/
Text
технологій навчання фізики (астрономії) в сучасній школі 11. Усова А.В. Развитие зкспериментальньїхуменийу учащихся на разлічньїх зтапах обучения / А.В. Усова, А.А. Бобров // В кн.: Методика использования физического зксперимента в учебном процессе. - Свердловск: Свердловский педагоги- ческий институт, 1985. - С. 91-98. И. В. Оленюк Гусятинскнй колледж Тернопольского национального технического университета гіменії ІІвана Пулюя ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕЙСТВЕННЬІХ ЗНАНИЙ В ПРОЦЕССЕ РЕШЕНИЯ РАЗНОУРОВНЕВЬІХ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В статье раскрьіваются особенности использования разноуровневьіх физических задач в процессе формиро- вания действенньїх физических знаний, которьіе отвечают прогнозируемьім результатам учебьі. В частности, исполь- зование физических задач зталонного характера на разньїх зтапах усвоения учебного материала обеспечшю получение в ходе итогового контроля іюдтвсрждснгія достижения боль- шинством студентов високого уровня качества знаний. Ключевьіе слова: физическая задача, интегральньїе лич- ностно-действенньїе измерители, управлення, учебно-позна- вательная деятельность, прогнозируемьіе результати учебн. І. V. Оіепуик Оияуаіін Со//ере о(іііе Теторої Ічан Риіуну Маііопаї ТесИпісаІ Іінічегміу ГЕАТ11КЕ8 ГОКМАТІОХ ОГ ЕГГЕСТІУЕ КГЮУУЕЕИСЕ IX ТНЕ М11ЕТІ-ЕЕУЕЕ РНУ8ІСАЕ РКОВБЕМ8 8ОЕ11ТІО1М8 Іп ІІіс айісіе ІІіс Гсаїшсз о£ ІІіс изе о£ бійегеїй ієуєі о£ рііузіса 1 Іазкз ореп ир іп ІІіс ргосезз о£ £оппіп§ о£ е££ес(іуе рііу вісаі к поміссфс (1іа( аіютег (Ііе Го гссазі гезиКз о£ віисіісв. п рагіісиїаг, ІІіс иве о£ рііувісаі (авкв о£ віашіапі сііагасіег оп ІІіс йійегепі 8(а§ев о£ тазіегіїщ о£ ссіїїсаі іо па І таїегіаі ргоуійей а гесеірі сіигіпц Гіпаї сопігої о£ сопйппайоп о£ асіїіеуетепі о£ віисісікв о£ їїЦії ієуєі о£ циаіііу о£ кпом іссфс в таіогіїу. Кеу ноні в: рііувісаі (азк, іпїещаі регвопаїііу теазигіїщ сісі іссв. тапа^етеїКв, ейисайопаї-сощііііуе асііхіїу. £огесаз( ГЄ5ИІІ5 о£ 5ІИСІІС5. Отримано: 21.04.2015 УДК 621.317.329 Р. А. Поведа Калі ’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка ВИКОРИСТАННЯ ПРОГРАМ ЕЬЕСТКОИІСЗ МОККВЕМСН МІЛ-ТІЗІМ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ СТУДЕНІВ ФІЗИЧНИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ Використання програм Еіесігопісз ЗУогкЬепсІїМиКізіт для підготовки фахівців з електро- та радіотехніки, мікроелектро- ніки. Розглядаються методичні можливості використання комп'ютерного моделювання для поліпшення технологічної під- готовки фахівців фізико-математичних факультетів, спеціальності «Електроніка». Розглянуто доцільно використання на лекційних, практичних та лабораторних заняттях з схемотехніки таких прикладних пакетів проектування напівпровіднико- вих пристроїв електроніки як Еіесігопісз ЗУогкЬеисІї, Місгосошриіег Сігсиіі Апаїу віз Рго§гат. МаіЬаЬ. Ключові слова: Еіесігопісв АогкЬспсІї Миііівіт, електротехніка, комп'ютерне моделювання. На сьогоднішній день персональний комп'ютер став незамінним інструментом для аналізу, дослідження і моде- лювання процесів практично у всіх сферах знань. Важко собі уявити процес створення сучасних пристроїв електро- ніки, починаючи від напівпровідникових елементів і закін- чуючи оптимізацією процесів у функціонально закінчених пристроях, без застосування засобів обчислювальної тех- ніки. Ці завдання вирішують універсальні і спеціалізовані програми. Починаючи вивчення основ електроніки, дуже важливо мати простий та доступний інструмент для пере- вірки теоретичних знань на практиці, організації й прове- дення експериментальних досліджень схем широкого класу. Донедавна таким інструментом була тільки навчальна лабо- раторія з досить обмеженим набором схем і невеликим на- бором приладів. Але сьогодні ми є свідками стрімкого роз- витку інших програмних інструментів, що використовують сучасне математичне моделювання для створення віртуаль- ної лабораторії. Це призвело до появи нових підходів до ви- вчення таких фундаментальних дисциплін, як електротехні- ка і електроніка. В даний час програми моделювання схем настільки розвинені і доступні, що природним чином допо- внюють традиційні методи. Використання програм стало вже стандартом у всіх зарубіжних технічних університетах. Це підтверджується великою кількістю навчальної літерату- ри з використання цього нового інструменту. Такий спосіб моделювання схем привабливий і зруч- ний для широкого кола користувачів лише тоді, коли процес дослідження максимально наближений до реального експе- рименту. У цьому випадку студент, здійснюючи природну послідовність таких операцій, як збірка схеми з її елементів, підключення до неї вимірювальних приладів, завдання пара- метрів генераторів і установка режимів на панелях вимірю- вальних приладів, отримує результати вимірювань у звичній для нього формі завдяки зображенню на дисплеї комп'ютера знайомих приладів, таких як амперметр, вольтметр, мульти- метр, генератор сигналів, осцилограф. Традиційно електротехнічна складова підготовки інже- нерів у системі вищої освіти (бакалавр, магістр) складається з курсів електротехніки, електроніки і, схемотехніки. За вка- заними дисциплін в нашому університеті проводяться лек- ційні, практичні, семінарські та лабораторні заняття, а також виконуються самостійні та курсові роботи. Якщо врахувати, що електро- та радіотехнічна підго- товка будується на основі фізики і математики, то неважко побачити, що, по суті, тут в основному ми зустрічаємося з електричними та електронними ланцюгами і їх моделюван- ням в тій чи іншій формі. У силу зазначених обставин від- кривається багате поле для використання схемотехнічних програм. Як показує аналіз стану програмного забезпечен- ня з схемотехнічного моделювання, на етапі початкового засвоєння методів автоматизованого проектування та на етапах проведення начально-дослідних робіт доцільно роз- глянути можливість використання наступних прикладних пакетів проектування напівпровідникових пристроїв електро- ніки: Еіссігопісв ХУогкЬсисІї (Електронна лабораторія); Місто Сар - Місгосоїприіег Сігсиіі Апаїувів Ргортат (Програма ана- лізу схем на микрокомп'ютерах) та інтегрований програмний комплекс МаіЬаЬ (Маїгіх ЕаЬогаЮгу). який орієнтований в першу чергу на обробку масивів даних (матриць і векторів). Практика показує, що більша частина вищезазначених курсів з успіхом може вивчатися за допомогою програм: Еіссігоиісв ХУогкЬсисІї. N1 МиІіІБІш, БаЬУІЕУ [1-4]. Лекції з аналогової та цифрової схемотехніки з викорис- танням зазначених програм стають мультимедійними - більше інформативними та наглядними, сприяють глибшому розу- мінню матеріалу студентами. На лекціях за допомогою пре- зентації демонструється побудова моделей ланцюгів і за до- помогою відповідних віртуальних приладів режими їх роботи. Студенти також охоче виконують моделювання з окремих тем. При цьому всі «мертві» схеми підручника стають інтерактив- ними. Лабораторні роботи проводяться у вигляді віртуальних моделей, а потім повторюються на стандартних макетних пла- тах, що дозволяє глибше вивчити матеріал, а також розширити межі досліджуваних систем. Аналогічно, розрахункові роботи проводяться стандартно, а потім порівнюються з результатами моделювання. Відповіді студентів на екзамені також можуть су проводжу ватися демонстрацією відповідних моделей. При використані програми в навчальному курсі «Ос- нови електротехніки та електроніки» в програмі Еіссігоиісв ХУогкЬсисІї МиІіІБІш відсутня можливість побудови вектор- Поведа Р. А.. 2015 261
Розділ 5. /нноватики у впровадженні інформаційно-комунікаційних них діаграм і моделі ма- шин змінного струму. У цих випадках доводить- ся переходити до інших програм, наприклад до- бре себе зарекомендува- ла програма «7КЕС», що працює в середовищі опе- раційної системи Апсігоісі (1Шр8://р1ау.8оо£Іе.сопі/ 8їоге/аррз/сІеїаіІ8?ісІ=ги. к66.хг1с&1й=ги). Відсутність реальних практикумів з електроніки (особливо цифрової) не дає іншого вибору, як пе- рехід на віртуальний прак- тики. Як один з варіантів реалізації - виконується збірка найпростіших елек- тронних вузлів і пристроїв на макетних платах з їх па- ралельним комп'ютерним моделюванням. Віртуальна лабора- торія відкриває для ви- щих навчальних закладів найширші можливості вдосконалення навчального проце- су та розвитку методів експериментального дослідження. Комп'ютерна мікросхемотехніка, як основа віртуальної електроніки, в програмному забезпеченні є різновидом сис- теми автоматизованого проектування електронних пристро- їв. Сьогодні стало вже цілком очевидно, що аналіз і експе- риментальне дослідження процесів в електроніці неможливі без застосування комп'ютера. Наявність лабораторії математичного моделювання з розвиненою інструментальною підтримкою дозволяє реалі- зувати практично необмежену можливості з планування та проведенню експериментів з широким класом електричних та електронних схем Для вивчення та аналізу нескладних електронних схем, наприклад, при моделюванні різних ста- тистичних і динамічних режимів роботи: напівпровідни- кових приладів - діодів, транзисторів, і на їх основі різних функціональних вузлів - аналогових і цифрових пристроїв. Наявність сучасного приладового парку в програмі ЕІССІГОПІС8 А'огкЬспсІї Миійзіш надає в розпорядження ко- ристувача унікальні можливості для планування і прове- дення широкого спектру експериментів: від найпростіших дослідів до дослідження реальних електротехнічних при- строїв. Такий інструмент є ідеальним засобом навчання сту- дентів, оскільки дозволяє зняти практично всі обмеження, що стосуються елементної бази і приладового парку [1-4]. Програма Еіссіго пісз А'огкЬспсІї МиШзіш корисна для студентів вищих навчальних закладів усіх форм навчання, які вивчають курс електроніки, оскільки вона істотно роз- ширює можливості виконання розрахункових та курсових робіт, лабораторних робіт, а також кращого їх розуміння. Поява в програмах Еіссігоіііса А'огкЬспсІї Миііізіт модулів ЕаЬУІЕА' і їх подальша інтеграція, а також зв'язки з реаль- ними пристроями істотно підвищують можливості навчання, що свідчить, що сьогодні є простий і доступний інструмент для проведення експериментальних досліджень широкого класу електричних та електронних схем, який включає в себе величезну бібліотеку елементів і приладів. Список використаних джерел: 1. Панфилов Д.И. Злектротехника и злектроника в зксперимен- та\ и упражнениях : практикум по Еіссігопісз А'огкЬспсІї / Д.И. Панфилов. -М. : Додека, 1999. -Т. 2. - 332 с. 2. Поведа Р.А. Моделювання радіоелектронних пристроїв за допомогою комп’ютера / Р.А. Поведа, А.А. Криськов, Ц.А. Криськов // Збірник наукових праць КПДПУ - 1999. - Вип. 5,-С. 58-61. Рис. 1. Схема дослідження фільтру, зібраного в Еіесігопісз ІУогкЬепсИ МиИізіт 3. Поведа Р.А. Моделювання експериментів Ніколи Тесла у віртуальній лабораторії А'огкЬспсІї / Р.А. Поведа // Наукові праці Кам’янець-Подільського національного університету імені Івана Огієнка : збірник за підсумками звітної наукової конференції викладачів, докторантів та аспірантів : у 5-ти томах. - Кам’янець-Подільський: Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка. - 2010. - Вип. 9. - Т. 2. - С. 44-45. 4. ХернитерМаркЕ. МііІІІзіпі 7: Современная система компютер- ного моделирования и анализа схем злектронньїх устройств / Мате Е. Негпйег. - М.: ДМК-Пресс. 2006. - 492 с. Р. А. Поведа КаменегріІодольскіт национальньїй университет имени ІІвана Огиенко ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММ ЕЬЕСТКСЖІС8 УУОККВЕУІСН М11ЕТІ8ІМ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ФИЗИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ Использование програми Еіесігошсв А'огкЬспсІї МиІД- 5Іш для подготовки специалистов по злектро- и радиотех- ники, микрозлектроники. Рассматриваются методические возможности использования компьютерного моделирова- ния для улучшения технологической подготовки специали- стов физико-математических факультетов, специальности «Злектроника». Рассмотреньї целесообразно использова- ние на лекционньїх, практических и лабораторних за- нятиях по схемотехнике таких прикладних пакетов про- ектирования полупроводниковьіх устройств злектроники как Еіссігопісз А'огкЬспсІї. Місгосотриіег Сі генії Апаїувів Ргорат, МаіЬаЬ. Ключевьіе слова: Еіссігопісз А'огкЬспсІї Миїйвіт, злектротехника, компьютерное моделирование. К. А. РоуеДа Катіапеіз-Росііізку Іеап ОИіепко Маііопаї Ііпіеегзііу 118Е РКОСКАМ ЕЕЕСТКОІМІС8 УУОККВЕІМСН М11ЕТІ8ІМ ТО РКЕРАКЕ 81110РМ 8 ГОКА ГІІТІІКЕ РНУ8ІСІ8Т ІІ5Іп§ Діє ргорат Еіссігопісз А'огкЬспсІї Миїйвіт £ог Ігаіпіпе іп сіссігісаі апД гасііо еп§іпеегіп§, тісгоеіесігопісв. ТІїе теЙюДісаІ роввіЬіІійев о£ ивіїщ сотриіег вітиіайоп Іо ітргоуе Діє ргосевв о£ ргерагаДоп о£ ехреіів о£ рііувісаі апсі таДіетаДсаІ ГасиІІу. зрссіаііу «Еіссігопісз». СопвіДегв ехре- сіісііі (о иве іп Діє Іесіиге, ргасйсаі а псі ІаЬогаїоіу сіаввев оп висії сігсиійу Девізи зоГімаїс раска^сз зстісопсіисіог еіес- Ігопісв ііке ЕІесігопісв А'огкЬспсІї. Місгосотриіег СігсиД Апаїувів Ргорат, МаїЬаЬ. Кеу но ні з: ЕІесігопісв А'огкЬспсІї Миїйвіт, сіссігісаі еп§іпеегіп§, сотриіег вітиіайоп. Отримано: 2.02.2015 262