«универсал» Лабораторный комплекс на основе использования компьютерных технологий - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Из опыта работы Самбуловой Т. А 1 95.28kb.
Развитие языковой одарённости младших школьников на основе использования... 1 71.51kb.
Кодекс о хакерах и любителях компьютерных вирусов 1 101.39kb.
Выпускная работа по «Основам информационных технологий» Магистрант... 1 238.3kb.
Комитет администрации Мамонтовского района по образованию Районная... 1 113.24kb.
В настоящее время, в связи с интенсивным развитием компьютерных и... 1 185.74kb.
Дипломных проектов для специальности 080507 «Менеджмент организации» 1 25.11kb.
Виртуальная школа компьютерных технологий 4 598.51kb.
Автоматизированный тестовый контроль знаний. Обучающие программы. 12 2136.43kb.
Реферат на тему: перспективы использования информационных технологий... 1 266.46kb.
«Болезни и их симптомы» 1 140.55kb.
Как выбрать атс для растущего бизнеса? 1 108.83kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
«универсал» Лабораторный комплекс на основе использования компьютерных технологий - страница №1/1


Универсал 19.04.2015

Иванова Наталья Петровна

Николаева Наталья Юрьевна

Стрельцова Марина Давидовна

ГОУ № 18 Василеостровского района
«УНИВЕРСАЛ»

Лабораторный комплекс

на основе использования компьютерных технологий

«Виртуальные измерительные приборы»


  1. Цель данной работы использовать информационные компьютерные технологии (ИКТ), позволяющие создать виртуальные измерительные приборы, для организации интегрированных лабораторных работ, содержащих

    • элементы физического эксперимента,

    • операции математической обработки результатов эксперимента

    • элементы программирования ввода-вывода и обработки данных.

  2. Целесообразность использования ИКТ подтверждается тем, что

  • Приборная база кабинетов физики устарела, технического персонала для поддержания лабораторного оборудования в надлежащем порядке и, в частности для регулярной поверки измерительных приборов, практически нет. Материальные средства для обновления лабораторной базы очень малы;

  • Предлагаемые ИКТ пригодны для изучения любых физических процессов, которые могут быть представлены сигналами постоянного и переменного тока напряжением до 20В, мощностью до 1Вт;

  • ИКТ позволяют непрерывно расширять и углублять содержание лабораторных работ, обеспечивают интерактивную работу школьников. Можно изменять порядок проведения эксперимента или повторять эксперимент с другими начальными параметрами.

  • Стоимость используемого оборудования и программного обеспечения вполне соизмерима со стоимостью приборов физического кабинета.

  • Учителя школ могут освоить методы работы с виртуальными приборами в ходе специальных занятий в рамках повышения квалификации.

  1. Возможность и эффективность сочетания в профессиональной деятельности традиционного и инновационного опыта

Для решения поставленной задачи использовано программное обеспечение LabView (фирмы National Instruments) с добавлением модуля USB6008 той же фирмы.

Каждая лабораторная работа отображается на экране компьютера - лицевой панелью виртуального прибора (см. презентацию в приложении). На лицевой панели расположены все средства ввода данных и отображения результатов эксперимента: цифровые и текстовые табло, регуляторы, таблицы и графики.

Основным достоинством предлагаемой технологии является то, что она почти не меняет привычного порядка работы учащихся при выполнении лабораторных работ.

Используя приборный блок, изготовленный на базе модуля USB6008, дети



  • устанавливают в наборном поле необходимые компоненты,

  • монтируют проводами электрическую схему,

Используя устройства ввода-вывода виртуальных приборов, дети

  • устанавливают исходные значения параметров, выполняют эксперимент,

  • анализируют результаты эксперимента в цифровой и графической форме,

  • вычисляют и выводят на графики параметры аппроксимации,

  • сопоставляют параметры аппроксимации с экспериментальными данными и либо корректируют аппроксимацию, либо повторяют эксперимент, изменяя исходные данные.


Темой урока может быть исследование любых физических процессов, которые можно представить аналоговыми или дискретными электрическими сигналами постоянного или переменного тока мощностью до 1Вт.

Количество лабораторных работ практически ограничивает только объем учебных часов. В настоящее время подготовлено 6 лабораторных работ:

  • Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока;

  • Исследование разряда конденсатора и измерение его электроемкости;

  • Снятие вольтамперной характеристики полупроводникового диода;

  • Изучение полупроводникового стабилитрона;

  • Изучение логических элементов электронно-вычислительной техники;

  • Изучение полусумматора.

. Учащийся может вывести на экран текст задания к лабораторной работе, описание порядка действий при установке компонентов и монтаже электрической схемы эксперимента.

Проводя эксперимент, учащийся может устанавливать в заданном диапазоне любые исходные значения параметров сигналов, менять схему соединения компонентов, вводить и корректировать параметры математической аппроксимации результатов эксперимента, повторять эксперимент с другими исходными данными.



Возможности развития и совершенствования. Тематику лабораторных работ можно расширить в пределах курса физики по темам: «Электричество», «Магнетизм», «Колебания». При наличии датчиков температуры, перемещения и деформации успешно могут быть выполнены работы по механике. Возможно моделирование оптических и ядерных процессов. Очень высокое качество и разнообразие методов графического представления результатов эксперимента.

Каждый учитель физики может сам продумать и спланировать физический эксперимент. Это может быть не только лабораторная работа, но и демонстрационный опыт, исследования в кружковой работе. Широчайшее поле деятельности для программирования ввода и вывода данных, для проведения эксперимента открыто как для учителей, так и для учащихся. Графический интерфейс пакета LabView не требует знания языков программирования, но требует достаточно серьёзного обучения.



  1. Возрастные особенности учащихся

Лабораторные работы можно проводить в рамках тематического планирования в тех классах, где физика входит в программу обучения.

  1. Последовательность внедрения в учебный процесс




Содержание этапа внедрения

Сроки внедрения

1. Обучение учителей работе в ПО LabView

Февраль – Март 2007 г.

2. Обучение учителей работе в ПО LabView c модулем USB6008

Апрель 2007 года

3. Проведение лабораторных работ в 10 – 11- х классах

Май 2007 года

4. Обсуждение результатов применения ИКТ «Виртуальные приборы»

Июнь 2007 года

5. Экспериментальное включение в учебный план

2007 - 2008 уч. год




  1. Исполнители:

В создании комплекса принимали участие

Учителя ГОУ № 18: Иванова Н.П., Николаева Н.Ю., Стрельцова М.Д. - методическое и программное обеспечение;

ООО «Система» при ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова»: в.н.с. Стрельцов Н.Н – системное и программное обеспечение, конструирование, изготовление прибора.

ООО «ВиТэк» - системный интегратор ф. National Instruments: генеральный директор М.К. Сорока - поставка модуля USB 6008, консультация по использованию пакета LabView, разработка и изготовление печатных плат;

ЗАО «Фирма СКАН» при ООО «Аналитические приборы» - потенциальный изготовитель аппаратного обеспечения комплекса.

  1. Перечень программных и аппаратных средств

  • Прикладной программный пакет LabView. Демоверсия LabView 7.0 компакт-диск к книге Тревис Дж. LabView для всех / Джеффри Тревис: Пер. с англ. Клушин Н.А. – М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2004.-544с.: илл.

  • Модуль USB6008 фирмы National Instruments, USA

  1. Системные требования к ПК, необходимое ПО

  • Windows XP/2000/NT/Me/9X

  • Не менее 64 Мб ОЗУ;

  • 65 Мб свободного дискового пространства

  • Процессор класса Pentium-166 и выше.

  • Имеются версии пакета, работающие с ОС MACOS, Linux, Sun, HP-UX.

  1. Список используемых информационных ресурсов

  • Практикум по физике в средней школе: Дидакт. материал: Пособие для учителя / Л.И. Анциферов, В.А. Буров, Ю.И. Дик и др.; Под ред. В.А. Бурова, Ю.И. Дика. – 3-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1987.- 191с.:ил.

  • Тревис Дж. LabView для всех / Джеффри Тревис: Пер. с англ. Клушин Н.А. – М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2004.-544с.: илл.

  • Батоврин В.К., Бессонов А.С., Мошкин В.В. LabView: практикум по электронике и микропроцессорной технике: Учебное пособие для вузов. – ДМКПресс, 2005.-182 с.:ил.


Приложение

Презентация «Универсал.ppt»