Министерство образования и науки Российской Федерации Ростовский Государственный Университет
| Вид материала | Документы |
- Российской Федерации Министерство образования и науки Российской Федерации Государственный, 343.55kb.
- Программа 1-3 октября 2003 года Москва Организаторы и спонсоры Министерство образования, 141.3kb.
- Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию, 32.48kb.
- Российской Федерации Читинский государственный университет иппк рабочая программа, 177.68kb.
- Министерство образования и науки российской федерации тамбовский государственный университет, 39.54kb.
- Министерство образования и науки российской федерации тамбовский государственный университет, 60.77kb.
- Министерство образования и науки российской федерации тамбовский государственный университет, 59kb.
- Министерство образования и науки российской федерации российский государственный социальный, 183.27kb.
- Н. А. Быковой Контрольные вопросы, 24.48kb.
- Министерство образования и науки российской федерации программ, 381.21kb.
ИНТЕРАКТИВНЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ПРОГРАММНЫЙ
КОМПЛЕКС «XEAN»
Галкин Р. В., Губа А.В., Даниленко А. С.
Ростовский государственный университет
eridan@rsu.ru
Дистанционное образование (ДО) является одной из форм системы непрерывного образования, которая позволяет реализовать права человека на образование и получение информации. Оно позволяет дать равные возможности при обучении школьникам, студентам, гражданским и военным специалистам, безработным, людям с нарушениями подвижности, зрения и слуха в любых районах страны и за рубежом и более полно использовать научный и образовательный потенциал ведущих университетов, академий, институтов, различных отраслевых центров подготовки и переподготовки кадров, а также центров повышения квалификации, других образовательных учреждений.
В данной работе предлагается описание интерактивного учебно-методического программного комплекса «XEAN», который разрабатывается на кафедре математического моделирования РГУ.
Цель комплекса – ознакомить и научить пользователя основным методам инженерного анализа. Инструментальная база комплекса содержит электронные версии лекционных курсов и методических указаний, индивидуальные задания с возможностью оперативной онлайновой проверки преподавателем, гибкую систему тестирования уровня знаний, обширную справочную информацию. Все материалы доступны в популярных форматах PDF, PS, HTML. Зарегистрированным пользователям предоставляется возможность разместить результаты собственных научных исследований в разделе электронных публикаций. Особое внимание уделяется обеспечению интуитивно понятного пользовательского интерфейса.
Комплекс «XEAN» объединяет в себе ранние разработки в области ДО и современные web-технологии XML и .NET. В дальнейшем планируется расширить возможности комплекса за счет частичной интеграции с конечно-элементным пакетом ACELAN, разработанным на кафедре математического моделирования РГУ.
рис. 1
На рисунке 1 показана структурная схема комплекса. Он состоит из трех основных модулей:
модуль «SVH» – справочная информация по сопротивлению материалов, инженерной графике (включающая 3D-модели) и смежным дисциплинам с возможностями построения эпюр, графиков и простейшего расчета характеристик сечения, основные виды конечных элементов и краткое описание основных методов расчета;
модуль «TEST» – легко модифицируемая многоуровневая система проверки знаний пользователя с возможностями отложенного контроля;
модуль «LIB» – база данных научно-технической и учебно-методической литературы.
Вспомогательные модули:
модуль «FORUM» – обеспечивает поддержку тематических форумов и конференций, рассылку, анкетирование, обратную связь.
модуль «SEARCH» – осуществляет полнотекстовой поиск информации на сайте «XEAN» и в глобальной сети Internet.
модуль «ADMIN» – web-управление информационной системой, корректировка баз данных и шаблонов, обработка статистической информации, учет и регистрация пользователей.
Данный проект разрабатывается в рамках НИР «Создание корпоративной учебно-исследовательской кафедры математического моделирования и прикладной математики РГУ, ТРТУ и ЮРГТУ» по программе ФАО МОиН РФ и программы «Разработка методик конечно-элементного анализа задач механики сплошных сред с усложненными свойствами и материалов по поддержке конечно-элементных пакетов».
СОЗДАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ДИСТАНТНОГО ОБУЧЕНИЯ
Гора О.В., Файн Е.Я.
Ростовский государственный университет, физический факультет
fine@phys.rsu.ru
В настоящее время очень быстро развиваются различные компьютерные технологии, которые все более внедряются во все области человеческой деятельности. Электроника и вычислительная техника становятся компонентами содержания обучения физике и математике, средствами оптимизации и повышения эффективности учебного процесса, а также способствуют реализации многих принципов дистантного обучения. Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических процессов и явлений. Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок, позволяя учителю продемонстрировать на экране компьютера многие физические эффекты, а также позволяют организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности. Компьютерное моделирование позволяет наглядно иллюстрировать физические эксперименты и явления, воспроизводить их тонкие детали, которые могут быть незамечены наблюдателем при реальных экспериментах. Использование компьютерных моделей и виртуальных лабораторий предоставляет нам уникальную возможность визуализации упрощённой модели реального явления. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому явлению.
Разработанная программа содержит электронное сопровождение к олимпиадным задачам по физике. Она включает в себя три задачи: опыт с «палкой», механическая «линза», оптическая линза.
Задача 1. Опыт с «палкой».
Данный опыт заключается в следующем: «палку» (желательно более-менее однородный стержень) кладут на ребра ладоней, расположенные примерно на одинаковом расстоянии от ее центра, и начинают сдвигать руки. При этом оказывается, что руки сдвигаются поочередно. Электронная версия данного опыта содержит изображение стержня с приложенными силами, движущиеся «руки» (они выполнены в виде двух одинаковых подставок), три графика и кнопки управления (Рис. 1). Векторы сил изображены в виде стрелок, которые меняются в процессе движения. В зависимости от желания пользователя на экране изображаются следующие графики:
, 
. Ставя или убирая флажки на соответствующих пунктах, можно показать или скрыть соответствующие графики (Рис. 2). Имеющиеся кнопки позволяют менять скорость, а также управлять движением.Задача 2. Механическая «линза».
Это аналог оптической линзы. Цель данной анимации – показать характер движения шариков, на пути которых расположены ямка и лунка. Перемещаясь, шарики оставляют за собой след – траекторию движения. Все параметры (V, R, ρ) задаются пользователем. Траектории движения пересекаются в одной точке, которая является аналогом оптического фокуса (Рис. 4). При изменении параметров положение «фокуса» смещается. Таким образом, шарики попадают в лунку только при определенных значениях параметров (в этом случае лунка совпадает с «фокусом») (Рис. 3). Данная программа имеет кнопки управления, которые позволяют начать, остановить или продолжить движение, вернуться к началу эпизода, задать необходимые параметры, перейти к движению определенного шарика.
Задача 3. Оптическая линза.
В данной анимации показан ход лучей в тонкой собирающей линзе (Рис. 5). Программа позволяет менять значения радиуса кривизны и показателя преломления линзы. Причем все изменения происходят динамически, то есть визуально меняется форма линзы и ее цвет (чем темнее линза, тем больше показатель преломления). Данная демонстрация позволяет проследить изменение положения фокуса при различных значениях параметров (Рис. 6).
Данную работу планируется разместить в локальной сети кафедры общей физики.
Рис. 1. Экранная страница задачи 1 (в начальный момент)
Рис. 2. Экранная страница задачи 1 (в конце движения)
Рис. 3. Экранная страница задачи 2 (при условиях:
, 
, 
)
Рис. 4. Экранная страница задачи 2 (при условиях:
, , 
)
Рис. 5. Экранная страница задачи 3 (при условиях:
, 
)
Рис. 6. Экранная страница задачи 3 (при условиях:
, 
)