Виртуални лаборатории - Виртуални лаборатории

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Разработки: мултимедиен учебен софтуер, базиран на съвременни технологии за компютърна графика и числена симулация.

Цел: симулация на лабораторна работа, моделиране на физически процеси, визуална демонстрация на принципите на работа на устройствата, развиване на умения за управление на различно оборудване.

Акценти на продукта:

Реалистична графична визуализация на обекта на изследване в реално време с помощта на съвременна 3D игрова графика. Графичният компонент на софтуерните продукти е обект на специални изисквания, съответстващи на световното ниво на развитие на технологиите за компютърна графика. Прототипите на приложените 3D модели са разработени в детайлно съответствие с аналоговото оборудване, а технологията на шейдърите се използва за динамично изобразяване на обекти във виртуално 3D пространство, което позволява постигане на високо качество на изображението по отношение на изобразяване на текстури на материали, динамично осветление и сенки.

- Висока степен на интерактивност:

Особено внимание се отделя на въпроса за взаимодействието на потребителя с елементи на виртуална триизмерна среда. Тъй като основната задача на софтуерните продукти е да повлияят интензивно върху развитието на когнитивната функция на потребителя във връзка с конкретен предмет на обучение, е необходимо да се намали възможно най-много нивото на абстракция на предложеното образователно съдържание и следователно да се увеличи степента на свобода на действията на потребителя в триизмерното виртуално пространство.

Задачите на софтуера за обучение включват развитието на творческото мислене и професионалните способности на учениците, способността за решаване на приложни проблеми, изготвяне на независими заключения, което означава, че виртуалните лабораторни комплекси и симулатори трябва напълно да съответстват на реалния образователен процес. Започвайки да извършва лабораторен експеримент, студентът трябва да познава методологията на изследването и да има добра представа за хода на работата, последователността от действия и изчисления. В реалния образователен процес тази информативна функция се изпълнява от учебници и брошури с методически указания. Софтуерните продукти напълно имитират реална лаборатория, а експерименталната методология е интегрирана в самите софтуерни продукти под формата на набор от съпътстващи инструменти и добавки.

- Простота и минимализъм:

Затрупването на интерфейса с голям брой прозорци, формуляри и контроли отвлича вниманието на потребителя от директния процес на обучение и по-голямата част от времето в този случай се изразходва за обучение как да работите с програмния интерфейс. Преминаването от системен интерфейс към интуитивен е голямо предимство на софтуерните продукти. Например, за да извърши интерактивно действие върху определено устройство или механизъм, потребителят не трябва да търси желания бутон или превключвател в интерфейса, а по-скоро, знаейки принципа на работа на оборудването, да намери желаното устройство (лост, маховик или превключвател) и да щракне върху него с мишката.

Области на приложение:

• лабораторни упражнения за студенти в компютърни класове;
• демонстрационно съпровождане на лекции, ръководства и работни срещи;
• дистанционно обучение;
• системи за професионално развитиеперсонал;
• научни изследвания с помощта на компютърна симулация.

Общи аспекти на ефективността:

• способността да се наблюдават процеси, които са трудни за разграничаване в реални условия без използването на допълнително оборудване, например поради малкия размер на наблюдаваните частици;
• възможността за моделиране на процеси, протичането на които е принципно невъзможно в лабораторни условия;
• способността да прониквате в тънкостите на процесите и да наблюдавате какво се случва в различен времеви мащаб, което е от значение за процеси, които се случват за част от секундата или, напротив, продължават няколко години;
• безопасността е важен плюс от използването на виртуални лаборатории в случаите, когато се работи, например с високо напрежение или химикали.

Илюстративно сравнение на различни техники за учене, включително имитация на реална дейност, е предоставено от The Cone of Learning от професора от държавния университет в Охайо Едгар Дейл (1900-1985):

Този сайт предоставя информация за електронни образователни ресурси в областта на инженерното образование и не само. На сайта можете да се запознаете с демо и безплатни версии на софтуерни продукти, да получите необходимата информация за придобиването и внедряването на програми в учебния процес.

---