Geum.ru

Учебно-методический комплекс по дисциплине «технические измерения и приборы»

Вид материалаУчебно-методический комплекс
Подобный материал:
УДК 681.5.004


ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ»


Е.В. Стегачев, Ю.П. Сердобинцев, С.В. Шнейдер, Н.В. Кобзев


Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ),
400131, Волгоград, просп. им. В. И. Ленина, 28, e-mail: rector@vstu.ru


На кафедре «Автоматизация производственных процессов» ВолгГТУ разработан сетевой электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Технические измерения и приборы» для студентов, обучающихся по специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств»


электронный комплекс, приборы, измерения, дистанционное обучение


Развитие глобальной коммуникационной сети Интернет породило новую волну в сфере предоставления образовательных услуг. Сегодня академической общественностью системы образования России признано, что важным и перспективным направлением развития системы образования является широкое внедрение методов дистанционного обучения (ДО) на основе использования современных педагогических, перспективных информационных и телекоммуникационных технологий. Эти методы обучения получили название дистанционных образовательных технологий (ДОТ).

В соответствии с п.3 приложения к приказу №137 Министерства образования и науки Российской Федерации от 6 мая 2005 г. «Об использовании дистанционных образовательных технологий» целью использования ДОТ образовательным учреждением является предоставление обучающимся возможности освоения образовательных программ непосредственно по месту жительства обучающегося или его временного пребывания (нахождения).

Как в самом Волгоградском государственном техническом университете, так и в ряде имеющихся филиалов и представительств в различных городах РФ ведется обучение по заочным и заочно-сокращенным формам. При таких формах обучения значение лекционной составляющей незначительно, а доля самостоятельной работы студента, вне контакта с преподавателем, играет основную роль. Использование новых информационных технологий для создания сетевых учебно-методических комплексов и электронных учебников позволяет повысить эффективность самостоятельной работы.

На кафедре «Автоматизация производственных процессов» ВолгГТУ разработан сетевой электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Технические измерения и приборы» для студентов, обучающихся по специальности 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств». Используя подобный комплекс, обучаемые получают возможность обращения ко многим источникам учебной информации (электронным библиотекам, банкам данных, базам знаний и т.д.), могут заниматься в удобное для себя время, в удобном месте и темпе. Повышается творческий и интеллектуальный потенциал обучаемого за счет самоорганизации, стремления к знаниям, умения взаимодействовать с компьютерной техникой и самостоятельно принимать ответственные решения. Электронное обучение расширяет и обновляет роль преподавателя, который должен координировать познавательный процесс, постоянно усовершенствовать преподаваемые им курсы, повышать творческую активность и квалификацию в соответствии с инновациями.

Разработанный комплекс содержит следующие основные разделы: руководство по изучению дисциплины; программы курса (для заочной и заочно-сокращенной форм образования); сведения о авторах курса; интерактивные ссылки на электронные библиотеки, образовательные порталы и сайты производителей информационно-измерительной техники; учебное пособие по изучаемой дисциплине; методические указания по выполнению самостоятельной работы; методические указания по выполнению лабораторных работ; контрольные вопросы и сборник тестовых заданий.

Интерфейс структуры комплекса разработан на основе гипертекста на языке html (Hyper Text Markup Language - язык разметки гипертекста), позволившего, за счет разбиения информации на фрагменты (темы) и установления между ними связей, пользователю переходить от изучаемой в текущий момент темы к одной из нескольких связанных с ней тем. Особенностью комплекса является набор лабораторных работ, которые можно выполнять как на экспериментальных стендах, установленных в лабораториях кафедры, так и виртуально на ЭВМ непосредственно по месту нахождения обучаемого (с последующим сравнением реальных экспериментальных данных с виртуальными результатами моделирования).

Так как комплекс выдается студентам на оптических видах носителей информации CD или DVD, то для наглядного и более удобного его использования разработан интерфейс автозапуска с диска. При запуске диска на мониторе появляется пользовательское меню, которое заключает в себе текстовую часть: наименование учебного заведения, дисциплину, назначение, адрес и т.д., и кнопки управления: кнопка «Начать работу» - осуществляющая непосредственный запуск web узла учебного комплекса в виде html страниц в установленном на компьютере по умолчанию браузере; кнопка «выход» - в нижнем правом углу, осуществляющая закрытие данного окна. При нажатии кнопки «Начать работу» появляется стартовое окно комплекса, показанное на рис. 1.




Рис. 1. Стартовое окно (главная страница) сетевого электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Технические измерения и приборы»


На главной странице расположены гиперссылки: гиперссылка в центре – название предмета «Технические измерения и приборы» производит переход на главную (стартовую страницу); в левой рамке «информация» размещены следующие ссылки «о кафедре», «программа курса», «руководство по изучению» и «ссылки»; в правой рамке «учебное пособие», «самостоятельная работа», «лабораторные работы», «дополнительная литература», «контрольные вопросы» и «проверь себя» - тесты. Назначение каждой из гиперссылок интуитивно понятно из самого их названия. Кроме того, некоторые гиперссылки сопровождаются картинками , указывающими, что для данного вида информации имеется возможность редактирования и распечатывания файла с помощью программы Microsoft Word.

Курс лекций учебного комплекса показан на рис. 2. Данная страница состоит из двух окон: левое окно представляет содержание курса лекций, в котором использован скрипт для создания выпадающего меню, предназначенного для облегчения поиска и уменьшения объема текстовой информации; в правом окне отображается непосредственно текстовая и графическая информация курса лекций для изучения, которая вся пронизана гиперссылками и закладками для облегчения в навигационном управлении по тексту.




Рис. 2. Окно курса лекций


Комплекс оптимизирован для работы в браузере internet explorer, однако в результате тестирования отображение страниц комплекса было проверено на следующих браузерах: opera и mozilla firefox, в которых были замечены некорректности отображения некоторых графических изображений. Так как в данных страницах активно используются динамические элементы AxtiveX, то для корректного отображения страницы рекомендуется в браузерах разрешить заблокированное содержимое ActiveX.

В качестве средства для имитационного моделирования использовался программный пакет Electronics Workbench (EWB), являющийся лидером международного рынка по разработке наиболее широко используемого в мире программного обеспечения для проектирования электронных схем. Особенностью программы EWB является наличие контрольно-измерительных проборов, по внешнему виду, органам управления и характеристикам максимально приближенным к их промышленным аналогам, что способствует приобретению практических навыков работы с наиболее распространенными приборами: мультиметром, осциллографом, измерительным генератором и др. Программа легко осваивается и достаточна удобна в работе, доступна бесплатная демонстрационная версия продукта.

На данный момент разработаны и опробованы, на студентах обучающихся в представительствах (по заочной форме обучения), виртуальные аналоги лабораторных работ по темам: "Исследование потенциометрического преобразователя", "Индуктивные преобразователи и схемы их включения", "Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи и схемы их включения", "Измерение параметров импульсных и непрерывных электрических сигналов электронным осциллографом".

Виртуальная лабораторная работа сделана по аналогии с уже существующей в стендовом варианте реальной работой, но с добавлением двулучевого осциллографа для более наглядного изучения материала. В библиотеке EWB нет элементов – индуктивные преобразователи, поэтому индуктивный преобразователь представлен как индуктивный элемент с переменной индуктивностью, изменение которой происходит прямо пропорционально перемещению сердечника внутри соленоида. Активное сопротивление и емкостная составляющие соленоида не учитываются ввиду их малых значений и влияний.

В отличие от реальных лабораторных работ в их виртуальные копии добавлен ряд заданий, которые на реальных стендах выполнить затруднительно. Так, например, предложено студентам дополнительно исследовать включение потенциометрического датчика в схему с общей точкой и в различные мостовые схемы, предложено определить оптимальные соотношения выходных и входных сопротивлений измерительных преобразователей различных типов, при которых обеспечивается наибольшая мощность передаваемого сигнала. Часть студентов заинтересовалась предложенными методами исследований и использовала материалы виртуальных лабораторных работ для выполнения своих самостоятельных контрольных заданий.

Для промежуточного самоконтроля полученных знаний при изучении дисциплины студентам в электронном комплексе предложена система автоматического тестирования, реализация которой осуществлена с помощью программы «Конструктор тестов» российской компании «Keepsoft».

Разработанный сетевой электронный учебно-методический комплекс планируется разместить в автоматизированной системе управления дистанционным обучением, развернутой на сайте университета с использованием свободно распространяемой системы Moodle (Modular Object Oriented Digital Learning Environment)


E-TRAINING COMPLEX ON THE DISCIPLINE

«TECHNICAL PROFIT MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION»


E.V. Stegachev, Y.P. Serdobintsev, S.V. Shneider, N.V. Kobzev


An e-Training Complex on the discipline «Technical profit measurement and instrumentation», designed for students of distance learning. Complex is the use of virtual laboratory and automatic testing.