ВИРТУАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 372.862, 681.5
ВИРТУАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Ю.В. Китаев
Рассматривается построение виртуальных лабораторных работ. Ключевые слова: виртуальные лабораторные работы, тестирование, дистанционное обучение.
Одной из ведущих компонент процесса обучения является тестирование полученных знаний, навыков и компетенций студента на основе системы дистанционного обучения СПбГУ ИТМО AcademicNT, в том числе с использованием виртуальных лабораторных работ (ВЛР).
Автором разработан и внедрен в систему дистанционного обучения (СДО) пакет ВЛР по темам «Цифровая электроника» и «Микропроцессорная техника». Все работы выполнены в виде Java-апплетов или в формате SWF с использованием JavaScript, загружаемых на компьютер студента. Структура каждой работы включает:
1–2 исследовательских блока;
выбор (или синтез) формулировки определения для исследуемого устройства;
решение задач для закрепления знаний, полученных в исследовательских блоках. В отличие от большинства существующих решений [1], для каждой конкретной работы последова-
тельность предъявляемых блоков виртуальной работы должна обеспечить совокупность следующих признаков: а) уникальность профиля, в котором наиболее полно решается поставленная задача; б) масштабируемость для различных ВЛР; в) оптимальность компоновки визуальных элементов ВЛР: условное графическое обозначение исследуемого устройства, журнал исследования, органы управления и отображения данных и справочное окно; г) оптимальность организации функционирования многочисленных элементов интерфейса, которые должны обеспечивать однозначную траекторию выполнения работы.
Рассмотрим решение поставленных задач на примере (рисунок). Выполнение работы студент начинает с исследования предлагаемого устройства в режиме «черного ящика». На рисунке представлен фрагмент типового окна Java-апплета начального этапа исследования двоичных счетчиков. В левом верхнем углу располагается условное графическое обозначение исследуемого устройства, к входам которого подводятся тестовые комбинации входных сигналов. Выходные значения студент заносит в таблицу справа. Внизу приводятся пояснения к выполнению ВЛР.
Набор элементов управления варьируется для различных задач и этапов выполнения работы. На каждом шаге выполнения работы для исключения тупиковых ситуаций активным может быть только один элемент или группа. Все остальные элементы, в том числе незаполненные поля ввода, на данном временном срезе пассивны. Объем сообщения не позволяет показать и описать остальные кадры примера. Все работы доступны для изучения и выполнения в [2].
Рисунок. Фрагмент типовой ВЛР
Всего автором разработано и внедрено в систему AcademicNT 18 таких работ, часть из них написана на языке ActionScript в среде Macromedia Flash и JS, в остальных используется Java. Предлагаемая структура ВЛР позволяет обеспечить оптимальное соотношение времени разработки и объема содержательной части при модульном способе построения ВЛР, позволяющем переносить архитектуру исследования на другие объекты изучения в приведенных курсах.
1. Кудинов Д.Н. Перспективы разработки виртуальных лабораторных работ на базе комплекса программ T-FLEX // Современные проблемы науки и образования. – 2009. – № 6. – С. 71–74.
2. Китаев Ю.В. Цифровая и микропроцессорная техника. Конспект лекций, виртуальные лабораторные работы, интерактивные задачи и другой материал [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://faculty.ifmo.ru/electron/cons/, свободный. Яз. рус. (дата обращения 24.05.2011).
Китаев Юрий Васильевич – Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, доцент, KitaevUV@km.ru
146
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
УДК 372.862, 681.5
ВИРТУАЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Ю.В. Китаев
Рассматривается построение виртуальных лабораторных работ. Ключевые слова: виртуальные лабораторные работы, тестирование, дистанционное обучение.
Одной из ведущих компонент процесса обучения является тестирование полученных знаний, навыков и компетенций студента на основе системы дистанционного обучения СПбГУ ИТМО AcademicNT, в том числе с использованием виртуальных лабораторных работ (ВЛР).
Автором разработан и внедрен в систему дистанционного обучения (СДО) пакет ВЛР по темам «Цифровая электроника» и «Микропроцессорная техника». Все работы выполнены в виде Java-апплетов или в формате SWF с использованием JavaScript, загружаемых на компьютер студента. Структура каждой работы включает:
1–2 исследовательских блока;
выбор (или синтез) формулировки определения для исследуемого устройства;
решение задач для закрепления знаний, полученных в исследовательских блоках. В отличие от большинства существующих решений [1], для каждой конкретной работы последова-
тельность предъявляемых блоков виртуальной работы должна обеспечить совокупность следующих признаков: а) уникальность профиля, в котором наиболее полно решается поставленная задача; б) масштабируемость для различных ВЛР; в) оптимальность компоновки визуальных элементов ВЛР: условное графическое обозначение исследуемого устройства, журнал исследования, органы управления и отображения данных и справочное окно; г) оптимальность организации функционирования многочисленных элементов интерфейса, которые должны обеспечивать однозначную траекторию выполнения работы.
Рассмотрим решение поставленных задач на примере (рисунок). Выполнение работы студент начинает с исследования предлагаемого устройства в режиме «черного ящика». На рисунке представлен фрагмент типового окна Java-апплета начального этапа исследования двоичных счетчиков. В левом верхнем углу располагается условное графическое обозначение исследуемого устройства, к входам которого подводятся тестовые комбинации входных сигналов. Выходные значения студент заносит в таблицу справа. Внизу приводятся пояснения к выполнению ВЛР.
Набор элементов управления варьируется для различных задач и этапов выполнения работы. На каждом шаге выполнения работы для исключения тупиковых ситуаций активным может быть только один элемент или группа. Все остальные элементы, в том числе незаполненные поля ввода, на данном временном срезе пассивны. Объем сообщения не позволяет показать и описать остальные кадры примера. Все работы доступны для изучения и выполнения в [2].
Рисунок. Фрагмент типовой ВЛР
Всего автором разработано и внедрено в систему AcademicNT 18 таких работ, часть из них написана на языке ActionScript в среде Macromedia Flash и JS, в остальных используется Java. Предлагаемая структура ВЛР позволяет обеспечить оптимальное соотношение времени разработки и объема содержательной части при модульном способе построения ВЛР, позволяющем переносить архитектуру исследования на другие объекты изучения в приведенных курсах.
1. Кудинов Д.Н. Перспективы разработки виртуальных лабораторных работ на базе комплекса программ T-FLEX // Современные проблемы науки и образования. – 2009. – № 6. – С. 71–74.
2. Китаев Ю.В. Цифровая и микропроцессорная техника. Конспект лекций, виртуальные лабораторные работы, интерактивные задачи и другой материал [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://faculty.ifmo.ru/electron/cons/, свободный. Яз. рус. (дата обращения 24.05.2011).
Китаев Юрий Васильевич – Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, доцент, KitaevUV@km.ru
146
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)