Интернет-лаборатория «Основы электротехники и электроники» как пример современного учебного комплекса с удаленным доступом для открытого инженерного образования
Аннотация
Рассмотрены вопросы создания автоматизированного лабораторного практикума удаленного доступа с применением современных информационных и коммуникационных технологий. Проанализирован опыт зарубежных (Массачусетский технологический институт, MIT, США; Сиднейский технологический университет, UST, Австралия, и др.) и российских (МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва; Сибирский федеральный университет, Красноярск) университетов в этой области. В частности, Московский энергетический институт длительное время разрабатывает и применяет автоматизированные лабораторные практикумы. Cпециалисты МЭИ приняли участие в подготовке национального отраслевого стандарта, описывающего требования к такому оборудованию. Ускоряющееся распространение информационных технологий в современном обществе приводит к существенным изменениям в средствах и методах подготовки специалистов в области техники и технологий. Показано, что возможно создание и эффективное использование единичных комплектов оборудования для организации большого набора лабораторных работ в рамках очного, заочного и дистанционного обучения. Такие комплекты имеют круглосуточный удаленный доступ по компьютерной сети. При этом учащемуся необходимо лишь подключение к сети интернет. Представлена структура автоматизированного лабораторного практикума удаленного доступа. Отмечены особенности выполненной разработки. Приведено краткое описание созданного лабораторного оборудования. Показано, что современный уровень развития телекоммуникационных технологий позволяет перейти от формирования множества экземпляров программного обеспечения, устанавливаемого на каждое рабочее место пользователя, к созданию программных комплексов, выполненных в виде веб-приложений. Данный подход использован авторами и при создании программного обеспечения для обслуживания удаленных пользователей лабораторного комплекса. Оно способно работать на различных платформах. Приведена структура программного обеспечения и его краткая характеристика. Показано, что компьютерное моделирование изучаемых объектов является обязательным компонентом лабораторного комплекса. Наибольшими возможностями, как правило, обладают проприетарные программные комплексы. Однако их использование в системах массового обучения является затруднительным как с финансовой, так и с организационной точки зрения. Поэтому рассматриваемый аппаратно-программный комплекс дополнен подсистемой удаленного компьютерного моделирования. Рассмотрен пример реализации и использования представленной разработки.
Литература
2. Kazitov M., Nelayev V. Active Virtual Laboratory at Internet as an Effective Tool For Learning // Global Congress on Engineering Education. Cracow. Poland. Sept. 6—11. 1998.
3. Visionary Physicist Uses WWW To Create World-Sized Lab // HellerReports #3552. July 16. 1999.
4. World Wide Student Laboratory // SBIR Grant #0232861. NSF. DMI-0232861. 2003.
5. Hardison J. An Open-Source Export Package for the MIT Microelectronics WebLab // Advanced Undergraduate Project. MIT. June 2002.
6. Lin Y. A Collaboration System and a Graphical Interface for the MIT Microelectronics WebLab // Masters of Engineering Thesis. MIT. June 2002.
7. Nasser P. Remote Microscope for Polymer Crystallization Weblab // Masters of Engineering Thesis. MIT. 2002
8. Zimin A.M. The Role of Automated Remote Assessable Laboratories in a Practical Preparation of Students // Russian Federal State Agency of Education. N.E. Bauman Moscow State Technical University. Moscow. 2006.
9. Подлесный С.А., Сарафанов А.В., Комаров В.А. Концепция типовых решений при построении автоматизированных лабораторных практикумов с удаленным доступом (на примере дисциплин радиотехнических специальностей). Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005.
10. Подлесный С.А. Электронное обучение и обеспечение его качества // Инженерное образование. 2013. Вып. 12. С. 104—111.
11. Арбузов Ю.В., Леньшин В.Н., Свиридов В.Г. Учебный лабораторный практикум в системе дистанционного образования. Проблемы информатизации // Теоретический и научно-практический журнал РАН. 1996. Вып. 3. С. 40—45.
12. Арбузов Ю.В., Леньшин В.Н., Маслов С.И. и др. Новый подход к инженерному образованию. Теория и практика открытого доступа к информационным и техническим ресурсам /А.А. Поляков, ред. М.: Центр-Пресс, 2000.
13. Отраслевой стандарт 9.2—98. Системы автоматизированного лабораторного практикума. Основные положения.
#
1. Arodzero A. World Wide Student Laboratory Project // Los Alamos National Laboratory E-library, Physics #9806044. Feb. 20. 1995. Rev. June 19. 1998.
2. Kazitov M., Nelayev V. Active Virtual Laboratory at Internet as an Effective Tool For Learning // Global Congress on Engineering Education. Cracow. Poland. Sept. 6—11. 1998.
3. Visionary Physicist Uses WWW To Create World-Sized Lab // HellerReports #3552. July 16. 1999.
4. World Wide Student Laboratory // SBIR Grant #0232861. NSF, DMI-0232861, 2003.
5. Hardison J. An Open-Source Export Package for the MIT Microelectronics WebLab // Advanced Undergraduate Project. MIT. June 2002.
6. Lin Y. A Collaboration System and a Graphical Interface for the MIT Microelectronics WebLab // Masters of Engineering Thesis. MIT. June 2002.
7. Nasser P. Remote Microscope for Polymer Crystallization Weblab // Masters of Engineering Thesis. MIT. 2002
8. Zimin A.M. The Role of Automated Remote Assessable Laboratories in a Practical Preparation of Students // Russian Federal State Agency of Education. N.E. Bauman Moscow State Technical University. Moscow. 2006.
9. Podlesnyy S.A., Sarafanov A.V., Komarov V.A. Kontseptsiya Tipovykh Resheniy pri Postroenii Avtomatizirovannykh Laboratornykh Praktikumov s Udalennym Dostupom (na Primere Distsiplin Radiotekhnicheskikh Spetsial'nostey). Krasnoyarsk: IPTS KGTU, 2005. (in Russian).
10. Podlesnyy S.A. Elektronnoe Obuchenie i Obespechenie ego Kachestva // Inzhenernoe Obrazovanie. 2013;12:104—111. (in Russian).
11. Arbuzov Yu.V., Len'shin V.N., Sviridov V.G. Uchebnyy Laboratornyy Praktikum v Sisteme Distantsionnogo Obrazovaniya. Problemy Informatizatsii // Teoreticheskiy i Nauchno-Prakticheskiy Zhurnal RAN. 1996;3:40—45. (in Russian).
12. Arbuzov YU.V., Len'shin V.N., Maslov S.I. i dr. Novyy Podkhod k Inzhenernomu Obrazovaniyu. Teoriya i Praktika Otkrytogo Dostupa k Informatsionnym i Tekhnicheskim Resursam /A.A. Polyakov, Red. M.: Tsentr-Press, 2000. (in Russian).
13. Otraslevoy Standart 9.2—98. Sistemy Avtomatizirovannogo Laboratornogo Praktikuma. Osnovnye Polozheniya. (in Russian).
