Повышение уровня сформированности профессиональных компетенций студентов технических специальностей средствами компьютерного моделирования | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Педагогика

Опубликовано в Молодой учёный №50 (236) декабрь 2018 г.

Дата публикации: 13.12.2018

Статья просмотрена: 2 раза

Библиографическое описание:

Зубова Н. Ф. Повышение уровня сформированности профессиональных компетенций студентов технических специальностей средствами компьютерного моделирования // Молодой ученый. — 2018. — №50. — С. 332-334. — URL https://moluch.ru/archive/236/54782/ (дата обращения: 19.01.2019).



Рассмотрены вопросы использования лабораторного комплекса LabWorks на базе программы Multisim на ОПД «Электротехника и электроника» для студентов технических специальностей.

Одной из важнейших составляющих профессионального образования является экспериментальная работа студентов, позволяющая закрепить теоретические положения лекционного материала путем наглядной демонстрации изучаемых явлений и процессов.

Экспериментальная работа студентов — это, прежде всего, эффективное использование ресурсов информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе, это разработка и внедрение в учебный процесс так называемых «виртуальных лабораторных практикумов» (ВЛП).

Слово «виртуальный» подчеркивает тот факт, что обучаемый не работает непосредственно с изучаемым объектом, явлением или процессом, а получает информацию при посредстве неких, чаще всего — компьютерных, посредников-носителей.

В настоящее время разработаны десятки и сотни вариантов ВЛП, основанных на различных принципах, идеологиях, технологиях и призванных решать различные учебные задачи.

Некоторые варианты внедрения моделирующих компьютерных программ в обучении, представлены в работах В. А. Белавина, И. Н. Зайцевой, Ю. В. Сохатюк и др.

Авторы отмечают, что информационные технологии обучения позволяют повысить эффективность практических и лабораторных занятий не менее, чем на 30 %, а объективность контроля знаний студентов — на 20–25 %, обеспечивают нужный уровень профессиональной подготовки выпускника технического профиля, трудовая деятельность которого в дальнейшем будет посвящена, в числе прочих, разработкам электрических и электронных схем, всевозможных устройств и проектированию технических объектов. [1,4]

При изучении учебной дисциплины «Электротехника и электроника», немаловажное значение имеет лабораторный практикум, так как выполнение лабораторных работ способствует более глубокому усвоению основных теоретических положений изучаемых электротехнических и электронных устройств.

В процессе выполнения лабораторных работ создаются определенные условия для получения студентами необходимых навыков в использовании разнообразных измерительных приборов и электрооборудования.

У обучающихся накапливается определенный опыт в проведении эксперимента, а также развивается критический подход к оцениванию своих результатов.

В ГБПОУ «Сахалинский промышленно-экономический техникум» имеется кабинет Электротехники и электроники и лаборатория, оборудованная универсальными стендами, позволяющими выполнять лабораторные работы, предусмотренные учебными программами, по изучению и исследованию электрических цепей постоянного и переменного тока, а также по исследованию элементов, узлов и устройств электронной техники.

Работа на имеющихся стендах сопряжена с рядом сложностей различного характера, с которыми сталкивается преподаватель и студенты, выполняющие практические задания.

Работа обучающихся с мнемосхемами не позволяет им не только изучать или изменять технические характеристики различных узлов, устройств и других объектов электронной техники, но и представлять их вид и взаимодействие между собой.

Один из успешно используемых ВЛП в Сахалинском промышленно-экономическом техникуме — лабораторный комплекс LabWorks на базе программы Multisim в состав которого входит описание лабораторных работ, включая цель работы, теоретические сведения, задания и указания к их выполнению, чертежи схем для исследования, тестовые задания, позволяющие проверить степень подготовки студента к выполнению лабораторной работы, электронная тетрадь студента — шаблоны отчетов по работе, электротехнический калькулятор.

Приведем пример выполнения лабораторной работы «Исследование выпрямляющего эффекта p-n перехода».

Используя ВЛП, практически так же, как в лаборатории на стендах с реальным оборудованием, обучающимися собирается электрическая схема. Согласно схеме, подключаются измерительные приборы, устанавливаются заданные параметры элементов, режимы работы источников энергии. При изменении параметров в заданных интервалах, снимаются показания измерительных приборов. Рис.1.

Рис. 1. Схема электрическая

Использование ВЛП и полученные результаты исследований проверяются на универсальных лабораторных стендах. Работая на них, обучающиеся выполняют схемы с использованием элементов с установленными параметрами в ВЛП. После получения и сравнения результатов, можно сделать вывод о правильности и точности замеров, внести коррективы и уточнить все детали хода эксперимента.

Использование в процессе обучения компьютерного моделирования, позволяет совершенствовать технику и методику проведения лабораторного занятия, имитировать различные процессы, происходящие в схемах, содержащих модели объектов электрических цепей и электронных устройств.

Виртуальный лабораторный практикум (ВЛП) по дисциплине «Электротехника и электроника» использует систему схемотехнического моделирования Multisim (разработка корпорации National Instruments).

Некоторые характеристики этой программы представлены в работе

Ю. В. Сохатюка. Автор отмечает: что в базе этой программы содержится более 16000 электронных компонентов, которые оснащены соответствующими аналитическими моделями; что контрольно-измерительные приборы (КИП), по внешнему виду и характеристикам похожие на промышленные аналоги и это одно из важных достоинств этой программы [4].

Об эффективности работы с использованием моделирующих компьютерных программ пишет Зайцева И. Н. (Елецкий государственный университет им. И. А. Бунина):

«Возможность проведения эксперимента на компьютере с изменением параметров схем в широких пределах создает условия для самостоятельного экспериментирования без боязни неправильно собрать схему, «сжечь» приборы, что, несомненно, ведет к лучшему усвоению материала» [2].

Действительно, проведение экспериментов на лабораторных стендах совместно с компьютерным моделированием в программной среде Multisim дает возможность представить реальные изучаемые объекты, их функциональные возможности, выполнять задачи различной сложности, усвоить изучаемый материал по дисциплине, не ограничиваясь рамками учебника и учебных пособий.

Развитие информационных технологий и использование средств компьютерного моделирования при выполнении практических работ по дисциплине «Электротехника и электроника» позволяет оптимизировать учебный процесс, сделать его более эффективным. Использование ВЛП дает возможность повысить уровень сформированности профессиональных компетенций у обучающихся, позволяет им участвовать в творческом процессе экспериментирования.

Литература:

  1. Белавин, В. А. Голицына И. Н. Куценко С. М. Эффективность использования моделирующих учебных систем в техническом вузе 1. [Текст] / В. А. Белавин // Educational Technology & Society. 2000. — № 3. — С. 161–173.
  2. Зайцева И. Н. Повышение уровня общепрофессиональной подготовки студентов технических направлений университета средствами компьютерного моделирования [Текст] Секция «Информационные технологии в образовании: начальном, среднем, высшем и дополнительном» IV Всероссийская научно-практическая конференция «Информационные технологии в образовании» ИТО-Саратов-2012.
  3. Марченко А. Л., Освальд С. В. Лабораторный практикум по электротехнике и электронике в среде Multisim. [Текст]: Учебное пособие для вузов.- М.: ДМК Пресс, 2010. -448 с.: ил.
  4. Сохатюк Ю. В. Использование виртуальных лабораторий — фактор повышения качества и эффективности формирования профессиональных компетенций у студентов [Текст] / Ю. В. Сохатюк // Педагогика: традиции и инновации: материалы междунар. заоч. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2011 г.). Т. II. — Челябинск: Два комсомольца, 2011. — С. 146–150
Основные термины (генерируются автоматически): компьютерное моделирование, работа, устройство, схема, стенд, программа, прибор, выполнение, баз программы, экспериментальная работа студентов, электронная техника, учебный процесс, лабораторный комплекс, лабораторная работа, электроник.


Похожие статьи

Актуальность использования виртуальных лабораторных работ...

Виртуальные лабораторные работы обеспечивают максимальную наглядность, точность соответствия модели реального оборудования для проведения экспериментов. В данной статье рассматриваются важность создания виртуальных лабораторныхработ для дисциплины...

Комплекс электронных лабораторных установок как...

Комплекс электронных лабораторных установок (КЭЛУ) используется в системах сбора и обработки данных, а также для управления техническими объектами и технологическими процессами. Идеологически LabVIEW очень близка к SCADA-системам, но в отличие от них в...

Применение возможностей виртуальных лабораторий в учебном...

 подготовки учащихся к реальным процессам посредством выполнения лабораторных работ

Лабораторные работы и учебные эксперименты не только полезны, но и весьма

 для проведения разного рода лабораторных работ нет необходимости приобретать дорогое...

Использование виртуальных лабораторий – фактор повышения...

Моделирование электронных устройств в компьютерном классе или дома и визуализация

В настоящее время широкое распространение получили компьютерное моделирование и

На этапе начального освоения студентами моделирования электронных устройств наиболее...

Разработка лабораторного стенда для изучения работы...

Лабораторный стенд на базе ПЛК ОВЕН 110 | Статья в журнале... Разработка лабораторного стенда для изучения работы... Учебные лабораторные стенды созданы для организации полноценного обучения студентов и проведения. Структурная схема лабораторной установки...

Компьютерные технологии как инструментарий обучения физике...

лабораторная работа, инструментальный эксперимент, военный вуз, курсант, компьютерное моделирование, компьютерное обучение, гравитационный пол Земли, лабораторный практикум, решение задач, учебный материал.

Применение ИКТ в натурном эксперименте лабораторного...

Анализ работ по теме развития и проведения лабораторного практикума по физике показал, что

Использование информационных технологий при проведении лабораторных работ

Работая в прикладных программах, студенты применяют навыки, полученные при изучении...

Изучение основ компьютерного моделирования студентами...

При моделировании студентами электронных устройств, удобно

Результат выполнения лабораторной работы в формате Microsoft Excel представлен на рисунке 3.

Компьютерное моделирование — это один из альтернативных методов исследования системы.

Компьютер как универсальный инструмент учебного физического...

Задача введения компьютерной техники в процесс обучения в настоящее время решена, и вполне понятно, как надо обучать студентов

Только на старших курсах в полной мере может быть реализована исследовательская работа с экспериментальными компьютерными...

Электронный учебно-методический комплекс как компонент...

Электронный учебно-методический комплекс - электронная версия учебно-методических материалов, включающая традиционные учебно-методические комплексы по дисциплинам учебного плана, учебно-методические комплексы по видам практик и...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Актуальность использования виртуальных лабораторных работ...

Виртуальные лабораторные работы обеспечивают максимальную наглядность, точность соответствия модели реального оборудования для проведения экспериментов. В данной статье рассматриваются важность создания виртуальных лабораторныхработ для дисциплины...

Комплекс электронных лабораторных установок как...

Комплекс электронных лабораторных установок (КЭЛУ) используется в системах сбора и обработки данных, а также для управления техническими объектами и технологическими процессами. Идеологически LabVIEW очень близка к SCADA-системам, но в отличие от них в...

Применение возможностей виртуальных лабораторий в учебном...

 подготовки учащихся к реальным процессам посредством выполнения лабораторных работ

Лабораторные работы и учебные эксперименты не только полезны, но и весьма

 для проведения разного рода лабораторных работ нет необходимости приобретать дорогое...

Использование виртуальных лабораторий – фактор повышения...

Моделирование электронных устройств в компьютерном классе или дома и визуализация

В настоящее время широкое распространение получили компьютерное моделирование и

На этапе начального освоения студентами моделирования электронных устройств наиболее...

Разработка лабораторного стенда для изучения работы...

Лабораторный стенд на базе ПЛК ОВЕН 110 | Статья в журнале... Разработка лабораторного стенда для изучения работы... Учебные лабораторные стенды созданы для организации полноценного обучения студентов и проведения. Структурная схема лабораторной установки...

Компьютерные технологии как инструментарий обучения физике...

лабораторная работа, инструментальный эксперимент, военный вуз, курсант, компьютерное моделирование, компьютерное обучение, гравитационный пол Земли, лабораторный практикум, решение задач, учебный материал.

Применение ИКТ в натурном эксперименте лабораторного...

Анализ работ по теме развития и проведения лабораторного практикума по физике показал, что

Использование информационных технологий при проведении лабораторных работ

Работая в прикладных программах, студенты применяют навыки, полученные при изучении...

Изучение основ компьютерного моделирования студентами...

При моделировании студентами электронных устройств, удобно

Результат выполнения лабораторной работы в формате Microsoft Excel представлен на рисунке 3.

Компьютерное моделирование — это один из альтернативных методов исследования системы.

Компьютер как универсальный инструмент учебного физического...

Задача введения компьютерной техники в процесс обучения в настоящее время решена, и вполне понятно, как надо обучать студентов

Только на старших курсах в полной мере может быть реализована исследовательская работа с экспериментальными компьютерными...

Электронный учебно-методический комплекс как компонент...

Электронный учебно-методический комплекс - электронная версия учебно-методических материалов, включающая традиционные учебно-методические комплексы по дисциплинам учебного плана, учебно-методические комплексы по видам практик и...

Задать вопрос