Телематика'2006

XIII Всероссийская
научно-методическая
конференция


 

 

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ, УПРАВЛЯЕМЫХ КОМПЬЮТЕРОМ, В ФИЗИЧЕСКОМ ПРАКТИКУМЕ

И.Н. Евдокимов, Н.Ю. Елисеев, В.Б. Нагаев

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина, Москва

Тел.: (495) 930-95-42, e-mail: eliseev@gubkin.ru

(Скачать вариант для печати)


На кафедре физики РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина разработан и внедрен новый подход к лабораторной работе в современном физическом практикуме. Новые лабораторные работы строятся на основе компьютера. В таких лабораторных работах компьютер используется в управлении экспериментом, для регистрации данных, выполнения трудоемких расчетов, а также для проверки знаний и обучения студента. При этом студент может провести эксперимент и в ручном режиме. Таким образом, нами создана концепция рабочего места студента для выполнения лабораторной работы, где студент смог бы за одно занятие выполнить полный учебный цикл, включающий допуск к работе, проведение измерений, фиксацию и программную обработку результатов, контроль теоретических знаний по выполняемой работе.
В настоящее время разработано и смонтировано несколько лабораторных комплексов, которые используются в учебном процессе, ведутся работы по разработке методик реализации их различного использования, в частности, для проведения студенческих научных исследований. Сами лабораторные комплексы значительно отличаются по уровню требований, предъявляемых к студентам. Например, лабораторная работа «Определение емкости конденсатора» достаточно проста и легко может быть выполнена, а такие лабораторные работы, как «Определение теплоемкости жидких сред диатермическим методом» или «Определение температуры застывания нефтепродуктов» могут выполнить только подготовленные студенты, магистранты или аспиранты.
Использование лабораторных комплексов в процессе проведения учебных занятий со студентами показало, что они действительно обеспечивают более легкое и достаточно быстрое выполнение лабораторных работ, хорошую воспроизводимость измерений, позволяют разнообразить саму программу выполнения лабораторной работы. Однако были выявлены и определенные проблемы. Использование различного программного обеспечения, часто не стандартного, идущего с измерителями физических величин, приводит к необходимости проведения дополнительной подготовки студента с целью научить его пользоваться этим программным обеспечением. Видимые возможности устранения этой проблемы это создание полностью собственного программного обеспечения, чему способствуют и открытые протоколы измерительных устройств. К тому же это позволит и заложить более широкие возможности, такие как, удаленное получение результатов измерений через интернет, то есть проведение измерений в удаленной лаборатории, использование демонстрационного проведения измерения, например на лекции. К сожалению, это требует значительных временных и финансовых затрат, и хотя работы в этом направлении ведутся, в настоящее время реализуется более простой подход, заключающийся в обучении студента, использованию имеющегося программного обеспечения.
Чаще других эти лабораторные комплексы используют студенты специальности "Физические процессы горного или нефтегазового производства", магистранты, обучающиеся по программам «Физика пластовых флюидов» и «Инженерные исследования для управления разработкой месторождений и оценки техногенных последствий». В дальнейшем они используют эти лабораторные комплексы и в своей научно-исследовательской работе.
Таким образом, предложено направление внедрения информационных технологий в физический практикум, изготовлено и используется в учебном процессе несколько лабораторных комплексов. Получен опыт применения лабораторных комплексов, намечены возможные направления совершенствования такого подхода к лабораторной работе в физическом практикуме.

 



Санкт-Петербург, 5-8 июня 2006 г.
XIII Всероссийская научно-методическая конференция "Телематика'2006"