Аннотация: в презентации представлен краткий обзор некоторых из инновационных технологий, таких как:

МЕТОД КЕЙСОВ (CASE-

STUDY) ,

МЕТОД «КОМПЬЮТЕРНАЯ СИМУЛЯЦИЯ», ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.

Алексеев А.В.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Таганрогского авиационного колледжа имени В.М. Петлякова

(ГБПОУ РО «ТАВИАК»)

ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПО

ТЕМЕ:

«Инновационные технологии в преподавании технических

дисциплин общепрофессионального цикла»

ИННОВАЦИОННЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ



Инновационные технологии – это те, которые

предполагают не столько освоение дисциплины, сколько

формирование компетенций, для чего используют

активные и интерактивные методы обучения. К таким

технологиям относятся, например, информационно-

коммуникационные технологии (привлечение

информатики в изучение технических дисциплин),

личностно-ориентированные технологии (развивающие

природные данные обучающихся, коммуникативные

способности), дидактические (использование новых

приемов, методов в учебном процессе) и др.

ПАССИВНЫЙ МЕТОД



Пассивный метод – это форма взаимодействия

преподавателя и обучающегося, при которой

преподаватель является основным действующим

лицом, управляющим ходом занятия, а

обучающиеся выступают в роли пассивных

слушателей.

АКТИВНЫЙ МЕТОД ОБУЧЕНИЯ



Активный метод обучения – это организации

учебного процесса, которая способствует

более активному, чем при пассивном способе,

взаимодействию с преподавателем. Если

пассивные методы предполагали

авторитарный стиль взаимодействия, то

активные предполагают демократический

стиль.

ИНТЕРАКТИВНЫЙ МЕТОД.



Интерактивный метод – это

«замыкание» студентов на себя.

Главное – общение студентов между

собой в процессе получения знаний. Роль

преподавателя на интерактивных

занятиях сводится к направлению

деятельности обучающихся на

достижение целей занятия.

Интерактивное обучение – это прежде

всего диалоговое обучение.

МЕТОД КЕЙСОВ (CASE-STUDY)



Метод кейсов (Case-study) – это предложение группе

конкретной ситуации с целью поиска решения,

обоснования данного решения с подробным анализом

поиска решения. Представилось возможным

использовать метод кейсов в преподавании

технических дисциплин для работы в малых группах.

Деятельность в малых группах – это одна из самых

результативных стратегий, так как она дает всем

студентам возможность участвовать в работе,

практиковать навыки сотрудничества,

межличностного общения (в частности, умение

активно слушать, вырабатывать общее мнение,

разрешать возникающие разногласия).

МЕТОД «КОМПЬЮТЕРНАЯ СИМУЛЯЦИЯ»



Метод «Компьютерная симуляция»

применялся в преподавании дисциплины

«Моделирование в технике». Обучающимся,

например, предлагались задания по

моделированию технологического процесса

с помощью средств визуализации.

Предлагалось диагностировать

переходный процесс при запуске

устройства, после чего методом подбора

параметров оптимизировать переходный

процесс.

МЕТОД «КОМПЬЮТЕРНАЯ СИМУЛЯЦИЯ»



Группа разбивалась на подгруппы по 2 студента. Были

поставлены цели:



1) ознакомление с инструментальными приложениями

программного пакета Scilab, получение навыков

первоначальной работы с системой визуального

моделирования Xcos;



2) исследование на ЭВМ динамических свойств объекта. В

качестве примера предлагалась простейшая замкнутая

система регулирования уровня жидкости в потоке с

отрицательной обратной связью, включающей объект

управления (ОУ) в виде инерционного звена 1-го порядка с

запаздыванием и управляющего устройства (УУ),

представляющего ПИ-регулятор (см. рис. 1). Регулируется

уровень потока h путём изменения положения S регулируемого

шибера.

МЕТОД «КОМПЬЮТЕРНАЯ СИМУЛЯЦИЯ»

Рис. 1. Схема системы регулирования

уровня жидкости

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.



На 1-ом этапе выполнения задания студент производит расчет

механизма или конструкции и получает искомые параметры. В

традиционной технологии обучения на этом процесс познания

заканчивался.



При обучении с применением ВЛП на 2 этапе студенту предлагается

промоделировать спроектированное изделие на компьютере. Если

параметры, рассчитанные студентом, совпадут с теми, которые

покажет компьютер, то расчет выполнен правильно, тема освоена. В

противном случае студент в своих расчетах ошибся, тему не освоил.

В случае успешного выполнения 1-го этапа задания студент может в

виртуальной среде промоделировать поведение исследуемой

механической системы в других условиях, что позволит ему более

глубоко усвоить изучаемую тему.



На 3 этапе студенту дается возможность поработать с реальной

механической системой, создать в ней те условия, которые были в

его расчете, и исследовать поведение системы с учетом

особенностей ее физической реализации.

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.



Разработка ВЛП по направлению

«Механика и мехатроника»

выполняется в среде LabVIEW 8.5 с

использованием дополнительных

модулей и библиотек.

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.



Ниже, в качестве примера, рассматривается

реализация виртуальной лабораторной работы

«Вертикальная спичка». Реальная механическая

конструкция состоит из спички, пробки и двух

вилок. Вес и координаты центров тяжести каждого

тела известны. Расчетная схема конструкции

представлена на рисунке 2.

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.

Рис. 2. Схема конструкции для исследования условий

устойчивого равновесия твердого тела

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.



Задавая углы наклона вилок и координаты их центров

масс (С1 и С2), студент должен по известным

формулам рассчитать координаты центра массы всей

конструкции (С) и определить предельное положение

вилок, при которых конструкция становится

неустойчивой и опрокидывается. Результаты расчетов

затем вводятся в модель, и проверяется

правильность решения. На рисунке 3 изображена

лицевая панель виртуальной лабораторной работы.

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.



Рис. 3. Лицевая панель лабораторной работы

«Вертикальная спичка»

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ,

РАЗРАБОТАННЫЙ В НОВОСИБИРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ

ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ.



Программа реализована с использованием базовых функций

LabVIEW, для наглядной визуализации результатов

применены 3D объекты и простейшие средства анимации.

Все детали конструкции текстурированы в соответствии с

материалами, из которых они изготовлены, это улучшает

наглядность модели и «оживляет» модельный эксперимент.

Изменяя параметры модели, студент может оперативно

исследовать поведение конструкции, находить граничные

условия, оценивать запас устойчивости по отношению к

внешним возмущающим факторам и т.п.



По завершении моделирования, студент собирает

конструкцию из реальных деталей и наблюдает поведение

физической конструкции. Неизбежные при этом отклонения

он должен объяснить.

Список литературы



1.

Раевская Л.Т., Карякин А.Л.

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В

ПРЕПОДАВАНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН //

Современные проблемы науки и образования. –

2017. – № 5.



2.

Е.Д. Баран , Н.В. Крамаренко , Е.С. Карнаков ,

Я.С. Купров. ВИРТУАЛЬНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ

ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ.