Прочитать публикацию в формате PDF 69 Кб Для чтения PDF необходима программа Adobe Reader

РОЛЬ ВИРТУАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Кубанский государственный технологический университет

Академия ИМСИТ, Краснодар, Россия

Современная подготовка инженеров-технологов различных специальностей предполагает изучение основных технологических процессов, средств и методов их лабораторного контроля, и формирование навыков рационального управления аппаратурно- технологическими комплексами. Проведение практических занятий со студентами в лабораториях - доро­гостоящее мероприятие, требующее подчас еще и соблюдения специаль­ных мер безопасности. При дистанционном обучении проведение лабора­торных работ на реальном оборудовании вообще невозможно. Использо­вание в этом случае компьютера как тренажера и имитационное моделиро­вание поведения технологических систем с помощью специальных моде­лирующих сред является единственным способом не только наглядно ото­бразить какой-либо процесс или его участок , но также получить информа­цию для последующей обработки и профессионального анализа, т.е. соз­дать виртуальный лабораторный практикум (ВЛП).

Другой особенностью ВЛП является совмещение в одной программе и процесса моделирования технологических схем и процесса обучения будущих технологов. Для повышения эффективности обучения целесообразно воспроизвести не только сложные процессы переработки сырья в продукты, но и саму атмосферу, обстановку производства с его чисто внешней атрибутикой. Поэтому сценарием ВЛРП желательно предусмот­реть воспроизведение и внешнего вида установок, датчиков, материало­проводов, приборов и т.п., и производственных шумов, сопровождающих те или иные действия человека-оператора.

Инструментальная среда Stratum 2000, предназначенная для математического и имитационного моделирования, является одним из таких ин­струментов, позволяющим в короткие сроки спроектировать систему и проводить эксперименты на имитационной модели как в реальном, так и в ускоренном времени. Визуальные средства проектирования среды дают возможность построить прототип системы из объектов (имиджей), поведе­ние которых моделирует основные закономерности реального физического (технологического) объекта-прототипа. Имиджи объединяются в схему проекта информационными связями, являющимися отражением матери­альных, энергетических и информационных связей лабораторной уста­новки или технологической системы. Имеющиеся в среде Stratum графиче­ские и мультимедийные инструменты позволяют "оживить" воспроизведе­ние функционирования моделируемой системы. Такая технология проек­тирования моделирующих схем позволяет сосредоточиться на содержательной стороне разработки и доступна и дисциплины, легко решается преподавателем – непрограммистом. В силу этого Stratum является само­достаточным инструментом для создания ВЛР.

Опыт использования ИС Stratum преподавателями технологических дисциплин КубГТУ отражен в серии виртуальных лабораторных работ по физической, аналитической, неорганической химии, минералогии, теоретической механике, теплотехнике, технологическом оборудовании пище­вых производств, сделавшими процесс обучения этим дисциплинам не только более интересным и интенсивным, но и более информативным, что несомненно поднимает качество преподавания предмета.

В тех инженерных дисциплинах, которые содержат исследование крупномасштабных объектов, взаимодействие отдельных частей которых не может быть воспроизведено реально, применение ИС Stratum особенно полезно.

Взаимодействие потоков энергии, возникновение усилий, деформа­ций, моментов инерции и т.д. – все это может быть не только визуально отображено в модели действующего проекта, но и обсчитано в соответст­вии с теорией протекания процесса. Для инженеров-технологов такие про­екты просто незаменимы, поскольку их можно использовать в качестве тренажеров, руководствуясь принципом "что будет, если…". Логика взаи­модействия объектов, действующая на основе строгих законов течения процесса, дает ответ на любой возможный вариант поведения объектов в действующей модели. При этом закрепляется не только теоретический ма­териал исследуемой технологии, но и развивается логическое мышление будущего специалиста-технолога. Такое свойство среды Stratum дает еще один аспект ее использования – в качестве научно-исследовательского инструментария.

Другим приемом, позволяющим повысить качество обучения с помощью ВЛР является включение в сценарий экспертной компоненты. ИС Stratum содержит необходимые инструменты анализа числовой, текстовой и графической информации для организации контроля над действиями обучаемого. Встроенные средства работы с базами данных и поддержки работы в сети позволяют организовать распределенные информационные системы, позволяющие подключать к рабочим местам справочники по свойствам веществ, каталоги оборудования и нормативно- техническую документацию, а также собирать статистику о ходе экспериментов и их результатах в сеансе работы на каждой виртуальной установки. С использованием технологических регламентов можно организовать демонстрацию идеального процесса и сравнить его с реальными действиями обучаемого, сопровождая комментариями.. При соответствующей доработке ВЛП могут применяться для обучения и аттестации персонала действующих производств.

Библиографическая ссылка

Боровская Л.В., Боровский А.Б. РОЛЬ ВИРТУАЛЬНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ // Виртуальные технологии и инструменты в образовательном процессе.
URL: http://econf.rae.ru/article/4990 (дата обращения: 20.04.2024).

Получить сертификат

Форма заказа сертификата

Ф.И.О.
Почтовый адрес
Телефон
Авторы
Название работы
E-mail