Силушкин С.В., Фомичев Ю.М., Цимбалист Э.И., Баранов П.Ф. Национальный исследовательский Томский политехнический университет


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
303


т
ем более их сочетание могут привести к заболеваниям, психическим стрессам, ошибкам в поведении
людей, к авариям, порче оборудования, несчастным случаям.

При проектировании должны учитываться виды деятельности, включая техническое
обслуживание, эксплуатаци
ю и ремонт оборудования, с тем, чтобы гарантировать выполнение
соответствующих нормативных требований охраны труда путем разработки и использования методов
проектирования оснащения рабочих мест, производственных процессов, оборудования с учетом
требований
эргономики, обеспечивая исключение или снижение производственного риска
непосредственно в месте его проявления.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники,
программных средств и среды:
Учебник.― М.: Логос, 2001.― 356с.

2.

Рунге В.Ф., Манусевич Ю.П. Эргономика в дизайне среды. М.: Архитектура
-
С, 2005.


327 с.

3.

Пособие к СНиП 2.08.02
-
89 «Проектирование высших учебных заведений и институтов повышения
квалификации».


ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУ
АЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

В УЧЕБНОМ КУРСЕ «ЭЛЕКТРОНИКА»

Силушкин С.В.
, Фомичев Ю.М., Цимбалист Э.И., Баранов П.Ф.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет,

Россия, г. Томск, пр. Ленина, 30, 634050

E
-
mail:
[email protected]



APPLICATION OF VIRTUAL INSTRUMENTATION

IN THE COURSE «ELECTRONICS»

Silushkin S.V.
, Fomichev Yu.M., Tsimbalist E.I., Baranov P.F.

National Research Tomsk Polytechnic University,

Russia, Tomsk, Lenin
str., 30, 634050

E
-
mail:
[email protected]



Annotation.

The paper is demonstrated the opportunities of using virtual instrumentation technology to help
students conduct experimental research by modern technologies in the electrical and electronic measurements
training.


Введение

Повсеместное внедрение в
практику инженерного образования информационных образовательных
технологий сдерживается отсутствием обеспеченности инженерных направлений программными
продуктами, дидактических и методических рекомендаций и т.п., что также отражают авторы из МГТУ
им. Н.Э.Б
аумана [1].

304


Учитывая современные требования к профессиональным навыкам выпускников ВУЗов,
необходимо выделить из ожидаемых результатов обучения студентов компетенции в виде знаний,
умений и навыков работы с современными аппаратно
-
программными средствами, в

том числе с
использованием технологии виртуальных приборов (ВП) в лабораторных циклах различных дисциплин.

Развитие современной техники и быстро изменяющиеся условия, в которых должен
ориентироваться и разбираться выпускник, заставляет ВУЗы непрерывно ада
птироваться к запросам
промышленности. При этом лабораторная (экспериментальная) база ВУЗов, как правило, морально
устаревает. Технология виртуальных приборов позволяет сократить этот разрыв и сэкономить
значительные финансовые ресурсы, не снижая качества
обучения. Мировая практика подтверждает
устойчивую и усиливающуюся тенденцию продвижения виртуальных технологий в учебном процессе
[2,3]. Одним из примеров таких технологий является программная среда LabVIEW компании National
Instruments (США). Технология
ВП и сопровождающее ее аппаратное обеспечение позволяют
модернизировать учебные лаборатории гибким, программно перестраиваемым измерительным
оборудованием. Такой подход позволяет модернизировать уже имеющиеся средства измерений, а также
внедрять автоматизи
рованные измерительные системы и станции для учебного процесса [4].

Применение технологий ВП в учебном процессе

Кафедра КИСМ ИК в рамках Инновационной образовательной программы приобрела
оборудование и программное обеспечение компании
National

Instruments

(
LabVIEW

и
специализированное приложение


среда схемотехнического моделирования и анализа электрических
схем
Multisim

10
), на базе которых был реализован цикл лабораторных работ по курсу «Электроника».
Сотрудниками кафедры разработано соответствующее мето
дическое обеспечение [5, 6] и два
лабораторных макета для проведения практических занятий на лабораторных станция двух поколений NI
ELVIS и NI ELVIS II (рис. 1). В пособии [6] авторами предлагается не только проведение физического
эксперимента в ходе выпол
нения лабораторных работ, но и самостоятельной подготовкой к ним на
основе проектирования электрических схем в
Multisim

10.

Программно
-
аппаратная среда NI ELVIS предоставляет программное обеспечение, разработанное
в среде LabVIEW, и аппаратуру сбора данных

(платы сбора данных и пр.) для создания измерительных
систем, обладающих функциональными возможностями комплекта привычных измерительных
приборов. Технология ВП оперирует не с виртуальными, а с реальными физически существующими
объектами электроники и име
ет дело с реальными процессами, что выгодно отличает ее от виртуального
моделирования. Немаловажно, что LabVIEW обеспечивает создание виртуальных измерительных
приборов, используемых для различных измерительных задач, с последующей обработкой данных.

На ка
федре КИСМ организовано проведение цикла лабораторных работ со студентами Института
кибернетики, обучающимся по направлениям подготовки: «Стандартизация и метрология в
приборостроении», «Управление в технических системах», «Автоматизация технологических пр
оцессов
и производств», «Информатика и вычислительная техника».

305




а)

б)

Рис.1. Расположение объектов исследования аналоговой электроники

на станции
NI

ELVIS

(а) и
NI

ELVIS

II

(б)


Особое внимание при подготовке к работам уделено внеаудиторной работе
студента, которая
предполагает: изучение (повторение) теоретических положений изучаемой дисциплины или
предшествующих дисциплин, на которые опирается планирование, постановка, проведение
эксперимента и обработка его результатов; уяснение целей и задач лабо
раторной работы; понимание
работы принципиальных схем эксперимента, методик получения требуемых характеристик и параметров
(разработку схем и методик эксперимента при работе в режиме активного эксперимента); ответы на
контрольные вопросы, поставленные в оп
исании к работе; обработка результатов эксперимента и
оформление отчета. Внеаудиторная подготовка студента к лабораторной работе должно формировать
понимание технологии процесса эксперимента и ожидаемых результатов по разделам работы. Что
достигается предо
ставленным свободным доступом к методическим материалом и возможностью
проводить экспериментальные исследования самостоятельно.

Заключение

Разработанный и реализованный на базе NI ELVIS в Томском политехническом университете
цикл лабораторных работ по анал
оговой электронике может также использоваться для подготовки
специалистов различных направлений. При этом студенты могут не только использовать готовые
приложения, предоставленные для проведения экспериментов, но и самостоятельно разрабатывать ВП в
среде
L
abVIEW
.

Предлагаемые методические материалы позволяют выполнять лабораторные работы как на месте
в лаборатории, так и дома в среде
Multisim

10.

Так как цикл лабораторных работ выполняется на реальном оборудовании, а не только
моделируется, то реализуется
очень важный обучающий принцип


проведение физического
эксперимента и получение действительных характеристик исследуемых элементов и схем.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

Волков А.А., Гастев С. Интегративно
-
аксиологический подход к конструированию учебных
материалов, программ и курсов с применением новых информационных технологий в инженерном
образовании. 1. Теоретические предпосылки. // Наука и образование, 2008.


URL
:
ht
tp
://
technomag
.
edu
.
ru
/
doc
/86287.
html

(дата обращения: 22.02.2014).

306


2.

Andria G., Baccigalupi A., Borsic M. and others have. Remote Didactic Laboratory «G. Savastano,» The
Italian Experience for E
-
Learning at the Technical Universities in the Field of
Electrical and Electronic
Measurement: Architecture and Optimization of the Communication Performance Based on Thin Client
Technology // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement.


2007.


V. 56.


№ 4.

3.

Ranaldo N., Rapuno S., Riccio M., Zoino F
. Remote Control and Video Capturing of Electronic
Instrumentation for Distance Learning // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement.


2007.


V. 56.


№ 4.

4.

Соловов А.В.Виртуальные учебные лаборатории в инженерном образовании // Индустрия
обра
зования. Выпуск 2.


М.: МГИУ, 2002. С. 386

392.

5.

Цимбалист Э.И., Силушкин С.В. Исследование аналоговых схем в программно
-
аппаратной среде NI
ELVIS: учебное пособие по электронике.


Томск: Изд
-
во Томского политехнического университета,
2009.


270 с.

6.

Цимба
лист Э.И., Баранов П.Ф., Силушкин С.В., Фомичев Ю.М. Электроника. Часть
I
. Лабораторный
практикум по аналоговой электронике в программно
-
аппаратной среде
NI

ELVIS

II
: учебное пособие
по электронике.


Томск: Изд
-
во Томского политехнического университета, 2
013.


302 с.



МОДЕРНИЗАЦИЯ И РАСШИРЕНИЕ ЛАБОРАТОРНО
-
АУДИТОРНОЙ БАЗЫ

КАК СПОСОБ РЕАЛИЗАЦИИ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ

В ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ

Пак В.В.

Томский политехнический университет, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 30, 634050

E
-
mail:
pakvv
@tpu.ru


MODERNIZATION AND EXPANSION OF LABORATORY AND CLASSROOM FACILITIES

IS METHOD FOR THE IMPLEMENTATION OF MODERN TEACHING METHODS

IN ENGINEERING EDUCATION

Pak V.V.

National

Research

Tomsk

Polytechnic

University
,

Russia,
Tomsk, Lenin str., 30, 634050

E
-
mail:
[email protected]


Annotation:

In this article we present examples of laboratory facilities they can improve individual work of
students within the framework of problem
-
oriented system of teaching physics.


В настоящее время выпускник технического университета должен быть профессионало
м высокого
уровня. Это требование, выдвигаемое современным обществом, заставляет обратить особое внимание на
подготовку инженерного состава. Конкурентоспособный выпускник обладает высоким мастерством в
своей профессии, способен легко осваивать новое оборуд
ование и адаптироваться к различным условиям
производства, решать поставленные задачи, анализировать решение и уметь оптимизировать его [1, 2].


Приложенные файлы

  • pdf 83479199
    Размер файла: 441 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий