3.4 Материаловедение

3.4 Материаловедение

3.4.1 Общая структура электронной дисциплины.

При разработке рабочей сетевой версии курса лекций по дисциплине «Материаловедение в теплоэнергетике» весь лекционный курс был разбит на две части:

·  Механические свойства металлов и общая теория сплавов (4 лекции):

o  Механические свойства металлов

o  Кристаллическое строение металлов

o  Кристаллизация

o  Диаграммы состояния

·  Структура, свойства и способы обработки конструкционных материалов (8 лекций):

o  Диаграмма состояния «железо-цементит»

o  Структура и свойства углеродистых сталей

o  Термическая обработка сталей

o  Структура и свойства легированных сталей

o  Сплавы на основе алюминия

o  Сплавы на основе меди

o  Жаропрочные материалы

o  Основы теории сварки

3.4.2 Особенности создания электронного учебного пособия.

Основными особенностями при разработке учебного пособия являются следующие:

1.  Структурированность и четкая иерархия излагаемого материала. При освоении курса пользователь должен иметь возможность быстрого и связного усвоения основ изучаемого предмета без углубления в подробности. С этой целью в качестве верхнего уровня должен излагается материал на уровне краткого конспекта лекций, разумеется, без ущерба для логики и связности изложения. Более углубленное изучение возможно при знакомстве с нижними уровнями структуры, доступ к которым осуществляется с помощью системы гиперссылок.

2.  Наглядность излагаемого материала. Достижению этой цели способствуют реализуемые в рамках компьютерной технологии рисунки (в том числе и анимированные), а также мультимедийные вставки. Особую важность это обстоятельство приобретает в связи с тем, что изучаемый курс охватывает весьма широкий спектр физических явлений и процессов, без четкого представления о которых эффективное изучение предмета становится невозможным.

3.  Интерактивные методы освоения. При работе с курсом пользователь имеет возможность пользоваться системой навигации (навигационные и управляющие кнопки, гиперссылки, рис.3.4.1), самостоятельно определять порядок изучения тем, при работе с каждой темой по желанию включать просмотр анимации, а при выполнении лабораторных работ в виртуальном режиме на экране компьютера моделировать работу с лабораторным оборудованием (микроскопы, печи и т. п.)

4.  Применение сетевых технологий. Разработанный курс имеет возможность относительно простого размещения в сети для доступа к нему пользователей на безвозмездной или платной основе. Сетевые технологии в сочетании с иерархичностью структуры курса позволят эффективно регулировать доступ пользователей к отдельным уровням и ресурсам электронного учебного пособия.

Рис. 3.4.1. Пример части курса с основными интерактивными элементами

3.4.3 Подсистема контроля знаний.

Отсутствие в изучаемом курсе расчетных заданий приводит к необходимости ограничить систему контроля знаний качественными вопросами, позволяющими оценить уровень понимания обучающимся сущности происходящих в металле физических процессов, а также знание основных определений. Решению этой проблемы посвящены контрольные вопросы, расположенные в конце каждой лекции. Обучающийся может проверить правильность своих ответов с помощью соответствующих гиперссылок на соответствующие разделы курса.

3.4.4 Организация лабораторного практикума.

Курс дополняется виртуальным лабораторным практикумом, каждая из работ которого посвящена отдельной теме. В рамках этих работ обучающийся в интерактивном режиме моделирует работы с реальным оборудованием. Пример одной из работ приведен на рис. 3.4.2.

Рис. 3.4.2. Пример виртуальной лабораторной работы по микроструктуре углеродистых сталей