Применение виртуальных лабораторных работ с целью повышения качества инженерного образования Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Решетневскуе чтения. 2013

References

1. Federal'nyj zakon ot 29.12.2012 g. № 273-FZ "Ob obrazovanii v Rossijskoj Federacii" [Jelektronnyj resurs]. URL: http://xn--80abucjiibhv9a.xn--p1ai/ (data obrashhenija: 16.09.2013).

2. FJePO: kompetentnostnyj (FGOS) i tradicionnyj (GOS-II) podhody [Jelektronnyj resurs]. URL: http://fepo.i-exam.ru/ (data obrashhenija: 18.09.2013).

3. Bandurina O. N., Erashov G. F., Shepeta N. A. Proverka ostatochnyh znanij studentov s primeneniem tehnologii testirovanija // Problemy povyshenija kachestva podgotovki specialistov : nauch.-metod. sb. /

Sib. gos. ajerokosmich. un-t. Krasnojarsk, 2007. Vyp. 4. S. 12-23.

4. Obshherossijskij klassifikator special'nostej po obrazovaniju (OKSO) i standarty vysshego professional'nogo obrazovanija [Jelektronnyj resurs]. URL: http://www.edu.ru/db/portal/spe/index.htm (data obrashhenija: 19.09.2013).

5. Navodnov V. G. FJePO: urovnevaja model' PIM dlja ocenivanija rezul'tatov obuchenija na sootvetstvie trebovanijam FGOS // Ocenka kompetencij i rezul'tatov obuchenija studentov v sootvetstvii s trebovanijami FGOS : Materialy III Vserossijskoj nauch.-prakt. konferencii. M., 2012. S. 64-69.

© Бандурина О. Н., Шепета Н. А., 2013

УДК 378

ПРИМЕНЕНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Д. Х. Валеева, Т. В. Решетова, Т. И. Новикова, Ю. А. Толстикова

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 Е-mail: [email protected]

Рассмотрено понятие «виртуальный прибор», принцип его действия и основные характеристики. Доказывается преимущество программных аналогов над традиционными методами для проведения лабораторных практикумов, также рассматривается эффективность применения информационных технологий.

Ключевые слова: лабораторный практикум, виртуальный прибор, панель управления.

THE USE OF VIRTUAL LABS TO IMPROVE THE QUALITY OF ENGINEERING EDUCATION

D. H. Valeeva, T. V. Reshetova, T. I. Novikova, Y. A. Tolstikova

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia Е-mail: [email protected]

The concept of a virtual appliance, its operating principle and basic characteristics are described. The advantage of program peers over traditional methods for laboratory workshops, as well, the efficiency of the use of information technology is proved.

Keywords: laboratory training, virtual instrument control panel.

Лабораторный практикум - это один из видов практического учебного занятия в средних и высших профессиональных заведениях. Основная его цель -установление тесной связи между практикой и теорией. Раньше измерительные системы состояли из множества приборов и занимали целые лаборатории. На сегодняшний день применение аналоговых приборов сводится к минимуму. Прежде всего, это связано с внедрением цифровых приборов в образовательный процесс, так как они эффективно дополняют существующие технологии обучения и обеспечивают существенные преимущества, приведенные ниже, по сравнению с традиционными формами обучения. Тенденция в вузах такова, что в практике используются тех-

нологии виртуальных приборов. На сегодняшний день роль измерительного устройства сводится к оцифровке сигналов, а их обработка и вывод результатов на экран осуществляется программными средствами [1].

В литературе под виртуальным прибором (ВП) понимается концепция, в соответствии с которой организуются программно-управляемые системы управления техническими объектами и технологическими процессами, при которой система организуется в виде программной модели некоторого реально существующего прибора.

Совокупность виртуальных приборов получило название виртуальной лаборатории.

Современное состояние и перспективы развития инженерного образования

Перспективным направлением является технология ВП для создания дистанционных лабораторных практикумов любой сложности.

Устройства на основе микропроцессорных систем вскоре полностью заменят стандартные измерительные приборы - вольтметры, осциллографы, магнитографы, спектроанализаторы и др. на систему виртуальных приборов. Такая система состоит из компьютера, наличие которого сегодня - необходимое условие высококачественных и быстрых измерений, и платы сбора данных, причем программная часть виртуального прибора может имитировать переднюю управляющую панель стационарного прибора. Сформированная на экране дисплея панель становится панелью управления виртуального прибора. В отличие от реальной панели управления стационарного прибора такая виртуальная панель может быть многократно реконфигурирована в процессе работы. Пользователь виртуального прибора активизирует объект графической панели с помощью «мыши» и клавиатуры.

К достоинствам использования в учебном процессе виртуальных лабораторий можно отнести следующие [1]:

- не надо тратить время на раздачу и сбор многочисленного оборудования;

- возможность выполнения необходимого опыта нужное количество раз с точно заданными параметрами;

- возможность изменения любого параметра в компьютерном эксперименте;

- построение графиков и диаграмм, изменение направлений движения объектов;

- повышение качества обучения за счет увеличения доли самостоятельного освоения материала и индивидуализации работы студента;

- низкая стоимость виртуальных приборов по сравнению со стоимостью реальных лабораторных установок и других программных продуктов;

- доступность дистанционной виртуальной лаборатории в любое время для всех структурных подразделений университета, а также индивидуально для студентов, имеющих домашний компьютер и выход в Интернет;

- возможность работы с приборами и явлениями, недоступными в обычной лаборатории.

К еще одному положительному моменту можно отнести легкость проверки преподавателем. Какова бы ни была задача, способов ее решения столько, сколько добросовестных студентов в лаборатории. Но когда обрабатываются оцифрованные сигналы одного и того же эксперимента, правильный результат лишь один - вне зависимости от выбранного алгоритма [2].

Но существуют и очевидные минусы:

- отсутствие очного общения между студентом и преподавателем;

- отсутствует постоянный контроль над студентом;

- обучающие программы и курсы могут быть недостаточно хорошо разработаны;

- как правило, студенты ощущают недостаток практических занятий.

Несмотря на существующие недостатки, можно заметить, что положительных аспектов гораздо больше, нежели отрицательных.

Эффективность применения информационных технологий в обучении во многом зависит ещё и от того, насколько методически грамотно и педагогически оправдано их включение в структуру обучающего процесса [3].

Технологии виртуальных инструментов позволяют реализовать практически любые мнемосхемы, графические формы изображения, многооконные интерфейсы и т. д. Можно создать лабораторный стенд, в котором практически все будет автоматизировано, даже проверку результатов эксперимента может выполнять программа.

Таким образом, виртуальный практикум, в отличие от реальных лабораторных работ, является методически эффективным. Основными преимуществами являются создание различных измерительных приборов, опираясь на потенциал современной компьютерной техники, их легко адаптировать к изменяющимся требованиям, минимизировать экономические и временные затраты на проектирование и разработку.

Виртуальные лабораторные работы можно рассматривать как метод моделирования деятельности будущего специалиста, в которой формируется его научно-исследовательская компетентность.

Библиографические ссылки

1. Баранов П. Ф., Бориков В. Н., Горисев С. А., Ряшенцев И. В., Цимбалист Э. И. Сетевая виртуальная лаборатория удаленного доступа по электротехнике // Открытое образование. 2011. №. 4(87). C. 19-24.

2. Виртуальная лаборатория [Электронный ресурс]. URL: http://www.zetms.ru/support/ranywhere/ virtual_lab.php (дата обращения 19.092013).

3. URL: http://www.ped55.ru/conf/april_12/06.html (дата обращения19.09.2013).

References

1. Baranov P. F., Borikov V. N., Gorisev S. A., Rjashencev I. V., Cimbalist Je. I. Setevaja virtual'naja laboratorija udalennogo dostupa po jelektrotehnike // Otkrytoe obrazovanie. 2011. №. 4(87). C. 19-24.

2. Virtual'naja laboratorija [Jelektronnyj resurs]. URL: http://www.zetms.ru/support/ranywhere/virtual_lab.php (data obrashhenija 19.092013).

3. URL: http://www.ped55. ru/conf/april_ 12/06.html (data obrashhenija19.09.2013).

© Валеева Д. Х., Решетова Т. В., Новикова Т. И., Толстикова Ю. А., 2013