Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Первый проректор-
проректор по научной работе
_____________ //
«___»_____________2013 г.
РЕКЛАМНО - ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Компьютерная лабораторная работа «Исследование характеристик фотопреобразователя солнечной энергии в электрическую»
.02068999.00946-01 99 01
Листов 8
Разработчики:
_________________/ /
_________________/ /
25.11.2013>
Омск-2013
1. Функциональное назначение программы, область применения, ограничения
Выполнение учащимися лабораторных работ является важным средством более глубокого усвоения и изучения учебного материала, а также приобретения практических навыков по экспериментальному исследованию и обращению с радиоизмерительными приборами. Однако для выполнения работ на реальных лабораторных стендах требуется дополнительное оборудование (осциллографы, амперметры, вольтметры, генераторы частоты, источники питания) которое зачастую является достаточно дорогостоящим, а в руках неопытных студентов весьма недолговечным. Кроме того, реальное оборудование включается в сеть, а значит, требует осторожности и соблюдения правил техники безопасности. Поэтому на ранних стадиях обучения (1, 2 курс) целесообразно использовать альтернативные методы выполнения лабораторных работ, повышающие опыт студентов без риска для оборудования и здоровья. Решением данной проблемы является использование ПЭВМ.
Самой распространенной формой компьютерных образовательных технологий в вузе являются различные электронные учебные пособия и, в частности, компьютерные лабораторные работы. Как правило, такие пособия предоставляют, в основном, только теоретический материал со списком вопросов, темами рефератов и контрольных работ или снабжены системой тестов для контроля усвоенных знаний. Для более глубокого усвоения материала, как правило, у студентов не хватает учебных пособий и обучающих программ для лабораторных практикумов и практических работ.
Компьютерные (виртуальные) лаборатории являются учебным средством 21-го века. Теперь можно выполнять эксперименты в домашних условиях на компьютере. Освоение учебного материала происходит
намного быстрее. С помощью компьютера различные работы могут выполняться на одной "установке" - компьютере. Немаловажным является то, что эксперименты на компьютере намного дешевле, чем эксперименты с реальными элементами и приборами. Кроме этого виртуальные эксперименты абсолютно безопасны. К тому же решается ещё одна немаловажная для практики задача – уменьшение рутинной нагрузки на преподавателя. Действительно, в процессе занятий часто приходится многократно объяснять один и тот же материал, а виртуальная лаборатория сама укажет студенту на некоторые ошибки и подскажет способ их решения.
В настоящее время существует большое количество работ по различным дисциплинам, в Интернете можно найти множество сайтов, предлагающих на продажу виртуальные лабораторные практикумы, обучающие и вспомогательные программы, тесты по разным предметам, но большинство из них имеют неудобный пользовательский интерфейс, некачественное графическое оформление или недостаточно методически проработаны. Очень часто лабораторные работы выполняются в виде сохранений для моделирующих программ, таких как Matlab, MultiSim, Pespice, что имеет много недостатков. А работы, выполненные в виде независимых программ, до сих пор имеют DOS - интерфейс, хотя более удобным и современным является графический.
Предлагаемые программные макеты обладают следующими преиму-ществами:
● процесс выполнения лабораторных работ аналогичен процессу выполнения на реальных стендах;
● при выполнении работ студент имеет возможность освоить изучаемый материал;
● макеты наглядно иллюстрируют работу электрических схем,
используемых в работе;
● студенты имеют возможность использовать макеты в домашних условиях;
● минимальные системные требования и минимум необходимого программного обеспечения сторонних разработчиков;
● простота в использовании.
Комплекс программ является лабораторным практикумом по основам измерительной техники и включает в себя четыре приложения.
Интерфейс каждого приложения аналогичен. Все активные компоненты управления, такие как кнопки, ползунки, элементы выбора расположены в удобной последовательности, переключаться между ними или управлять можно как мышкой, так и с помощью клавиатуры (стрелки вверх, вниз, вправо, влево и клавиша Tab). Запуск программы осуществляется нажатием на файл «lab» с расширением ехе. Появляется окно приветствия с названием лабораторной работы, рис. 1.
Рис. 1. Окно приветствия
Далее при нажатии на зеленую кнопку со стрелкой сверху переходим к теоретическому материалу, представленному на рис. 2.
Рис. 2. Теоретический материал
Рис. 3. Лабораторная работа
На рис. 3 представлена схема для исследования характеристик фотопреобразователя солнечной энергии в электрическую. В папке лабораторной работы есть три модели для исследования характеристик. После снятия данных с приборов амперметра и вольтметра их нужно занести в таблицу для построения графика вольт-амперных характеристик, рис. 4.
Рис. 4. ВАХ
После выполнения лабораторной работы студенту предлагается ответить на контрольные вопросы, которые реализованы в виде тестов. Чтобы перейти к тестовым заданиям нужно в верхней консоли программы нажать кнопку «Тест», рис. 5.
Рис. 5. Тест
В открывшемся окне нажать сначала «Тест», а потом кнопку «Начать тестирование». Далее появляется окно с номером вопроса и тремя вариантами ответов. Выбрав правильный вариант ответа переходим к следующему вопросу с помощью кнопки со стрелкой, рис. 6.
Рис. 6. Тестирование
Рис. 8. Результаты
В конце теста будут выведены результаты (количество правильных ответов и их процент от общего числа вопросов), рис. 8.
2. Используемые технические средства
Системные требования программы невелики:
● процессор Intel Pentium II;
● рекомендуемая оперативная память 128 Mb;
● Видео карта с поддержкой разрешения не менее 800*600;
● Монитор с поддержкой разрешения не менее 800*600;
● Клавиатура, мышь;
● Операционная система MS Windows 98 или выше;
● Установленная программа просмотра файлов формата *.doc (желательно MS Word).
3. Специальные условия применения и требования
организационного, технического и технологического характера
Специальные условия применения и требования организационного, технического и технологического характера отсутствуют.
4. Условия передачи программной
документации или её продажи
Предлагаемая компьютерная работа не является коммерческим продуктом и может быть предоставлена всем желающим после получения некоторых сведений о них (заполнения предложенной анкеты).
