62ТЕХНИКА ФАНЛАРИНИ УЦИТИШДА ЗАМОНАВИЙ АХБОРОТ
ТЕХНОЛОГИЯЛАРНИ УРНИ
Алишер Ражабалиевич Маллаев
^арши мухдндислик-иктисодиёт институти доценти [email protected]
Абурайхон Холи^улович Жураев
^арши мухдндислик- иктисодиет институти катта укитувчиси aburayxonjurayev7 5 @ gmail. com
АННОТАЦИЯ
Маколада Matlab дастурий комплексида функциялар графигини куришни компьютер дастурий таъминот имкониятларидан фойдаланиб утиш ёритилган. Дидактиканинг асосий тамойилларидан хдсобланган кургазмалилик техника фанларини укитишда куп жорий этилган томойиллардан бири эканлигидир. Дарс машгулотлари кургазмали куроллар ёрдамида утилса яхши самара бериши ва талабанинг узлаштириши осонлашиши курсатилган. Мураккаб жарёнларни компьютер дастурларидан фойдаланиб моделлаштириш келажакда талабаларни кенг камровли фикрлаш доирасини шаклланишига асос булиши баён этилган.
Калит сузлар: ахборот-коммуникацион технологиялар, интеллектуал укитиш тизими, компьютерлаштириш, MATLAB, Command Window, plot функцияси, comet функцияси.
THE ROLE OF MODERN INFORMATION TECHNOLOGIES IN TEACHING
TECHNICAL SCIENCES
ABSTRACT
The article describes how to view the graph of functions in the Matlab software complex using the capabilities of computer software. Demonstration, which is one of the main principles of didactics, is one of the most widely used principles in the teaching of technical sciences. Lessons have been shown to be effective when used with visual aids and to facilitate student mastery. It is stated that the modeling of complex processes using computer programs will be the basis for the formation of a comprehensive range of thinking of students in the future.
Keywords: information and communication technologies, intellectual learning system, computerization, MATLAB, Command Window, plot function, comet function.
КИРИШ
Республикамиз таълим тизимига янгиликларни тезкор кириб келиши, замонавий шароитда глобал ахборотлашувнинг карор топиши, таълим олувчиларнинг катта хажмдаги ахборотларга эга булишлари учун шароитни юзага келтирмокда. Республикамизда узлуксиз таълим, хусусан, олий таълим сохасида етакчи хорижий давлатлар билан интеграциясини таъминланса, таълимнинг бу боскичида узининг сифати, самарадорлиги, шаффофлиги, амалий кийматга эгалигини амалиётда яккол намоён эта олган Болонья шартномасига аъзо давлатлар каторидан урин олса, халкаро таълим стандартларига мувофик малакали, кучли ракобатга бардошли кадрларни тайёрлашда кутилган натижаларни кулга киритиш имконияти пайдо булади.
Олий таълим муассасаларида яратилаётган шароитлардан максадли фойдаланиш, таълим сифатини ошириш имконини берувчи замонавий иш тажрибалар, укитишнинг илгор ёндашувларини оммалаштириш, укув жараёнида ахборот технологияларини куллашнинг педагогик муаммоларини хал этишга йуналтирилган тадбирлар таълим жараёнини ислох килишнинг мухим вазифалардан хисобланади, бу борада амалга оширилаётган ишлар замонавий таълимнинг янги тамойиллари ва ривожланиш тенденцияларини аниклаш ва педагогик фаолиятнинг истикболли йуналишларини белгилашга каратилганлиги билан ахамиятлидир.
АДАБИЁТЛАР ТА^ЛИЛИ ВА МЕТОДОЛОГИЯ
Узбекистон Республикаси Президентининг «Ахборот технологиялари ва коммуникациялари сохасини янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тугрисида» 2018 йил 19 февралдаги ПФ-5349-сонли Фармонига мувофик 20182019 йилларда ахборот технологиялари ва коммуникациялари тизимини тубдан такомиллаштириш буйича асосида бир катор чора-тадбирлар амалга оширилмокда. Шунингдек, Мамлакатимиз Президенти Ш.Мирзиёев таъкидлаганларидек: хаётнинг узи ва халкнинг талаблари бизнинг олдимизга амалий ечимини топиш лозим булган янги ва янада мураккаб вазифаларни куймокда[1]. Барча сохаларда ечимини кечиктириб булмайдиган зарур ахамиятли вазифаларни тезда хал килиш, уларнинг ечимини излаб топиш, куп жихатдан таълим жараёни ривожига богликдир. Замонавий шароитда ахборот-коммуникацион технологияларнинг тезкор ривожланиши таълим жараёнида уларнинг имкониятларидан фойдаланиш учун кулай шароитни вужудга келтирди. Узбекистон шароитида таълимнинг бу турини куллашга жиддий
эътибор каратилмокда. Укитиш жараёнини компьютерлаштириш (ахборотлаштириш)да икки хил ёндошиш мавжуд:
-компьютерни укув фаолиятининг воситаси сифатида куллаш;
-компьютердан урганиш объекти сифатида фойдаланиш.
Ахборот технологияларини такомиллашиб бориш, дидактик имкониятларининг кенгайиши унинг укитиш воситаси сифатида кирраларини кенг намоён килади. Компьютерлар ёрдамида укитишни анъанавий ва интеллектуал укитишга ажратиш мумкин. Интеллектуал укитиш тизимининг асосий хусусияти шундаки, у укув масалаларини хал этишда барча боскичлар хусусиятларини инобатга олган холда укув фаолиятини бошкаришни назарда тутади.
Интеллектуал укитиш тизимида индивидуаллаштирилган укитиш укувчининг динамик модели асосида амалга оширилади. Бундай тизимлар укувчи ва компьютер уртасида бошкарув вазифаларини таксимлаш имкониятини бериш оркали укувчининг укув фаолиятини шаклланиб боришида баркарорлик, мунтазамликни беради, яъни мустакил укишга ургатишга оптимал тарзда утиш амалга оширилади [2].
Барча фанларни ургатишда дидактик принциплар мухим урин тутганидек, мухандислик сохасига тегишли фанларни ургатишда хам дидактик принциплар дарс мазмуни ва дарсни ташкил этишда мухим урин тутади .
Таълим бериш (дидактика)нинг асосий тамойилларидан хисобланган кургазмалилик мухандислик сохасига тегишли фанларни укитишда куп жорий этилган томойиллардан бири хисобланади. Дарслар кургазмали куроллар ёрдамида утилса, талабаларнинг узлаштиришлари осонлашади. Компьютер дастурларидан фойдаланиб кургазмали маълумотларни тайёрлаш, мураккаб схемаларни визуаллаштириш ва эслаб колиш имкониятини кенгайтиради. Билимларни кургазмали ва реал хаётга якин тарзда такдим этиш мавзунни тушинарли булишига олиб келади. Максад утилаётган дарс хар талабанинг онгига етиб борсин ва хотирасига узок вакт саклансин [3].
АКТ дан укув жарарёнида фойдаланишдан максад, жараённи жадаллаштириш, катта улчамдаги ахборот окимидан унумли фойдаланишни йулга куйиш. Бунда, таълим жараёнининг сифати ва самарадорлиги ортади, талабаларнинг мухандислик сохасидаги фанларни билиши ва узлаштириши фаоллашади.
Дидактика нуктаи назаридан мухим уринга эга булган АКТларни укув жараёнига жорий этиш оркали юкори самарадорликка эришилади [5, 6]. Бунда:
- тескари алока оркали укув фаолияти назоратини олиб боришга эришилади;
- талаба уз-узини назорат кила олиш имконига эга булади;
- талабада такрорлаш, машк килиш ва мустакил тайёргарлик куриш имконияти пайдо булади;
- дарс утиш ва укиш вакти тежалади;
- мураккаб схема куринишидаги ахборотлар визуаллашади;
-ходиса ва жараёнларни моделлаштириш оркали ифодалаш имконияти пайдо булади;
-махсус компьютер дастурлари оркали лаборатория машгулотларини бажариш имконияти юзага келади;
- маълумотлар базаси шаклланиб боради ва шу каби бошкалар.
НАТИЖАЛАР
Куйида matlab дастурий комплексида функциялар графигини куришни компьютер дастурий таъминот имкониятларидан фойдаланиб утишни куриб чикамиз [4, 7, 8, 9].
Matlab тизимида функцияни графигини куриш анча кулай. Бунинг учун matlab нинг дастурлаш тили синтаксисидан фойдаланиб ечими аникланаётган функциянинг дастури тузилади ва matlab нинг plot функциясидан фойдаланиб функциянинг графиги курилади. Функциянинг графигини узгариш жараёнини кузатиш хам мумкин. Бунинг учун plot функциясининг урнига comet функциясидан фойдаланилади. Графикни траекториясини узгариш тезлигини камайтириш учун аргумент кийматини узгариш кадамини жуда кичик олиш керак.
matlab нинг plot функцияси кириш параметрларига боглик холда хар хил формаларда булиши мумкин. Масалан plot(y) функция y нинг элементига
нисбатан график хосил килса, plot(x,y) функция y нинг X га богликлик графигини хосил килади.
Масалан, ^(x)=sin(х) функциянинг х = [0, 2л] ораликдаги
графигини куриш учун тенглама MATLAB нинг дастурлаш тилида ёзиб олинади ва дастур MATLAB дастури экранининг Command Window кисмига киритилади. Бу куйидаги кетма - кетликда бажарилади.
1. Аргумент кийматининг куйи чегараси, узгариш кадами ва юкори чегараси берилади:
>> t = [0:pi/100:2*pi];
2. Функциянинг кийматини хисоблаш формуласи киритилади: >> y = sin(t);
1. Графикни куриш учун plot функциясидан фойдаланилади, яъни >> plot (t,y)
Натижада куйидаги кичик дастур хосил булади: >> t = [0:pi/100:2*pi]; >> y = sin(t); >> plot (t,y)
ва компьютер экранига функциянинг графиги чикади (1-расм). matlab нинг plot функциясининг параметрлари жуфтлигини сонига нисбатан графиклар сони хам ортиб боради. Функциянинг бу имкониятидан фойдаланиб иккита функция илдизларини график усулда таккослаш мумкин. Бунинг учун функцияларнинг графигини битта координата укига куриш лозим.
Масалан, куйидаги f (x) = в~°ЛХ sin2 x ва g (x)=e"02sin2 X
функцияларни графигини [-2п, 2п] ораликда куриш ва уларни таккослаш учун куйидаги дастурни тузамиз.
>> х = [-2* pi:pi/20:2*pi]; >> f = exp(0.1*x).*sin(x)./K2; >> g = exp(-0.2*x).*sin(x). A2; >> plot (x, f, x, g)
Дастур натижаси 2-расмда курсатилган.
функциянинг графиги
1-расм. y( x)=sin( x)
2-расм. f (x) = e 01x sin2 x ва g(x)=e_02sin2X функцияларнинг графиги
MATLAB тизими автоматик равишда графикларни алохида рангларда белгилайди. Фойдаланувчи графикларни фарклаш учун унинг рангини, чизик ва маркер турини узи белгилаши хам мумкин. Бунинг учун:
plot (x, /,'ранг_чизиц тури_маркер') командасидан фойдаланилади. График ранглари - c, m, y, r, g, b, w ва k каби белгиланади. Бу ерда c-cyan, m-maroon, y-yellow, r-red, g-green, b-blue, w-white ва k-black.
Графикда чизик турлари ("-","—", ":","-.") ва маълумотларни кесишиш нукталари (".","+", "*", "о", "х") хам махсус командалар билан акс эттириш мумкин.
Масалан, plot (x, f, 'b-+', x, g,'r:x') командаси ёрдамида хосил килинган графикнининг биринчи эгри чизиги кук рангда, узлуксиз, маълумотларни кесишиш нуктаси '+' билан ифодаланади, иккинчи эгри чизиги кизил рангда, пунктирли, маълумотларни кесишиш нуктаси 'х' билан ифодаланади (3-расм). Яъни,
>> x = [-2* pi:pi/20:2*pi\; >> f = exp(0.1 *x). *siw(x).A2; >> g = exp(-0.2*x).*sin(x). A2; »plot (x,f, Ъ-+', x, g, 'r:x')
3 2.5 2 1.5
0.5 -
0 --8
3-расм. Графикларни хар-хил ранг ва турларда ифодалаш
Айрим характеристикаларни куриш учун MATLAB тизимининг махсус функцияларидан фойдаланиш мумкин. Масалан, "Автоматик бошкариш назарияси" фанида тизимнинг звеноларини тахлил килишда pole(), zero(),
динамик ва частотали характеристикаларини куриш учун step(), impulse(), nyquist() ва шу каби MATLAB тизимининг махсус функцияларидан фойдаланилади [4,10,11,12,13].
Ушбу функцияларни айримлари амалда кулланиши куриб чикамиз. Тахлил килинаётган тизимнинг узатиш функцияси берилган булсин:
W (s) = , b s,+ b--
as + avs + a2s + a 3s + 4s + 5s + 3
1. MATLAB дастурида tf (Transfer Function) конструкторидан фойдаланиб LTI (Linear Time Invariant systems) - объект (чизикли стационар динамик тизимлар) моделини хосил киламиз. >> n=[1 2]; >> d=[3 4 5 3]; >> sys=tf(n, d)
Натижа- тизимнинг узатиш функциясига асосан тузилган LTI-объект:
Transfer function: s + 2
3sA3 + 4sA2 + 5s + 3
2. Узатиш функциясининг кутбларини аниклаймиз: pole(sys). >> pole(sys)
ans =
-0.2639 + 1.0825i -0.2639 - 1.0825i -0.8055
3. Узатиш функциясининг нолларини аниклаймиз: zero(sys). >> zero(sys)
ans = -2
4. Тизимнинг погонали сигналга реакцияси (утиш жараёни графиги) ни курамиз: step(sys) (4-расм).
5. Тизимнинг импульсли сигналга реакцияси (импульсли утиш жараёни графиги)ни курамиз: impulse(sys) (5-расм).
4-pacM. TroHMHHHr yram ^apaeHH xapaKTepHCTHKacH
5-pacM. TH3HMHHHr HMnynbcnH yTHm ^apaeHH xapaKTepHcTHKacH
6. TH3HMHHHr norapn^MHK nacTOTann xapaKTepncTHKanapn (Bode gnarpaMMa)HH K;ypaMH3: bode(sys) (6-pacM).
7. TH3HMHHHr aMnnHTyga-$a3a-nacTOTanH xapaKTepHcTHKacH (Naykvist gnarpaMMa)HH K;ypaMH3: nyquist(sys) (7-pacM).
Frequency (radfeec)
6-pacM. TH3HMHHHr norapH^MHK nacTOTa^H xapaKTepHcTHKanapH
7-pacM. TH3HMHHHr aMnnmyga-$a3a-nacTOTa^H xapaKTepHcTHKacH
roKopngarnnapgaH KypHHagHKH, KOMntWTep gacTypnapu op^anu MypaKKaö TH3HM.apHH MogennamTHpHm op^ann Tanaöara axöopoTHH eTKa3Hm KaTTa xa^Mgaru axöopoTnapHH KHc^a BaKT opanHFHga TymyHTHpnm Ba эcnaö Kpnnm hmkohhhh öepagH.
MYXOKAMA
TatnHM ^apaeHHga KoMntWTep gacTypnapH HMKoHHtfrnapngaH ^ofiganaHHÖ, ^aHra gonp axöopoTnap öa3acHHH maKnnaHTHpnm Ba axöopoTHH Tanaöara eTKa3Hm
имкониятларини кенгайтириш оркали укитиш воситалари ва дарсликларга булган дидактик талабларнинг сифатини узгаришига олиб келади. Таълимда замонавий ахборот технологиялари мухитининг шаклланиши фан сохаларини ахборотлаштиришга, укув фаолиятини интеллектуаллаштиришга, интеграция жараёнларини тезлаштиришга, таълим тизими инфраструктураси ва уни бошкариш механизмларини такомиллаштиришга олиб келади [14,15]. Мураккаб жарёнларни компьютер дастурларидан фойдаланиб моделлаштириш келажакда талабаларни кенг камровли фикрлаш доирасини шаклланишига асос булади.
ХУЛОСА
Олий таълим муассасаларида ахборот коммуникацион технологиялар ва уларнинг дастурий таъминотидан унумли фойдаланиш услубларини ишлаб чикиш, электрон дарсликлар, виртуал лабораториялар, масофавий курслар механизмини яратилишига асос булади. Ишлаб чикиладиган услубиётни амалга ошириш натижасида олий таълимда:
- ахборот коммуникация технологиялар ва уларниг дастурий таъминотидан самарали фойдаланиш тизими яратилади;
- замонавий укитиш воситалари - электрон дарсликлар, виртуал лабораториялар, масофадан укитиш курсларини жорий этиш тизими яратилади.
REFERENCES
1. Мирзиёев Ш.М. Танкидий тахлил, катъий тартиб-интизом ва шахсий жавобгарлик - хар бир рахбар фаолиятининг кундалик коидаси булиши керак. Мамлакатимизни 2016 йилда ижтимоий-иктисодий ривожлантиришнинг асосий якунлари ва 2017 йилга мулжалланган иктисодий дастурнинг энг мухим устувор йуналишларига багишланган Вазирлар Махкамасининг кенгайтирилган мажлисидаги маърузаси//Халк сузи, 2017 йил 16 январ.
2. Д.Тожибоев Махсус фанларни укитиш методикаси. -Т.:, -2007, 358 б.
3. Р.Хдмдамов, У.Бегимкулов, Н.Тайлоков Таълимда ахборот технология-лари. -Т.:,-2010, 120 б.
4. Igamberdiyev, X.Z., Sevinov, J.U. Boshqarish nazariyasi. OUY lar uchun darslik. -T.:"Fan va texnologiya", 2018й. -336 б.
5. Xurramov, A. J., Boymurodov A. Kh., Jurayev, A. X., Educational technologies and their quality assessment, European Journal of Research and Reflection in Educational Sciences. Vol. 8 No. 12, 2020 pp: 162-166.
6. Нормуродов, М. Т., Жураев, А. Х. Олий таълим тизимини модернизация килишда ишлаб чикариш корхоналарининг урни // Academic research in educational sciences, 2(4), 688-693. https://doi.org/10.24411/2181-1385-2021-00649.
7. Маллаев, А.Р. MATLAB пакетида чизикли автоматик бошкариш тизимларининг тургунлигини аниклаш. Инновацион технологиялар журнали, 2012, №3, 13-18 б.
8. Маллаев, А.Р. Matlab дастурида динамик моделлар тахлили. Инновацион технологиялари журнали, 2014, №2. 65-70 б.
9. Маллаев, А.Р., Жураев, Ф.Д. Операцион хисоб усулида тасвир функция хоссалари ва ёйиш теоремасининг ахамияти. Инновацион технологиялари журнали, 2016, №3, 64-70 б.
10. Mallaev, A.R., Sharipov, G.K., Sodikov, A.R., Zhovliev S.M. Mathematical modeling of dynamics formation of hydrates at pipeline natural gas transport. Internotional Journal for Innovativa Engineering and Management Research. Vol 10, Issue 4, April 2021, pp: 31-35.
11. A.R.Mallayev, S.N.Xusanov, J.U.Sevinov Algorithms for the synthesis of stabilizing state controllers for discrete objects based on linear matrix inequalities. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology Vol. 8, Issue 3, March 2021, pp: 16979-16986.
12. Maxmadiyev, B.S., Ochilov, M.A. Visualization of events and systems in MatLab system. Евразийский союз ученых (ЕСУ), 2019, № 5 (62), 54-57.
13. Махмадиев, Б.С., Маллаев, А.Р., Динамик тизимларни компьютерли моделлаштиришда MatLAB/Simulink мухитидан фойдаланиш. Технологик жараёнлар ва ишлаб чикаришларни автоматлаштириш ва оптималлаштириш-нинг долзарб муаммолари. Халкаро илмий-техникавий конференция маърузалари туплами. ^арши, -2017, 66-71 б.
14. А.Х.Жураев. Таълим тизимига педагогик дастурий воситаларни жорий этиш афзалликлари. УзМУ хабарлари журнали. 1/1-сон 2020 й. 85-89 бетлар.
15. Хуррамов, А.Ж., Комолов, Э.Р., Разработка алгоритма управления с учетом трудноформализуемой информации // Academic research in educational sciences, 2020. Volume 01, Issue 03, -pp: 240-247.
