Концепция интегрированных комплексов сетевых автоматизированных лабораторий с использованием виртуально-физической среды - Статья

Естественно, что обучение студентов должно соответствовать уровню развития промышленности, осуществляться в условиях близких к условиям работы специалистов на производстве и строиться на основе сбалансированного сочетания теоретического обучения с практическими и лабораторными занятиями, производственными практиками, научно-исследовательскими работами. С целью решения указанной проблемы на кафедре “Автоматизация и управление” Пензенской государственной технологической академии разработана концепция интегрированных комплексов сетевых автоматизированных лабораторий с использованием виртуально-физической среды, которая и рассматривается в данной работе [1]. Суть концепции состоит в интеграции всех видов учебных занятий, тренажа и научной деятельности по всем дисциплинам специальностей ВУЗА в единый универсальный интегрированный комплекс сетевых автоматизированных лабораторий (ИКСАЛ) ВУЗА, сочетающий в себе методы и методики автоматизированного исследования в виртуально-физической среде физических многофункциональных объектов (МОИ), технических средств автоматизации, программно-технических комплексов и их математических моделей, в целом интегрированных автоматизированных систем управления, объединяющих автоматизированные системы управления технологическими (АСУТП) и производственными процессами (АСУП). Первая ступень - это объединение всех видов занятий и научно-исследовательских работ, проводимых в ВУЗЕ, интеграция всех дисциплин специальностей в единую целостную систему с последующей интеграцией в единую систему ВУЗОВ. Совокупность технических и программных средств, математических моделей, методов и методик, процедур анализа и синтеза, исследования и проектирования по всем дисциплинам и специальностям вуза образует интегрированный комплекс.Создание ИКСАЛ предусматривает переход от специализированных лабораторий кафедр по отдельным дисциплинам и специальностям к интегрированным системам на всех уровнях (лекции, практические, лабораторные, семинарские и др. виды занятий) преподавания по различным специальностям и обеспечивает методическую, математическую, информационную, программно-техническую и организационную совместимость, единство целостность всего учебного процесса на основе интеграции различных педагогических технологий. Интегрированный комплекс сетевых автоматизированных лабораторий объединяет все лаборатории и аудитории ВУЗА в единую интегрированную систему с возможностью проведения в каждой из аудиторий и лабораторий любого вида занятий по любой дисциплине, преподаваемой в ВУЗЕ. Как показала оценка экономической эффективности ИКСАЛ затраты на создание одного рабочего места студента для проведения одного часа лабораторной работы примерно в 50 - 100 раз меньше (в зависимости от специальности или совокупности специальностей), чем в лучших современных системах.

Создание ИКСАЛ предусматривает переход от специализированных лабораторий кафедр по отдельным дисциплинам и специальностям к интегрированным системам на всех уровнях (лекции, практические, лабораторные, семинарские и др. виды занятий) преподавания по различным специальностям и обеспечивает методическую, математическую, информационную, программно-техническую и организационную совместимость, единство целостность всего учебного процесса на основе интеграции различных педагогических технологий.

Интегрированный комплекс сетевых автоматизированных лабораторий объединяет все лаборатории и аудитории ВУЗА в единую интегрированную систему с возможностью проведения в каждой из аудиторий и лабораторий любого вида занятий по любой дисциплине, преподаваемой в ВУЗЕ. Как показала оценка экономической эффективности ИКСАЛ затраты на создание одного рабочего места студента для проведения одного часа лабораторной работы примерно в 50 - 100 раз меньше (в зависимости от специальности или совокупности специальностей), чем в лучших современных системах.

Разработка и внедрение ИКСАЛ обеспечивает: 1. Повышение экономической эффективности проведения лабораторных занятий посредством: · резкого уменьшения количества эксплуатируемого оборудования;

· резкого уменьшения площади, занимаемой оборудованием;

· увеличения загрузки лабораторий;

· сокращения работ по обслуживанию.

2. Повышение динамичности и гибкости учебного процесса на основе различных педагогических технологий: · совместной учебной и научной деятельности студентов;

· диалоговой;

· игровой;

· задачной;

· тренинговой;

· информационной.

3. Создание условий для проведения самостоятельной работы студентов, НИРС, НИР, работы аспирантов, позволяющих: · формировать высокий познавательный интерес к усваиваемым знаниям, развивать творческий потенциал;

· способствовать более глубокому проникновению в отдельные разделы знаний по различным предметным областям на основе их дифференциации и интеграции, организации итерационных процедур;

· развивать творческие способности и склонность к научно-исследовательской деятельности;

· расширять теоретический кругозор и научную эрудицию;

· проводить наиболее эффективный профессиональный отбор способной, одаренной и талантливой студенческой молодежи для дальнейшего обучения в магистратуре и аспирантуре с целью пополнения научных и педагогических кадров;

· популяризировать научные знания и достижения среди студентов, аспирантов и преподавателей.

4. Интеграции вариативных технологий обучения на основе: · системного подхода;

· совмещения учебных программ и учебных блоков различных дисциплин и специальностей;

· научной и практической ориентированности;

· структурированности и модульности;

· стратификации или уровневой дифференциации;

· единства, целостности обучения по всем дисциплинам специальностей;

· проблемного, дифференцированного и программированного обучения;

· индивидуальных, подгрупповых и фронтальных форм обучения;

· разнообразия средств и форм обучения.

5. Возможность создания интегрированной информационно-управляющей системы, объединяющей все виды деятельности ВУЗА в целом.

1. Прошин И.А., Прошин Д.И., Прошина Р.Д. Концепция построения лабораторной базы в вузе / Академия профессионального образования. - Санкт- Петербург. - 2006. - № 5. - С. 20 - 24.

2. Прошин И.А., Прошин Д.И., Прошина Р.Д. Интегрированная система комплексных сетевых автоматизированных лабораторий / Академия профессионального образования. - Санкт- Петербург. - 2006. - № 2. - С. 23 - 29.

3. Прошин И.А., Прошин Д.И., Прошина Р.Д. Методика проведения лабораторных занятий в условиях интегрированного комплекса сетевых автоматизированных лабораторий / Академия профессионального образования. - Санкт- Петербург. - 2007. - № 3 - 4. - С. 26 - 32.

4. Прошин И.А., Прошин Д.И., Прошина Н.Н. Структурно-параметрический синтез математических моделей в задачах обработки экспериментально-статистической информации. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2007. - 178 с.

5. Прошин И.А., Акулова Л.Ю., Акулов В.Г., Исследование технических систем с использованием управляемых графических моделей MATHCAD - Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2007. - 202 с.

6. Математическое моделирование и обработка информации в исследованиях на ЭВМ / И. А. Прошин, Д. И. Прошин, Н. Н. Мишина, А. И. Прошин, В. В. Усманов; Под ред. И. А. Прошина. - Пенза: ПТИ, 2000. - 422 с.

7. Прошин И. А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 1. Управление непосредственными преобразователями электрической энергии. - Пенза: ПТИ, 2002. - 333 с.

8. Прошин И. А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 2. Математическое моделирование вентильно-электромеханический систем. - Пенза: ПТИ, 2003. - 306 с.

9. Прошин И. А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 3. Синтез управляемых вентильно-электромеханический систем. - Пенза: ПТИ, 2003. - 320 с.

Размещено на .ru