Автоматизированные обучающие системы и комплексы

 

В учебном процессе используются разнообразные технические средства обучения (ТСО), которые по функциональному назначению делятся на информационные, контролирующие, обучающие и управляющие. Такими средствами являются информационные устройства статической и динамической проекций, различные контролирующие приспособления.

 Качественно новым этапом в создании технических средств обучения является использование систем, автоматизирующих определенные учебные процедуры: передачу информации, контроль знаний, коррекцию учебной работы, составление учебной документации. Это направление получило развитие только после применения в системе образования ЭВМ.

Автоматизированная обучающая система (АОС) определяется как совокупность связанных в единое целое технических, математических, лингвистических и информационно-методических средств, предназначенных для автоматизации обучающего диалога, поиска и обработки учебной информации. При использовании ЭВМ в сфере образования применяют также термин «автоматизированный обучающий комплекс» (АОК), под которым понимают соединение нескольких технически разнородных (или пространственно разделенных) средств, с целью придания этой совокупности таких свойств, которыми они порознь не обладали. Функциональное назначение АОК заключается в реализации совокупности учебных процедур и управлении учебным процессом.

Автоматизированная обучающая система состоит из подсистем, которые принято делить на функциональные и обеспечивающие. Функциональные подсистемы связаны с основной целевой функцией и делятся на подсистемы обучения, контроля, самостоятельной работы, моделирования, лабораторного практикума и т. п. Обеспечивающие подсистемы создают необходимые условия для реализации целевой функции и делятся на подсистемы технические, программные, учебно-методические. Основной проблемой при проектировании и организации АОС является обеспечение оптимального взаимодействия разнородных подсистем, подчиненного реализации основной целевой функции: управлению познавательной деятельностью.

 

Персональный компьютер как универсальный прибор

 

Безусловным фаворитом цифровой электроники является компьютер. Как и человечество, компьютеры имеют свою историю и родословную механические, электромеханические, электронные, оптические, биологические.

Компьютер обладает сверхфеноменальной памятью, неотразимой эстетической красотой пользовательского интерфейса и богатейшими возможностями. Однако, несмотря на всю сложность современных компьютеров, они в своей основе прозаично перебирают эти «быть или не быть» в виде электрических сигналов - «единиц и нулей», в громадном количестве, с бешеной скоростью и в необходимом порядке.

Создание компьютера следует считать наивысшим достижением человечества за прошедшее время, поскольку нет ни одной сферы деятельности от любого производства до разнообразного творчества, где бы с его помощью не происходила настоящая революция. В первую очередь с нарастающей интенсивностью продолжается «генерирование» самих компьютеров и, с появлением их новых поколений, создаются интеллектуальные производства и «умные» дома. В основе этой информационно-интеллектуальной революции лежит прогресс в цифровой микроэлектронике.

Большое развитие получила компьютерная схемотехника, как основа виртуальной электроники. В программном обеспечении она является разновидностью САПР (Систем Автоматизированного Проектирования) электронных устройств. В настоящее время разработано много подобных программ и среди них достаточно эффективна Micro-Cap (Microcomputer Circuit Analysis Program - «Программа анализа схем на микрокомпьютерах»).

При проведении моделирования не применяется какая-либо «сложная математика», а широко используются сервисные возможности самой компьютерной программы. Для эффективного использования программой для достижения поставленных задач предполагается, что пользователи обладают некоторыми навыками работы на персональном компьютере.

Технология использования программы универсальна для применения ее к конкретным схемам. На созданных компьютерных моделях можно, изменять в широких пределах как состав и параметры компонентов, так и собственно схемотехнику, отбирая для практического изготовления наилучшие варианты, удовлетворяющие выполнению поставленной задачи. Это продуктивно во всех отношениях от минимизации временных и финансовых затрат, до развития знаний, умений и навыков, составляющих основу профессионализма.

 

Материальное оснащение кабинета лабораторно-практических работ

 

В ходе лабораторно-практических занятий происходит изучение теоретического материал изучаемой темы с целью последующего грамотного проведения практических исследований поставленной задачи.

Для проведения работ требуется:

- персональный компьютер (процессор Pentium с ОЗУ не менее 8 Мб);

- монитор с разрешающей способностью не менее 800х600;

- видеокарта, работающая в режиме 800х600 с цветностью не менее 65 тысяч цветов;

- операционная система: Windows 95, Windows 98, Windows NT или Windows ХР;

- манипулятор "мышь";

- программы эмуляции и исследования электронных схем.

Технология проведения занятий, необходимые требования к теоретической подготовке изученной темы и практической части полностью изложены в соответствующем материале для каждого лабораторно-практического занятия.