Виртуальный стенд для изучения автоматических выключателей и их испытаний при наладке

ВИРТУАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ И ИХ ИСПЫТАНИЙ ПРИ НАЛАДКЕ

, научный руководитель, ктн. техн. наук, доцент

Вологодский государственный технический университет

г. Вологда

Стратегия развития современного общества на основе знаний и высокоэффективных технологий потребовала внесения значительных корректив в педагогическую теорию и практику, активизировала поиск новых моделей образования, направленных на повышение уровня квалификации и профессионализма работников, на удовлетворение потребностей общества в молодых специалистах, способных к успешной адаптации и самореализации в быстро меняющейся социальной среде. Уровень интеллектуализации общества определяется эффективностью использования перспективных технологий. Поэтому и возникает необходимость в создании виртуальных лабораторных стендов. Сейчас создаются лабораторные стенды разнообразной тематики. Огромной популярностью пользуются лабораторные стенды по электротехнике, физике, химии, биологии и другим предметам. Лабораторные стенды позволяют оперативно изучать информацию и получать не только теоретические навыки, но и практические, а также эффективно принимать решения в той или иной области.

Несмотря на наличие довольно значительного массива научных исследований и практических разработок, связанных с виртуальными лабораторными стендами, вряд ли можно говорить о том, что имеющиеся разработки достигли своего полного совершенства и единодушно восприняты исследователями. На сегодняшний день каждая организация, по сути, самостоятельно занимается разработкой и созданием виртуальных лабораторных стендов.

Кафедра УВС в образовательном процессе специализируется в частности на автоматике промышленных установок. Существует необходимость создания и внедрения новых лабораторных стендов, в том числе виртуальных для усовершенствования процесса обучения. В лабораториях кафедры «электроснабжение» имеется лабораторный стенд для изучения автоматических выключателей, который можно использовать в качестве прототипа для создания виртуальной модели.

Виртуальные лаборатории – это программно-технический комплекс, позволяющий студентам получить доступ к самому современному и высокотехнологичному оборудованию и программному обеспечению. Использование виртуальных лабораторий для выполнения практических заданий является наиболее выгодным и доступным вариантом.

В качестве основного программного средства для разработки стенда был выбран графический пакет Macromedia Flash, поскольку он предлагает более широкие возможности по созданию учебных материалов. Flash позволяет легко интегрировать в одном документе различные виды информации: графические, текстовые и звуковые данные; предлагает широкие возможности по созданию анимации. К достоинствам Flash-технологии также следует отнести малый итоговый объем файлов и независимость от разрешения монитора компьютера пользователя. Эти особенности наиболее важны в связи развитием дистанционного обучения и использованием сети Internet как основной среды распространения учебных материалов.

Общий вид виртуального лабораторного стенда приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 Общий вид виртуального стенда

В состав виртуального стенда, кроме самой лабораторной работы, входит описание лабораторной установки, пошаговые инструкции для выполнения работы и другие вспомогательные материалы.

Виртуальный стенд содержит обучающие ресурсы, такие как электронные учебники, общие сведения об автоматических выключателях (автоматах), их характеристиках, условиях выбора и др. Также в виртуальном лабораторном практикуме имеются контрольные вопросы и тестирование.

Для эффективного использования виртуальных лабораторий необходимо решить следующие задачи:

·  инициировать достаточно большой интерес у студентов наряду с доступностью для них;

·  привлечь внимание студентов, учитывая их психологические особенности;

·  представить процессы, как в динамическом режиме, так и реверсивно;

·  способствовать повышению эффективности проведения учебных занятий, усвоению учебных материалов, а также эффективности обучения в целом;

·  обеспечить возможность самоконтроля знаний со стороны студентов.

Преимущества виртуальных лабораторных стендов:

·  Виртуальные лабораторные работы позволяют устранить недостаток традиционного способа обучения - это отдельное проведение лекционных и лабораторных работ, как по времени, так и по теме. Ведь в большинстве случаев, лабораторные назначаются не с позиции сохранения последовательности изложения тем по лекционным занятиям, а с точки зрения доступности (работоспособности или не занятости) лабораторного стенда;

·  Отпадает необходимость приобретения и установки дорогостоящего оборудования и программного обеспечения;

·  Система заранее сконфигурирована и подготовлена для выполнения практических заданий;

·  Для доступа в виртуальные лаборатории не требуется никакого дополнительного оборудования.

·  универсальность и многофункциональность;

·  проще и дешевле обслуживание;

·  перспективы внедрения современных технологий обучения;

·  автоматизация проверки результатов;

·  встроенные указания и подсказки;

·  уменьшение продолжительности занятий;

·  уменьшение занятости преподавателя.

·  наглядность

Существенным преимуществом виртуальных лабораторных работ является их стоимость по сравнению со стоимостью реальных лабораторных установок. Однако в любом случае виртуальный эксперимент должен дополнять натурный, но ни в коем случае не заменять его.