Методика створення віртуальних лабораторних стендів при підготовці фахівців з галузевого машинобудування

Abstract

Мета. Розробка методики формування лабораторних робіт з використанням віртуальних засобів навчання та стендів в освітніх середовищах для студентів-механіків. Методи дослідження. У роботі використано аналіз та узагальнення доcвіду відомих досліджень та розробок з впровадження віртуальних лабораторних практикумів у навчальний процес. Наукова новизна. Розглянуто можливості застосування у навчальному процесі віртуальних лабораторних стендів, особливості їх реалізації, основні переваги та недоліки. Виокремлено наступні типи лабораторних робіт та відповідних віртуальних стендів, що можуть використовуватися у цих роботах: лабораторні роботи репродуктивного характеру, присвячені вивченню конструкцій вузлів обладнання, використовують твердотільні моделей вузлів гірничих машин, розміщені на веб-сторінці з можливістю їх певного аналізу; лабораторні роботи частково пошукового характеру, які мають більший ухил у бік дослідження процесів, що протікають під час роботи гірничих машин, використовують імітаційні віртуальні стенди, що моделюють робочі процеси гірничих машин, що дозволяють здійсняти експериментальну перевірку формул, методик розрахунку, встановлення та підтвердження закономірностей, встановлення властивостей речовин, спостереження розвитку явищ або процесів, визначення оптимальних параметрів робочих процесів за заданими вихідними даними тощо; лабораторні роботи пошукового характеру, що також використовують імітаційні віртуальні стенди, за допомогою яких здобувачі проводять дослідження та знаходять залежності між вхідними та вихідними параметрами модельованого процесу. Визначено можливі шляхи реалізації таких віртуальних стендів. Практична новизна. Наведено загальну схему створення віртуальних лабораторних практикумів, згідно з якою об’єкти навчання (машини, що розглядаються у межах певної спеціальності) з точки зору навчання може бути представлені у вигляді опису конструкції, твердотільної та математичної моделей. Грунтуючись на цих описах, твердотільних та математичних моделях розробляються віртуальні лабораторні стенди, що можуть бути використані у лабораторних роботах під час вивчення різноманітних дисциплін. Розроблено послідовність підготовки лабораторних робіт з використанням віртуального стенду. Результати. Розроблено методику формування віртуальних лабораторних практикумів для студентів-механіків. Досліджено засоби реалізації віртуальних лабораторних робіт репродуктивного, частково пошукового та пошукового характеру. У подальшому планується проведення досліджень щодо реалізації окремих віртуальних лабораторних стендів для інженерних дисциплін.