Известно, что информатизация образования несет в себе уникальные возможности накопления, доступа и оперирования различной информацией, в том числе, в сфере дистанционного образования. В качестве мощного средства информатизации образования все больше используется сеть интернета, но попытки «прямой» компьютеризации образования» [103, С.87] создают лишь хороший задел для их интеграции с новыми информационными технологиями.
В технических вузах одной из привычных организационных форм обучения являются стендовые лабораторные работы (СЛР), традиционно используемые для формирования некоторых профессионально важных умений и навыков будущих специалистов. Но они уже не отвечают условиям высокоавтоматизированного и информационно насыщенного производства. Обеспечение качества подготовки выпускников, отвечающего усложняющимся требованиям управления производством, привело к разработке принципиально новой формы организации учебной деятельности будущих инженеров, названную виртуальные стендовые лабораторные работы (ВСЛР) [2]. Слово «виртуальный» отражает ту особенность, что управление автоматизированными процессами осуществляется в виртуальном пространстве в режиме «on-line».
История создания технических виртуальных реальностей начинается в среде военных между первой и второй мировыми войнами, но подобие нынешним системам вырисовывается лишь с 1957 года, когда Хейлинг запатентовал головной дисплей. В 70-х годах 20 века в Массачусетском технологическом институте термином «виртуальная реальность» пытались выразить интерактивность человека в компьютерном пространстве. Как уже говорилось выше, в 1984 ввел этот термин в оборот и Леньер. Датой рождения метафизической виртуальной реальности можно считать 1985 год, год издания романа У. Гибсона «Necromancer». Постепенно, кроме компьютерных игр, появляются компьютерные проекты виртуальных библиотек, музеев. Г. Фольц пророчит появление «киберкланов» - людей, навсегда «ушедших» в киберпространство. В мае 1991г. в сенатском подкомитете США, с участием А. Гора, дискутируются вопросы новых технологий в образовательном процессе, названных информационными технологиями.
Таково техническое рождение виртуальной реальности, перемешанное с метафизическими явлениями конца 20-го века. Оставив метафизику философам и теологам, вернемся к первичной технической причине, приведшей к появлению виртуальной реальности – многофункциональному моделированию всевозможных, в том числе и сложных технологических, процессов и управление ими с помощью информационных технологий. В канве данного исследования – виртуальная реальность, виртуальность, виртуальный лабораторный стенд – это многофункциональное моделирование и проектирование на реальном оборудовании автоматизированных технологических процессов, протекающих в реальном времени, и управляемых в режиме «on-line», или говоря педагогическим языком - это форма, синтезирующая в себе собственно учебную, квазипрофессиональную и учебно-профессиональную деятельности [1].
Хотя в комплексе человеческой культуры виртуальная реальность может стать разрушающим фактором, в научно-техническом она же выступает как проектная культура, направленная на позитивное решение различных вопросов, задач, проблем, в том числе и в образовании. Это будет продолжаться и далее, если человечество будет следовать несколько перефразированному принципу древних римлян: natura parendo vincitur – природу, читай – технику, покоряют, повинуясь ей.
Итак, практика использования ВСЛР с самого начала показала, что они выступают богатой инновационной формой, интегрирующей в себе разноплановые межпредметные знания и множество видов учебной работы студентов. В ВСЛР моделируются вероятностные ситуации будущей профессиональной деятельности, анализируя которые студенты должны принимать конкретные управленческие решения на основе оперативно поступающей информации. Важнейшую роль играет здесь временной фактор: возникающие проблемы решаются студентами не в статике, а в динамике, задаваемой автоматизированными технологическими процессами и обслуживающими их информационными. Все это требует мыслительного и личностного включения в предметную область профессиональной деятельности, выполняющую функцию смыслообразующих контекстов. Поэтому ВСЛР - не простая разновидность обычной организационной формы обучения - СЛР с добавлением современного оборудования и новых информационных технологий, а инновационная форма организационной учебной деятельности будущих специалистов, или, другими словами, контекстная кейс-технология.
Таким образом, ВСЛР преобразует удаленное (от нескольких метров для «очников» до многих километров для «дистанционников») место нахождения обучающегося в «on-line»-место рядом с преподавателем для выполнения лабораторных работ в рамках соответствующих учебных программ для очной, очно-заочной, заочной и дистанционной форм организации образовательного процесса.
Виртуальная стендовая лаборатория представляет собой ряд стандартных стендов, связанных с контроллером, управляющий сигнал на который подается с компьютера напрямую или через сервер в зависимости от расстояния и формы обучения (см. Рисунок 1).
Стенды оборудованы:
§ двигателем постоянного тока с независимым возбуждением и двигателем переменного тока - асинхронным с фазным ротором, при определенных условиях замыкающимся накоротко;
§ преобразователями - тиристорным и частотным с векторным управлением;
§ аппаратурой контроля и защиты.
Все оборудование подобрано по принципу унификации.
Рис.1
При необходимости можно произвести замену неисправного или устаревшего оборудования без особых затрат силами команд студентов разных курсов специальностей определённых специальностей и направлений. К стендам прилагается комплект
проводов для сборки схем при выполнении конкретной ВСЛР.
Такая компоновка оборудования, аппаратуры, приборов
наиболее приближена к существующим самым передовым
на сегодняшний день автоматизированным технологическим процессам, с которыми большинству выпускников технического вуза придется
столкнуться
сразу
после получения
диплома,
в
какой бы
сфере деятельности им не пришлось бы начинать работать.
Функциональные возможности ВСЛР позволяют
проводить практические и лабораторные занятия по значительному количеству специальных дисциплин, показывая студентам межпредметные связи этих дисциплин, изучаемых ими в рамках
как их, так и смежных специальностей.
Методические рекомендации для студентов, работающих «по поводу»
ВСЛР, разрабатывают преподаватели соответствующих дисциплин на основании определенной части цельного пакета задания конкретной ВСЛР.
Аккумулируют все разработанные методические указания
и рекомендации председатели предметно- методических комиссий
специальностей и направлений. Окончательный пакет комплексного использования ВСЛР утверждает заведующий кафедрой.
Список литературы
1. Вербицкий, А.А. Глоссарий терминов
и понятий контекстного обучения. «Контекстное обучение» [Текст].
Вып. 1. / А.А. Вербицкий. - М.: РИЦ
«Альфа», 2004. - 32 с.
2. Гамбург, К.С. Виртуальные стендовые
лабораторные работы как инновационная форма контекстного обучения [Текст]:
автореферат дис. … канд. пед. наук / К.С. Гамбург – М., МИСиС, 2006. – 23 с.
3. Дзегеленок, И.И. Информационные технологии в управлении качеством образования учебное пособие [Текст]: / И. И. Дзегеленок. - М.: Исследовательский центр проблем
качества подготовки специалистов, 2004. – 87 с.
