Комбинированная методика выполнения виртуальных лабораторных работ в удаленном доступе


Важнейшей частью учебного процесса в высшем техническом образовании являются лабораторные работы, обеспечивающие приобретение знаний и необходимых компетенций для практической деятельности выпускника. Наиболее сложно организовать выполнение лабораторных работ в режимах удаленного доступа.

В Карагандинском государственном техническом университете на кафедре автоматизации производственных процессов для обучения по образовательным программам «Автоматизация и управление», «Электроэнергетика», «Теплоэнергетика» созданы и внедрены виртуальные лабораторно-практические комплексы (ВЛПК). Каждый комплекс содержит программную часть и методическое обеспечение, включающие теоретические разделы и методические указания по выполнению 5¸15 лабораторных работ в электронном виде,  и полностью закрывает дисциплину.

ВЛПК  созданы на базе ППП имитационного и схемотехнического моделирования: МatLab, LabVIEW, MultiSim (Electronics WB), MPLAB  и др. Для разработки использовались учебные версии указанных программных сред.

Комплексы составляют основу виртуальной лабораторной базы кафедры и используются в образовательном процессе при дневном обучении, а также при реализации дистанционных образовательных технологий. В настоящее время в период эти технологии эффективно применяются для организации учебного процесса в режиме удаленного доступа при дневном обучении.

В весеннем семестре таким образом проводятся лабораторные работы по дисциплинам «Цифровая техника», «Электроника», «Цифровые устройства и микропроцессоры» в группах АиУ-18-4, АиУ-18-5, ЭЭ-18-3, ЭЭ-19-2с, ЭЭ-19-3с, РЭТ-17-3 в период карантина проводились лабораторные занятия на программном обеспечении, установленном каждым студентом у себя на компьютере (МatLab, LabVIEW, MultiSim (Electronics WB), MPLAB, PROTEUS и др.).

В системе UNIVER 2.0 студентам для изучения вышеперечисленных дисциплин выложены необходимые материалы:

  • силлабус, где отмечены темы лекций, лабораторных и практических занятий, сроки выполнения заданий по соответствующему виду занятий, баллы за выполненные задания, необходимая литература;
  • учебное пособие/методические указания к выполнению лабораторных/практических работ, в которых представлен краткий теоретический материал и сами задания с подробным описанием их выполнения;
  • вопросы для подготовки к промежуточному контролю: модулям, экзамену;
  • задания на СРСП, СРС, а также и другие материалы.

Согласно расписанию занятий и графика выполнения заданий:

  1. Студент выполняет последовательно методические указания по лабораторной работе. В методических указаниях указано: какие процедуры необходимо выполнить и из каких разделов должен состоять отчет.
  2. В случае возникновения вопросов студент в ИС УНИВЕР направляет их преподавателю.
  3. Для ответа на вопросы преподаватель также использует ИС УНИВЕР.
  4. Для общения также использует электронную почту.
  5. Студент формирует отчет (документ Word или PDF) по правилам КарГТУ.
  6. Посредством ИС Универ студент отправляет преподавателю отчет. Для объективной оценки лабораторных работ преподаватель проверяет, как работает сама программа (в которой были сделаны схемы), а студент присылает на проверку видео и файлы, выполненные в соответствующей программе на e-mail преподавателю.
  7. Для защиты лабораторных работ используются инструменты ИС УНИВЕР.
  8. Преподаватель оценивает знания студента и заполняет журнал посещения в ИС УНИВЕР.

Ниже представлены подтверждающие материалы проведенных занятий. Так, студент гр. АиУ-18-5 Тен В. представил отчет через ИС UNIVER 2.0.

Студентка гр. АиУ-18-4 Абжанова А. записала видеофайл с рабочей схемой отправила на почту, а отчет в WORD прикрепила в ИС UNIVER 2.0.

 

Студент гр.РЭТ-17-3 Данько И. на почту отправил схему, выполненную в программе Протеус.

 

Выполнение лабораторных и практических работ по дисциплине «Прикладное программное обеспечение систем управления» в дистанционном режиме в учебных группах АиУ 17-3 и АИУ 18с происходит по аналогичной, но несколько отличающейся в плане защит технологии:

  1. Студентам во время проведений лекций в системе ZOOM объясняется учебный материал, необходимый для выполнения лабораторных и практических работ. Весь лекционный материал представлен в виде презентаций (рисунок 1).
  2. В системе UNIVER, по почте и Whatts APP, студенту предоставляются все презентации лекционного курса, в которых прописаны так же ссылки на дополнительную литературу и выдается задание на лабораторные работы. Кроме того, весь лекционный и практический материал приведен в трех электронных пособиях на сайте КарГТУ.
  3. Для выполнения лабораторных и практических работ студентами используются ППП для создания систем управления технологических процессов, свободно распространяемый пакет CoDeSys, Step 7, WinCC. Часть установочных пакетов выложена для свободного скачивания на GOOGLE диск (рисунок 2).
  4. При возникновении вопросов, проводится плановые (во время практических и лабораторных занятий согласно расписанию) и внеплановые (индивидуальные) консультации в системе ZOOM, где студенты имеют возможность в индивидуальном порядке продемонстрировать свой экран компьютера и получить консультации по вопросам работы в специализированном ПО и индивидуальным заданиям.
  5. Далее в систему UNIVER и на почту студенты высылают лабораторные работы и программы систем управления (Рисунки 3-5).
  6. Защита работ происходит в системе ZOOM в режиме онлайн, с демонстрацией студеном созданной системы управления удалено со своего компьютера и ответами на вопросы.

 

Рисунок 1 – Ресурсы системы UNIVER

Рисунок 2 – ПО

Рисунок 3 – Письма с отчетами по лабораторным работам

 

Таким образом, реализуются комбинированные on-line и off-line технологии выполнения лабораторных работ в удаленном доступе.

Следует отметить, что процесс создания учебно-методического обеспечения   для удаленного доступа по лабораторным работам для технических специальностей вузов — это серьезная научно-техническая задача, требующая системной работы и привлечения различных ресурсов.

И.В. Брейдо — Зав кафедрой АПП, д.т.н., профессор 

Без рубрики