Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 августа, печатный экземпляр отправим 6 августа
Опубликовать статью

Молодой учёный

Повышение уровня сформированности профессиональных компетенций студентов технических специальностей средствами компьютерного моделирования

Педагогика
13.12.2018
62
Поделиться
Библиографическое описание
Зубова, Н. Ф. Повышение уровня сформированности профессиональных компетенций студентов технических специальностей средствами компьютерного моделирования / Н. Ф. Зубова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 50 (236). — С. 332-334. — URL: https://moluch.ru/archive/236/54782/.


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
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Молодой учёный №50 (236) декабрь 2018 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 332-334):
Часть 4 (стр. 305-401)
Расположение в файле:
стр. 305стр. 332-334стр. 401

Молодой учёный