Создание электронных учебных материалов

Наряду с КТ, рассчитанными на индивидуальную работу учащегося в автономном режиме, разрабатываются КТ, предназначенные для отработки совместной деятельности групп пользователей. Современные средства сетевого программирования (Java, MacroMedia Flash с встроенным языком Action script) позволяют создавать КТ достаточно компактные по объему и легко передаваемые даже по низкоскоростным каналам связи.

Пример 1. Компьютерная лабораторная работа "Определение ускорения свободного падения с помощью математического и физического маятников". Цель работы: изучение незатухающих свободных гармонических колебаний физического и математического маятников и определение периода их колебаний.

На рис. 2.4 представлена компьютерная лабораторная установка для проведения данной работы, которая состоит из секундомера (в центре), физического маятника (справа) и математического маятника (слева).

Физические процессы колебания маятников реализованы с помощью математических моделей незатухающих свободных гармонических колебаний и средствами компьютерной графики. Процессы обрабатываются на моделях и выводятся на экран в реальном масштабе времени.

Рис. 2.4.

В процессе выполнения работы, обучаемый измеряет период колебания маятников и фиксирует результаты измерений в таблице. На основании полученных данных производится расчет ускорения свободного падения и результат заносится в таблицу. Компьютер проверяет полученный результат и делает заключение о правильности проведенных измерений и расчетов.

Пример 2. Виртуальный тренажер аварийных переключений основных электрических линий типовой электроподстанции (рис. 2.5). Цель работы – получение практических навыков правильного аварийного переключения подключенных предприятий на резервные линии в соответствии с поступившей "вводной" о произошедшей аварии. Данный тренажер предназначен для обучения оперативно- диспетчерского персонала энергетических объектов методике проведения плановых переключений, выработки навыков принятия решения в аварийных ситуациях. Суть тренинга заключается в том, что обучаемый должен воспроизвести определенную последовательность переключений на модели электрической части энергообъекта в условиях нормальной работы или аварийной ситуации. Последовательность действий включает:

• выбор задания;
• вывод детального описания условий задания;
• работа с интерактивной схемой энергообъекта.

Рис. 2.5.

Во время тренинга доступны:

• экран со схемой;
• экраны панелей защиты;
• панели управления;
• панели контроля.

Возможна передача результатов выполнения задания на Web-сервер для их анализа, обработки и сохранения.

Компьютерные задачники (КЗ) используются для закрепления приобретенных в ходе обучения теоретических знаний и выработки на их основе умений и навыков решения типовых практических задач. КЗ ориентированы на самостоятельную работу учащихся, поэтому они могут послужить крайне полезным инструментом подготовки в дистанционном обучении. При использовании традиционных образовательных технологий КЗ позволяют дополнять занятия под руководством преподавателя самостоятельным тренингом.

В целом, автоматизация учебных работ профессионального характера создает предпосылки для глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов на математических или имитационных моделях и реальных физических стендах для проведения параметрических исследований и оптимизации. Вместе с тем, осмысленное применение систем автоматизации требует достаточно высокой профессиональной квалификации, которой учащиеся еще не обладают. Следует учесть, что отрицательное влияние на качество профессиональной подготовки оказывает скрытность расчетов, выполняемых компонентами ЭОР. Многие вычисления, которые в ЭОР нередко объявляются рутинной работой, обладают большим обучающим эффектом, так как позволяют проследить и понять связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками.

Объединение в одном УМКД различных ЭОР позволяет решить нередко возникающую при традиционных методах преподавания проблему разрыва между теоретическими знаниями с одной стороны и практическими навыками и умениями, с другой. Причиной разрыва служит отрыв теоретического обучения от получения практических навыков (лабораторные и практические занятия) и контроля знаний (как правило, защита лабораторных работ и ограниченного числа контрольных работ в ходе семестра плюс зачеты и экзамены в конце семестра). Комплексное использование ЭОР позволяет сочетать изучение теоретического материала с контролем знаний (тестирование по разделу), получением практических навыков (разбор эталонных задач в КЗ и самостоятельное решение задач из КЗ), выполнением лабораторных работ по изучаемому материалу. Таким образом, обучающийся, имеющий возможность работать с дидактически проработанным комплектом ЭОР, может в удобном для себя темпе изучать материалы различных тем дисциплины в комплексе, а не разорванными во времени частями, как это часто происходит в традиционном учебном процессе без использования ЭОР.