонуу мYмкYнчYЛYктврY кврсвтYЛдY. Заманбап компьютердик технологияларды пайдалануу MathCAD электрондук программалык пакетин колдонуунун мисалында келтирилди.
Ачкыч свздвр: Компьютердик технологиялар, виртуалдык лаборатория, Electronics Workbench программалык пакети, окутуунун дистанттык технологиялары.
ПРЕИМУЩЕСТВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ОБУЧЕНИИ
ADVANTAGES AND PROSPECTS OF USING A VIRTUAL LABORATORY EXPERIMENT IN TRAINING
Аннотация
В статье анализируется значение компьютерных технологий в образовательном процессе в высщих учебных заведениях. Дана оценка использованию новых средств обучения в сфере образования. Рассмотрены возможности изменения методики преподавания профессиональных предметов, переоснащения учебных лабораторий. Были продемонстрированы возможности выхода инженерных специальностей в образовательное информационное пространство. Проанализированы возможности современных виртуальных
лабораторий. Были продемонстрированы возможности использования виртуальной лаборатории в дистанционном обучении. Использование современных компьютерных технологий проиллюстрировано использованием электронного программного пакета МathCAD.
Abstract
The article analyzes the importance of computer technologies in the educational process in higher educational institutions. The use of new teaching tools in the field of education is evaluated. The possibilities of changing the methodology of teaching professional subjects, re-equipment of teaching laboratories are considered. The possibilities of engineering specialties' access to the educational information space have been demonstrated. Possibilities of modern virtual laboratories were analyzed. The possibilities of using virtual laboratory in distance learning were demonstrated. The use of modern computer technologies was illustrated by the use of electronic software package MathCAD.
Ключевые слова: компьютерные технологии, виртуальная лаборатория, программный комплекс МаШСАВ, технологии дистанционного обучения.
Keywords: computer technologies, virtual laboratory, MathCAD software package, distance learning technologies
Киришуу
Заманбап коом, билим берYY системасы таптакыр жацы моделине муктаж, анткени жогорку квалификациялуу адистерди даярдоо YЧYн аларды ар кандай маалымат булактары менен ез ара туура аракеттенип, кийинчерээк талдап, натыйжалуу колдонууга YЙрeтYY ©те маанилYY. Маалыматтык-коммуникациялык технологияларга негизделген принципиалдуу жацы моделдин иштелип чыгышы кадрлардын квалификациясын кыйла жогорулатат жана заманбап ишканаларды жацы децгээлге чыгарат. Ушуга ылайык, жогорку кесиптик билим берYY системасын модернизациялоонун артыкчылыктуу багыттарынын бири - бул окуу процессин компьютерлештирYY (Григорьев ж.б., 2014, б. 232; Абдрасулова ж-а Абдрасулова, 2021).
Бирок, заманбап маалыматтык технологиялардын негизинде тYЗYлгeн педагогикалык талаптардын курулушу жана программалык камсыздоонун колдонулушу жетиштYY децгээлде eнYккeн жана жеткилец эмес. Буга адистештирилген электрондук окутуу куралдарынын белгилYY бир изоляциясы, аларды окутууда колдонулган башаламандык жана бир калыпта эместиги кYбe (Полат ж.б., 2004, б. 416).
Бул тенденциянын негизги себеби ырааттуулуктун жоктугу, анткени компьютердин эбегейсиз мYмкYнчYЛYктeрYнe карабастан, алардын бир аз гана бeлYГY билим берYY жана педагогика жаатында колдонулат. Мындан тышкары, ушул ^нг© чейин бул жаатта эч кандай eнYГYY болгон жок жана билим берYYHYн массалык практикасында олуттуу иш жYЗYнe ашкан жок.
Инженердик дисциплиналарын eздeштYPYYД© негизги тоскоолдук предметти ©з алдынча YЙрeнYY сааттарынын кeбeЙYШYнe байланыштуу аудиториядагы сааттардын кыйла кыскаруусу болду. Ошол эле учурда, студенттин ©з алдынча иши тиешелYY мотивация болгон учурда гана оц натыйжа берет. Мындан тышкары, салттуу окутуу методикасынын т©м©н натыйжалуулугун белгилей кетYY керек, ал жылдан жылга начарлап баратат. ЭффективдYYЛYктYн тeмeндeшY, биринчи кезекте, техника тармагында колдонулган электрдик жана электрондук шаймандардын спектринин кыйла кецейиши менен байланыштуу.
Материалдык изилдее методу
БYГYнкY ^нд© компьютердик технологиялар инженердик техника багытын тYЗYYДe жана eнYктYPYYДe маанилYY ролду ойнойт, ошондуктан жацы чыгарылган адистердин даярдык децгээли эмгек рыногунда тандоонун жана жалпы суроо-талаптын маанилYY критерийлеринин бири болуп саналат.
Ошондой эле, окуу циклинин сапатын жогорулатуунун олуттуу кeйгeЙY - кесиптик циклдин сабактары боюнча сабактарды eткeрYYДe колдонулуучу техникалык жабдуулардын абалы, техникалык жактан дагы, моралдык жактан дагы эскирип бара жатат.
Аудиториядагы окуу жYктeмYHYн жана эскирген жабдуулардын азайышына байланыштуу бардык кeйгeйлeрдY жоюу YЧYн кесиптик предметтерин окутуунун салттуу методикасын туп-тамырынан eзгeртYп, окуу лабораторияларын толугу менен кайра жабдуу керек.
Эксперттердин айтымында, билим берYY тутумуна жацы маалыматтык технологияларды киргизYYнYн эффективдYY жана туура жолдорунун бири - бул билим берYYнYн бардык формаларынын мазмунун, ыкмаларын жана уюштурулушун иштеп чыгуу менен негизги маалыматтык процесстердин, анын ичинде интернеттин тYЗдeн-тYЗ байланышы (Ибрагимов ж.б., 2005, б. 336).
Талкулоо жыйынтыкттары
Билим берYY чeйрeсYндeгY акыркы изилдeeлeрдYн маалыматтары далилдеп тургандай, лекцияларда угулган материалдардын тeрттeн бир бeлYГY гана студенттин эсинде жана ал кeргeндeрдYн Yчтeн бири гана калат. Эгерде сабак учурунда алар ошол эле учурда материалды окуп, кeрсeтYшсe, анда бул материалдын тец бeлYГY студенттин эсинде сакталат. Окуу процессинде кошумча активдYY аракеттерди колдонууда алардын эс тутумун кецейишин шарттайт (Карлащук, 2016, б. 736) . Ошентип, компьютерлерди колдонуу бYTYндeй окуу процессинин эффективдYYЛYГYн жогорулатат жана анын мYмкYнчYЛYктeрYн кецейтет деген тыянак чыгарсак болот.
Компьютер бул ^п кырдуу шайман, аны толук кандуу колдонуу заманбап мыкты адистин колунан келет. 0з кезегинде компьютерлердин жардамында атайын виртуалдык лабораториялар эц мыкты функцияны аткарып келYYДe (Матисаков ж.б., 2021, б.182-188).
БYГYнкY карым-катнашта, окутуу процессинде, маалымат издeeдe жана экономикалык кызмат кeрсeтYYДe аралыктан санарип технологияларын колдонуу актуалдуу болуп турган шартта ар кандай окуу процессин ишке ашырууда онлайн лекция, вебинар жана виртуалдуу лаборатория сабагын eтYY да чоц маниге ээ.
Виртуалдуу лаборатория деген эмне? Бул суроого тeмeнкYдeй жооп бермекпиз: ар кандай лабораториялык жумуштарды аткарууда керек болгон тYPДYY жабдуулар менен эч кандай физикалык байланыш кылбастан эле компьютердин жана тYPДYY электрондук жабдуулардын жардамында ишке ашуусун айтсак болот (Матисаков ж.б., 2021, б. 182-188).
БYГYнкY кYндe виртуалдык лаборияларды ишке ашыруунун электрондук жабдуунун пайдаланылышына ылайык эки тYPY колдонулуп келет:
1) Аралыкта жайгашкан лабораториялык жабдууга мYмкYнчYЛYк тYЗYп берген электрондук жабдуунун болушу башкача айтканда мындай учурду аралыктан лабораториялык жумуш аткаруу дейбиз (дистантная лаборатория);
2) Лабораториялык тажрыйбаларды компьютердин жардамында моделдештирYYгe мYмкYндYк берген программалык каражаттын пайдаланышын башкача айтканда автономдуу ишке ашыруу.
Мындай маалыматтык технологиялардын жардамында ишке ашыруунун бир нече артыкчылыктарын белгилесе болот:
> Кымбат баалуу атайын лабораториялык жабдуунун кереги жок;
> Кадимки шартта лаборатория жYргYЗYYгe мYмкYн эмес учурларда виртуалдык лабораториянын жардамында ишке ашырса болот;
^ ЖYргYЗYп жаткан экспериментти каалагандай мeeнeткe жылдырууга
мYмкYндYГY;
> Виртуалдык лабораториялык жумушту аткаруунун коопсуздук кепилдиги башкача айтканда кандайдыр бир электр жабдуусунун кYЙYп кетYY коркунучунун жоктугу;
> Кириш парамерлерин каалагандай езгертуу мYмкYнчYЛYГY жана бир нече жолу кайталоого мYмкYндYГY;
^ Электрондук алынган жыйынтыктарды анализдеенYн жецилдиги;
^ Лабораториялык жумушту аткарууга салыштырмалуу аз убакыттын сарпталышы б.а. убакытты Yнемдее;
^ Окуу жайында жок кээ бир лабораторияык жумушту башка окуу жайдын лабораториялык жабдылышын пайдалана алуу.
Келечектеги инженерлер езгече алдын ала эсептее ыкмаларын ездештYPYY компетенцияларына ээ болушу керек. Андыктан кайсы учурда эмнени аныктоо керек, ал YЧYн эмнени билуу манилYY экендигин алар билиши керек. БYГYнкY кYнде санариптик технологиялардын енYккен заманында компьютердин тили менен аткарылуучу ар тYPДYY программалык жабдуулар кецири жайылууда. Ошондуктан алардын кандай мYмкYнчYЛYГY бар, аларды кантип, эмне YЧYн колдонуу керектигин билYY да ез кезегинде билгичтик кендYмдердYн калыптануусуна байланыштуу болот. Программалык жабдуулардын айрымдарын бYГYнкY кYнде интернет желесинен оцой эле кечYPYп алууга болот. Андай программаларга Electronics Workbench, Matlab, Maple, Mathematica, Simulink+Matlab, Vissim, ComsolSimlnTech, Comcol, LabWIEF, Electrom жана башка программалар мисал боло алат. Ошол эле учурда интернет желесинде ачык булактарда жайгашпаган бирок виртуалдык лабораториялар YЧYн тYЗYЛген программаларын сунуштаган илимий-ендYPYштYк ишканаларды кезиктирYYге болот. Мисалы Россия федерациясында "Зарница", "Учтех-профи" ишканалары бул багытта мамлекеттик заказдарды аткарып келет. 0з кезегинде виртуалдык лабораторияларды тYЗYY акыркы мезгилде актуалдуу болууда бул бир жагынан виртуалдык лабораторияларды тYЗYYЧYлердYн ортосунда атандашуу бар экендигин айгинелейт. Жогоруда айтылган ойлорду бышыктоо YЧYн алардын айрымдарына токтоло кетели.
MathCAD программасы лабораториялык экспермент жYргYЗYYге абдан ьщгайлуу анткени анын колдонуу интерфейсинин женекейлYГY буга далил. Анын иштее чейресYнде матрицалар, массивдер, дифференциалдык жана интегралдык тецдемелерди жыйынтыктарын оцой алууга болот. Табигый так илимдерди окутууда дисциплинаны окутуунун максатына жетYYге мYMYндYк берет. Мындан сырткары функциянын графиктерин тургузууда да бул программа абдан ыцгайлуу. 1.1-CYретте MathCAD программалык жабдуусунун жардамында мезгилдYY функцияны изилдее келтирилген. СYреттен керYHYп тургандай функцияны изилдеенYн визиуалдык формасы MathCAD программасында аткарса болот.
1.1-CYpeT. MathCAD программалык жабдуусунун жардамында мезгилдYY функцияны изилдее.
Мындай программалык жабдуулардын дагы бири COMSOL. Бул программаны лабораториялык иштерди аткарууга, инженердик, ендYPYштYк жана илимий изилдеелердYн бардык тармактарында структураларды, тYЗYЛYштердY, жана процесстерди моделдее YЧYн колдонууга болот. COMSOL програмалык жабдуусунун жардамында жеке жана ез ара байланышкан физикалык процесстерди анализдесе да болот. Моделди иштеп чыгуу чейресY, ал геометриялык моделди куруудан, материалдардын касиеттерин коюудан жана маселенин физикасын CYреттееден тартып, симуляциянын натыйжаларын чечYYге жана визуалдаштырууга чейинки бардык этаптарды басып етYYге мYмкYндYк берет. COMSOL программалык камсыздоосуна ар кандай кошумча модулдардын комбинациясын кошуп, адистештирилген тиркемелер жана инженердик кейгейлер YЧYн моделдерди тYЗYге болот.
Инженердик техникалык багытагы студенттер YЧYн виртуалдык лабораториялык жумуштарды Electronics Workbench программасынын жардамында ишке ашырууга болот (Панфилов, 2018, б. 325). Аны теменкY Y4 фазалуу езгерYлме токту изилдее параметрлерин эксперименталдык тYPде аныктоонун мисалында карайлы. 1.2-CYрет. Electronics Workbench электрондук программалык пакетинде жыйналган схема келтирилген. СYретте керYHYп тургандай ар бир лабораториялык жумушту аткаруу Y4Y келтирилген схеманы топтоо талап кылынат. Схеманы топтоодо студенттер программанын элементтери менен жакындан танышууга мYмкYнчYЛYк ачылат жана лабораторияны аткарууда ездерY тYЗден тYЗ аракет жасашат ошондуктан ар бир аракеттин аягында жыйынтык менен тузден тYЗ таныш болушат. Бул ез кезегинде студенттин езYне болгон ишенимин кYчетет.
Жумушчу аймакта иштeeдe инструменттер панелинде инструменттердин топтомун камтыган тYЙмeлeрдY пайдаланып жумушчу аймакка Y4 дроселди, амперметрлерди, вольтметрлерди каршылыкты жана дроселдердин активдYY каршылыгын eлчee режимине орнотуу менен берилген схеманы жыйноодон кийин схеманы толук жыйнай алабыз.
1.2-CYрeт. Electronics Workbench электрондук программалык пакетинде жыйналган схема.
Схемаларды жыйноодон кийин алынган жыйынтыктарды анализдee, диаграммасын тургузуу кошумча суроолорду тактоо сыяктуу тапшырмалар берилет. Mындай тапшырмалар студенттин eз алдынча иштeeгe багыттап ойлоп табуу мYмкYнчYЛYктeрYн кецейтет.
Эксперттердин айтымында, билим берYY тутумуна жацы маалыматтык технологияларды киргизYYHYн эффективдYY жана туура жолдорунун бири - бул билим берYYHYн бардык формаларынын мазмунун, ыкмаларын жана уюштурулушун иштеп чыгуу менен негизги маалыматтык процесстердин, анын ичинде интернеттин тYЗдeн-тYЗ байланышы.
Билим берYY чeйрeсYндeгY акыркы изилдeeлeрдYн маалыматтары далилдеп тургандай, лекцияларда угулган материалдардын тeрттeн бир бeлYГY гана студенттин эсинде жана ал кeргeндeрдYн Yчтeн бири гана калат. Эгерде сабак учурунда алар ошол эле учурда материалды окуп, кeрсeтYшсe, анда бул материалдын жарымы студенттин эсинде сакталат.
^рутунду
Ошентип, компьютерлерди колдонуу бYTYндeй окуу процессинин эффективдYYЛYГYн жогорулатат жана анын мYмкYнчYЛYктeрYн кецейтет; Окуу процессинде окуу заманбап компьютерлер менен жабдуу менен кeйгeйлeрдY жоюу керек; Инженердик адистиктерде
практикалык лабораториялык сабактарды eтYYДe атайын Electronics Workbench электрондук программалык пакетин колдонуу керек.
Жогорку жана орто кесиптик билим берYYДe так илимдерди окутууда билимдерди калыптандырууда виртуалдык лабораторияларды JY3YYre айти адистерин тартуу жана илим изилдeeнYн приоритеттYY багыттарына виртуалдык лабораторияларды иштеп чыгууга артыкчылыктарды берYY керек.
Ошондой эле интернет желесинде кецири жайылган айрым программалык жабдууларды тактап айтканда Electronics Workbench, Matlab, Maple, Mathematica, Simulink+Matlab, Vissim, ComsolSimlnTech, Comcol, LabWIEF, Electrom жана башка программаларды жогорку жана орто кесиптик билим берYY программаларынын негизги билим берYY программаларын тYЗYYДe колдонуу керек.
Адабияттар
1. Абдрасулова, С. Ж. Аралыктан окутуу заманбап окутуу форматы катары / С. Ж. Абдрасулова, Ж. Ж. Абдрасулова // Вестник Ошского государственного университета. - 2021. - Vol. 1, No. 4. - P. 14-21. - DOI: 10.52754/16947452_2021_1_4_14. - EDN: CFHMSH.
2. Григорьев С.Г., Гриншкун В.В. (2014) Информатизация образования. Фундаментальные основы и практические приложения: Учебник для студентов педагогических вузов и слушателей системы повышения квалификации педагогов. -Воронеж: Издательство «Научная книга».
3. Полат Е. С., Бухаркина М. Ю., Моисеева М. В. (2005) Теория и практика дистанционного обучения: Учеб. пособие для студентов высших педагогических учебных заведений / Под ред. Е. С. Полат. М.: Издательский центр «Академия».
4. Ибрагимов И. М. Под ред. А. Н. Ковшова. (2005) Информационные технологии и средства дистанционного обучения: Учеб. пособие для студентов высших учебных заведений. - М.: Издательский центр «Академия».
5. Карлащук В.И. (2016) Электронная лаборатория на IBM PC. - М.: Солон-Р.
6. Матисаков Т.К., Эргешов М.О., Орозов М.О., Ысаков Т.Ш. (2021) Жогорку окуу жайларында техникалык адистиктерди даярдоодо информациялык технологияларды колдонуунун эффективдYYЛYГY. Ош: Вестник ОшГУ, №1, сс.182-188, DOI: 10.52754/16947452_2021_2_1_178. EDN: FJYQZK.
7. Д.И. Панфилова (2018). Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronics Workbench в 2-х томах/ М.:ДОДЭКА.
