Перспектива пред виртуалните лаборатории в хтму – софия



Дата30.11.2018
Размер2.81 Mb.
#106907
ПЕРСПЕКТИВА ПРЕД ВИРТУАЛНИТЕ ЛАБОРАТОРИИ В ХТМУ – СОФИЯ
Веселин Илиев, Борислав Славов

Химикотехнологичен и металургичен университет

София, 1756, бул.”Климент Охридски” №8



Фиг. 1 Начална страница на курс в eLSe



Фиг. 2 Начална страница на авторски курс




След периода на ентусиазъм в годините около 2003-та, амбициите за въвеждане на дистанционно обучение в ХТМУ-София постепенно затихват. Понастоящем усилията за развитие на електронното обучение са насочени към създаване на електронно учебно съдържание за курсовете, при които има подходящи учебен материал и преподавателски капацитет. В настоящия доклад е изложен досегашният опит в приложението на електронната платформа e-Learning Shell (Copyright® 2001-2003 Rousse University) при обучението на студентите от ХТМУ-София и условията за създаване на виртуални учебни лаборатории. Описани са причините за въвеждане на тази форма на обучение и типовете експерименти използвани в нея. Дадени са конкретни примери за виртуални експерименти от курса по Техническа механика.

Платформата eLSe се използва в ХТМУ от 2003 г. Началният етап от прилагането й в учебната работа е описан в [1]. От 2008 г. дейността по въвеждане на електронно учебно съдържание се осъществява от “Звено за електронни материали” към Заместник ректора по учебната дейност. Звеното администрира профилите на 80% от курсовете в eLSe, като ги структурира и попълва с учебно съдържание, съпътстващо основното за курса (фиг.1). Другите 20% от курсовете са авторски (фиг.2) и за тях Звеното изпълнява само общи дейности по обслужването. За стимулиране на подготовката на авторски курсове са проведени два конкурса за електронно учебно съдържание. Финансирането на дейността на Звеното е в размер на 0.1% от субсидията за издръжка на обучението.





Фиг. 3 Начална страница на виртуален експеримент за определяне на ударна жилавост



През последните години едно от направленията в които се развива електронното обучение е създаване на виртуални учебни лаборатории. Не са малко примерите за такива лаборатории по химия [2], физика [3], металургия [4], механика [5]. Въпреки неодобрението на по-вечето преподаватели, тази форма постепенно започва да намира приложение и в учебната практика на ХТМУ. Една от причините за това е недостатъчното финансиране за закупуване на ново лабораторно оборудване. Затруднено е и поддържането на старото оборудване. По-вечето апарати отдавна са излязли от производство, поради което липсват резервни части и квалифициран персонал за ремонт и поддръжка.

Друга причина за преминаване към виртуални лабораторни експерименти е силно намаленият хорариум на аудиторните занятия. Това често води до отпадане на упражнения от учебния план, съкращаване на броя на експериментите в учебните програми или запазване на броя на експериментите, но влошаване на качеството на преподаване при съкратеното аудиторно присъствие. Тези проблеми могат да бъде избягнати с въвеждане на съпътстващи виртуални експерименти, които да запознаят студентите с общите условия за провеждане на упражнението и техниката за безопасност и да облекчат индивидуалната работа в реалната лаборатория. Трябва да се спомене и това, че в учебните програми присъстват и експерименти с голяма продължителност, които не могат да бъдат проведени изцяло в аудиторните часове и досега също са провеждани виртуално без подходяща обезпеченост.

Според програмните средства и работната среда виртуалните експерименти могат да бъдат разделени на виртуални експерименти с реално оборудване, виртуални експерименти с виртуално оборудване и виртуални експерименти с програмен симулатор. При провеждане на експериментите, от факултетния номер на студента се генерират индивидуални експериментални резултати, които се обработват и представят в писмен протокол. За приложението на такива експерименти в ХТМУ-София тук са дадени примери от курса по “Техническа механика”.


Фиг. 4 Начална страница на виртуален експеримент за определяне на границата на умора




1. Виртуални експерименти с реално оборудване

При тези експерименти описанието на средствата за изпълнение (изпитвателна машина и опитни образци) става на базата на реално съществуваща лабораторна машина, с устройството и начина на действие на която студентите се запознават по време на аудиторните упражнения, предвидени в учебната програма на дисциплината (фиг.3 и фиг.4). Провеждането на експеримента се осъществява посредством симулационен модул. Такива експерименти са разработени за определяне на продължителната якост, ударната жилавост, твърдостта и якостта при променливи напрежения (умора) на конструкционните материали.
2. Виртуални експерименти с виртуално оборудване

При тези експерименти описанието на средствата за изпълнение става на базата на лабораторна машина, синтезирана в 3D графична среда(фиг.5). За запознаване със съставните части на изпитвателната машина и експерименталното определяне характеристиките на изследвания процес, на студентите се предоставят видеоклипове с графични анимации.





Фиг. 5 Начална страница на виртуален експеримент за определяне на динамичните модули на еластичност





Фиг. 6 Виртуален експеримент за определяне на характеристиките на предавателен механизъм



3. Виртуални експерименти с програмен симулатор

За провеждането на експериментите тук се използват различни обучаващи софтуерни среди, разпространявани от развитите центрове за електронно обучение (фиг.6). Често тези програми се предлагат придружени с книжно методическо ръководство, което улеснява въвеждането им в учебната практика. В упражненията по Техническа механика се използва програмата MD Solids [6] (безплатно копие на версия 1.5, разпространявано през сайта на Dept. of Mechanical Engineering, University of Alberta).


Литература



  1. В. Илиев, Приложение на платформата eLSe при задочно обучение на студентите от ХТМУ-СОФИЯ. Втора национална конференция с международно участие за електронно обучение във висшето образование, 14-17 септември 2006, Китен

  2. Virtual Chemistry Laboratory, Copyright 2002 Oxford University, http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/

  3. Virtual Physics Laboratory , Simple Machines LLC, http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php

  4. Steeluniversity, University of Liverpool,

http://steeluniversity.org

  1. Virtual Laboratory for the Study of Mechanics, Masoud Rais-Rohani, http://www.ae.msstate.edu/vlsm/

  2. Educational software for Mechanics of Materials, Timothy A. Philpot

http://mdsolids.com/
Каталог: users -> Iliev -> zveno -> Publikacii
Publikacii -> Качеството на електронното обучение ергономичен подход за оценяването му
zveno -> Азбучен показалец на основните понятия
Publikacii -> Електронното обучение в хтму – реалност и нагласи на студентите
zveno -> Част първа методологични проблеми
zveno -> Част трета ергономична характеристика
zveno -> Работоспособност и умора. Организация на труда на човека–оператор част пета работоспособност и умора
Publikacii -> Развитие на електронното обучение в хтму софия веселин Илиев, доцент, д-р инж


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница