ВВЕДЕНИЕ. В рабочих программах вузов по профессиональным дисциплинам «Информационно-измерительная техника и электроника»

В рабочих программах вузов по профессиональным дисциплинам «Информационно-измерительная техника и электроника», «Физические основы электроники», «Электронные приборы и устройства» и «Измерительная техника, датчики» наряду с изучением теории значительное место отводится выполнению лабораторных работ, так как только при

оптимальном сочетании теоретических (лекционных) и лабораторных занятий достигается наиболее высокое качество подготовки специалиста.

В учебном пособии изложен общий порядок при подготовке, выполнении и защите лабораторных работ, а также приведены конкретные теоретические сведения и методические пояснения по лабораторным работам, разработанным в ОмГТУ для студентов выше указанных дисциплин и выполняемым как на реальных стендах,. так и на ЭВМ.

Для удобства студентов и повышения эффективности предварительной подготовки к занятиям в пособие включен также материал по выполнению самостоятельных индивидуальных заданий, предусмотренных учебной программой.

Разработка и внедрение в учебный процесс компьютерного цикла лабораторных работ, аналогичных по целям и содержанию работам на физических стендах, продиктовано тенденцией создания современных учебно-методических комплексов (УМК), реализующих новые подходы к организации лабораторных практикумов на основе средств информационных и коммуникационных технологий. Такая тенденция четко просматривается в рекомендациях ГОС ВПО для преимущественного большинства направлений подготовки в области техники и технологий [1], которая предусматривает ориентирование на сеть распределительных образователь-ных ресурсов нового поколения с коллективным доступом вуза к единым сертифицированным образовательным ресурсам по сети Интернет. Наибольшая эффективность при этом достигается для студентов заочных форм обучения а также студентов специализированных филиалов, территориально отдаленных от учебного заведения [2]. В пользу компьютерных технологий в [1] отмечается, что затраты на организацию и проведение лабораторных практикумов могут составлять до 80% всех затрат на подготовку специалистов в области техники и технологий. Понятно, что в условиях резкого уменьшения финансирования учебных заведений первой жертвой становятся учебные лаборатории: оборудование быстро стареет морально и физически приходит в неработоспособное состояние. Но главное, что традиционные учебные лаборатории не выполняют своей основной функции, состоящей в том, чтобы научить студентов постановке, проведению и обработке результатов инженерных экспериментов. Вместо этого студентам предлагается выполнить заданную последовательность действий по включению и отключению источников питания, записи показаний измерительных приборов, построению графиков.

В то же время, в связи с широким внедрением компьютерных моделирующих систем в последнее время активно дискутируется вопрос о пользе сохранения традиционной формы выполнения лабораторных работ на физических лабораторных стендах. В этой связи предлагается даже полностью отказаться от создания и поддержания дорогостоящих, гро-моздких, подчас, энергоемких и сложных в обслуживании физических лабораторных стендов. Нет сомнения, что компьютерные (виртуальные) лаборатории являются учебным средством 21-го века: теперь можно выполнять эксперименты в домашних условиях на компьютере. Освоение учебного материала происходит намного быстрее, при этом различные работы могут выполняться на одной «установке» - компьютере. Немаловажным является то, что эксперименты на компьютере намного дешевле, чем эксперименты с реальными элементами и приборами, к тому же виртуальные эксперименты абсолютно безопасны. Кроме того, уменьшается рутинная нагрузка на преподавателя, так как устраняются многократные объяснения им одного и того же материала, а виртуальная лаборатория сама укажет студенту на некоторые ошибки и подскажет способ их устранения.

Тем не менее, в [1] подчеркивается, что сохранение физических лаборатор-ных стендов наряду с разработкой и внедрением компьютерных лаборатор-ных практикумов определяется в конечном итоге не сложностью оборудова-ния и объекта изучения и не наличием или отсутствием его математической модели, а лишь стратегией подготовки будущего специалиста: техника, инженера, научного работника, предусматривающей в обязательном порядке обучение технике постановки и проведения инженерного эксперимента Без этого специалист в области техники и технологий просто не состоится. Ведь ему предстоит создавать исследовательское оборудование для изучения новых физических процессов, лабораторные стенды для оценки качества вновь созданных технических изделий, технологические стенды для заводских приемо-сдаточных испытаний серийной продукции и т. д. Именно на простых и разнообразных учебных объектах студент должен овладеть умением постановки инженерного эксперимента и грамотно применять это умение в своей практической деятельности при создании новых и более сложных объектов, для которых модельное описание если и существует, то весьма неточное. В этом случае главным в постановке эксперимента является определение или уточнение структуры и параметров математической модели по экспериментальным данным на основе специализированных физических стендов и реального оборудования, т.е. решается задача идентификации структуры или параметров математической модели.

Еще одна особенность действующей системы подготовки специалистов в области техники и технологий состоит в необходимости уделять значительное внимание к таким ее компонентам, как расчетные задания, курсовые работы и проекты, технологические и производственные практики. Как правило, эти виды учебных занятий проводятся по

индивидуальным заданиям. Студенты выполняют полученные задания во время, отведенное для самостоятельной работы, при консультационной поддержке преподавателей. Выполняя задания, студенты вынуждены значительную часть времени затрачивать на расчетные и графические работы, которые способствуют развитию таких в целом полезных качеств, как внимательность, аккуратность, терпение, но в малой степени помогают активному практическому освоению учебного материала, т.е. достижению основных целей этих видов учебного процесса. Требуется более активноприменять средства компьютерной техники при выполнении расчетных заданий, курсовых работ и проектов с соответствующим изменением характера решаемых задач.

Таким образом, основной особенностью современного технического образования, повышающего его эффективность, является организация учебного процесса на основе комплексного использования всех видовимеющегося в вузе реального исследовательского оборудования, включая как экспериментальные исследовательские стенды, так и моделирующие программные средства на основе компьютерных технологий.

Содержание предлагаемого учебного пособия соответствует вышеизложенным требованиям и рекомендациям.

Авторы выражают огромную благодарность докторам наук рецензентамА. А.Соловьеву и В. К. Федоровуза ценные указания, учтенные в про-цессе подготовки рукописи, а также инженеру Бабикову М. В и студентамстарших курсов, выполняющих задания в рамках учебно-научно-исследова-тельских работ (УНИРС) и дипломного проектирования за техническую помощь при подготовке рукописи к изданию.

Поиск по сайту: