ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ/6
Электротехника
Заведующий кафедрой, доцент, к.т.н. Туленбаев
Ж.С.
магистрант 2 курса электроэнергетики
Құлтаев М.Р.
Таразский государственный университет имени М. Х.Дулати,
Казахстан
Электротехника пәні бойынша «Жаппай ашық онлайн курстар»
ұлттық платформасына арналган электронды қор көздерін
зерттеу
Ашық
онлайн-платформа жобасы ҚР-ның 2011-2020 жылдарға
арналған білім беруді дамыту мемлекеттік бағдарламасын және
e-learning электрондық білім беру жүйесін енгізуді жүзеге
асыруға бағытталған. Ол апробациядан сәтті өтіп,
бүгінгі таңда тұтынушыларға
қазақстандық университеттердің сапалы онлайн-курстарын
ұсынуда. Жаппай ашық онлайн курстары (ЖАОК) студенттер мен
қызығушылық танытушылар үшін қосымша кәсіби
құзырет алудың маңызды қайнар көзі болып
табылады және ІТ-технологиялар арқылы білім беру
қызметінің спектрін арттырады.
Қазіргі
таңда Қазақстандық білім беру жаңа
инновациялық мүмкіндіктерді иеленуде. Жоғары білім беру
салаларының сарапшылары ЖАОК-ты 2028 жылға дейінгі білім беруді
дамытудың 30 перспективалық тенденциясының айрықшасы
деп атап көрсетті. Мемлекет басшысы әрқашан бәсекеге
қабілетті ұлттың деңгейі оның білімімен
анықталады деп баса айтады. Осы ретте ЖАОК Ұлттық
платформасын іске қосу отандық жоғары білім беру
жүйесін дамыту тарихында маңызды оқиға болып табылады.
Бүгінгі таңда белгілі шетелдік ЖАОК
платформалары курстардың ауқымды спектрін ұсынуда және
сапалы білімді әлемнің миллиондаған тыңдаушыларына
қол жетімді етіп отыр.
Жаппай ашық онлайн курстарын белсенді
енгізудің келешегі академиялық ұтқырлықты
жоғарылату есебінен отандық университеттердің
халықаралық рейтингтерде позициясын жақсартуға
мүмкіндік береді, сондай-ақ білім беру қызметі
нарығында олардың бәсекеге қабілеттілігін арттырады.
Білім
беру саласындағы қажеттіліктерді
қанағаттандырудың осындай жаңа тәсілі –
жаһандық білім беру саласындағы ең танымал және
жеңіл қол жеткізуге болатын үрдістердің бірі. Ол әр адамға өзіне ыңғайлы
уақытта және өз қарқынымен кез-келген
тақырыпты немесе пәндерді оқуды толығымен жүзеге
асыру мүмкіндігін береді. ЖАОК ортасы дайындық курсын өтіп,
емтихандарға дайындалу, біліктілік дәрежесін арттыру
мақсатында немесе білім саласында жай қызығушылықты
қанағаттандыруда да өзінің зор үлесін қосып
келеді.
Бұл
ортаны әлемдік ғаламторға қол жеткізе алатын
әрбір адам кез келген мерзімде тегін пайдалана алады, мысалы, Стэнфорд [1], Гарвард [2]
университеттерінің және басқа да көптеген белгілі
оқу орындарының дәрістерін оқып үйренуге болады.
Өз білімін шыңдаушылар дәрістерді тыңдап қана
қоймай, сол арқылы емтихан тапсырып, сертификат алуға
толық мүмкіндік алады, көптеген мекемелер үшін осындай
сертификаттар жұмысқа алу кезінде адамның біліктілік
деңгейін көрсететін жарамды құжат болып есептеледі.
ЖАОК
ортасын ұйымдастыруда қашықтан [3] oқытудың жаңа
дәстүрлерін білім саласына енгізетін оның
құрамының кeлeсідeй нeгізгі сипаттамаларын көрсeтугe
бoлады: матeриалдарды ықшамдап бeру – бір тақырыпты нeмeсe жeкeлeгeн
тақырып бөліктeрін қамтитын қысқа бейнерoликтeр
енгізу; білім деңгейін тeксeру – тeсттeн өткізу; курсты
ұйымдастыруға унивeрситeттің eң тәжірибелі
oқытушыларын тарту; ЖАОК платфoрмасының автoматтандырылған
жүйeсімeн қадағаланатын нақты кeстeлeрдің,
графиктeрдің, дeдлайндардың жасалуы; көптeгeн кeрі байланыс
арналарының бoлуы: тыңдаушы-oқытушы, тыңдаушы-тыңдаушы [5]; курстарға
әлeмнің түкпір-түкпірінeн мыңдаған
тыңдаушыларды тарту; курсты табысты аяқтағандарға
oқытушының аты-жөні мeн ЖOO атауы жазылған сeртификат
беру.
Жаппай ашық oнлайн курсты жүзeгe асыратын
бағдарламалық жүйeлeрдің eнгізілуі білім бeрудің
oсы саласының кeлeшeгі зoр eкeндігін айқын көрсeтті. Oсы
жүйeнің артықшылықтары [6] төмeнгідeй
дeугe бoлады: әр адамға өзіне ыңғайлы
уақытта және өз қарқынымен кез келген
тақырыпты немесе пәндерді оқуды толығымен жүзеге асыру
мүм-кіндігін береді, бұл жүйе қазіргі кездегі ең
заманауи икемді орта болып есептеледі. Білім бeрудің oсы саласының
қажeттілігі қазіргі кeздe жас ерекшелігіне, атқаратын
лауазымына қарасамастан кез-келген тұлғаларға
қажеттілігі eшкімдe күмән туғызбайды.
Көпшілік
онлайн курстарын ұйымдастыру модельдерін талдау арқылы
көпшілік ашық онлайн курстарының дәстүрлі білім
беру әдістерінен ерекшелейтін негізгі мінездемелерін атап көрсетуге
болады:
-
Материалдардың
ықшамдап беруліуі – бір тақырыпты немесе жекелеген тақырып
бөлімдерін қысқа видео-ролик арқылы көрсету;
-
Білімді
тексеру – тесттеу, сонымен бірге студенттер арасындарғы өзара
тексеріс;
-
Университеттің
ең маңдай оқытушыларын тарту;
-
МООС
платформасының автоматтандырылған жүйесімен
қадағаланатын лекциялардың, графиктердің,
дедлайндардың болуы;
-
Көптеген
кері байланыс арналарының болуы:
тыңдаушы-оқытушы, оқытушы-оқытушы;
-
Ақысыз
немесе шартты ақысыз – курсты аяқтағанын куәландыратын
сертификатты алу үшін төлем;
-
Көпшілік
және ғаламдық – әлемнің
түпкір-түпкірінен мыңдаған тыңдаушылар.
Мен
қарастырып отырған жаппай онлайн-курс – бұл электротехника
бойынша курстар.
Курстың
мақсаты - студенттердің арнайы пәндерді игеруіне
қажетті теориялық және практикалық білім беру,
теориялық түрде алынған білімді инженерлік қызметте
қолдану үшін тәжірибелік - әдістемелік дағдыларын
қалыптастыру.
Міндеті: электромагниттік құбылыстардың
физикалық мәнін түсіну және меңгеру; инженердің
тәжірибесінде кездесетін қолданбалы есептерді дұрыс шешуге
қажетті әдістер мен дағдыларды дамыту; электр тізбегінің әртүрлі
режимдерін талдау әдістерімен танысу; электр машиналары мен
аспаптарының құрылысы мен жұмыс істеу принципін игеру.
Пәннің
құрылымы. Оқу құралы электротехника
пәнінің типтік оқу бағдарламасына сәйкес
теориялық материалдар, есептер және тест тапсырмаларынан
тұрады. Пәннің оқу материалының көлемі
және мазмұны оқу жоспарымен анықталады және
модульдерге бөлінеді. Әр модуль (тарау) соңында тапсырма
беріледі және ол тапсырмаларды орындау үшін теориялық
сұрақтарды оқып білу, аналитикалық талдау жасау,
сандық есептеулер жүргізу қажет. Тапсырмаға берілген
модульде қарастырылған қандай да бір эффектінің
физикалық мағынасы немесе механизмін түсіндіру
сұрақтары да кіреді. Тапсырма көлемі қатаң
оындауды талап етпейді, студенттің орындалуға тиісті тапсырманы
таңдау мүмкіндігі бар. Мысалы, студент тапсырмаға бір
ортақ жауап беріп немесе физикалық тәжірибенің
нәтижесін көрсетуіне болады – бұл төмен баға
қойылатын минималды траектория. Егер студент модульдегі барлық
негізгі және жеке сұрақтарға жауап бере алса –
бұл жоғары баға қойылатын максималды траектория.
Пәнді
оқып меңгергеннен кейін студент білуі тиіс:
-
сызықты электр тізбектеріндегі орнатылған және өтпелі
процестерді
есептеудің
әдістерін;
-
үшфазалық тізбектердегі симметриялы және симметриялы емес
ережені
есептеудің әдістерін;
-
тұрақты және айнымалы тоқтың электр машина
сипаттамасының
негізін;
-
өндірістік электроника құрылғысы мен аспаптың
қосу сұлбаларын
және
әсерлік қиғидаларын.
Электротехника
бойынша онлайн курстардың қарастыратын лекциялар
тақырыптарына қысқаша шолу:
Тұрақты ток
тiзбектерi.
Кiрiспе. Электр энергиясы және оның қоршаған
ортаға әсерi. Қазақстан электроэнергетикасының
жағдайы және болашағы. Электротехника пәнiн
оқудың мақсаты. Пәннiң мазмұны және
әдебиет.
Электр тiзбегi: негiзгi түсiнiктер.
Тiзбек элементi. Тiзбек элементiнiң параметрлерi. Электр
қозғаушы күш (ЭҚК) көзi және кернеу
көзi. Тiзбектiң сипатты жұмыс күйлерi: номинал, бос
жүрiс, қысқа тұйықталу, асқын
жүктелу. Кирхгоф заңдары. Көпірлі тізбек және оның
негізгі қасиеттері.
Айнымалы (синусоидал) ток тiзбектерi.
Үш фазалы синхронды генератордың
құрылысы және әрекеттiк парқы. Үш фазалы
симметриялы ЭҚК-тер жүйесi. Генератор орамаларын жұлдызша
және үшбұрышша жалғау. Фазалық және желiлiк
кернеулер. Синусоидал шамалардың әрекеттiк және орташа
мәндерi. Синусоидал шаманы айналмалы вектормен кескiндеу. Векторлық
диаграмма. Синусоидал шаманы кешендi сандармен өрнектеу. Фазалық
және желiлiк кернеулердiң ара қатынасы. Синусоидал ток
тiзбегiндегi идеал резистивтi, индуктивтi және сыйымдылықты
элементтер. Қабылдағыштары тіркес (бiрiздi)
жалғанған синусоидал ток
тiзбегi. Қабылдағыштары параллель жалғанған синусоидал ток тiзбегi. Қуат
коэффициентi және оны көтерудiң жолдары.
Қабылдағыштары жұлдызша және үшбұрышша
жалғанған үш фазалы электр тiзбегi. Бейтарап сымның
атқаратын рөлi. Үш фазалы тізбектің қуаты.
Трансформаторлар.
Трансформаторлардың қолданылу
аймақтары, құрылысы және әрекеттiк парқы.
Трансформатордың бiрiншiгәр және екiншiгәр
орамаларының ЭҚК-i.
Трансформатордың электрлiк күйiнiң теңдеуi.
Трансформатордың магниттiк күйiнiң теңдеуi. Үш фазалы
трансформатор.Трансформатордың жалғану тобы туралы түсінік.
Трансформаторларды жұмысқа параллель қосу шарттары.
Асинхронды
қозғалтқыш.
Асинхронды
қозғалтқыштың қолданылу аймақтары
және құрылысы. Статордың айналмалы магнит өрiсi.
Синхрондық жылдамдық. Асинхронды
қозғалтқыштың әрекеттiк парқы.
Ротордың сырғуы. Асинхронды қозғалтқыштағы
электромагниттiк үдерiстер: ротордың ЭҚК-i, тогы және
олардың жиiлiгi. Ротор орамасының реактивтi кедергiсi. Магниттеушi
токтар теңдеуi. Ротор орамасына түсiрiлетiн күштiң
орташа мәнi. Асинхронды қозғалтқыштың айналдырушы моментi. Асинхронды
қозғалтқыштың механикалық сипаттамасы. Клосс
өрнегi. Асинхронды қозғалтқышты жүргізіп жіберу.
Асинхронды қозғалтқыштың айналу жылдамдығын
реттеу.
Тұрақты ток машиналары.
Тұрақты ток машиналарының
қолданылу аймақтары, құрылысы. Тұрақты ток
генераторының әрекеттiк парқы. Тұрақты ток
машинасы якорьнiң ЭҚК-i. Генератордың электрлiк күйiнiң теңдеуi.
Тұрақты ток генераторында магнит өрісін қоздыру.
Тұрақты ток генераторының негізгі сипаттамалары.
Тұрақты токтық
қозғалтқыштың әрекеттiк парқы. Айналдырушы
момент. Тұрақты токтық қозғалтқыштың
электрлiк күйiнiң теңдеуi. Тұрақты токтық
қозғалтқышта магнит өрісін қоздыру
сұлбалары. Тұрақты токтық
қозғалтқыштың
механикалық сипаттамасы. Тұрақты токтық
қозғалтқышты жүргізіп жіберу. Тұрақты
токтық қозғалтқыштың айналу жылдамдығын
реттеу.
Әрбір
лекция тақырыптарына қысқаша, 8-10 минуттан тұратын
слайд немесе видеофрагмент жасалады.
Қорытынды
Менің
ойымша, кез келген электрондық оқу ресурстарын дайындағанда,
оның құрылымдарын жасап алған дұрыс. Жалпы
пәніміз бойынша жаппай онлайн курстарды дайындау үшін оларды келесі
құрылымға бөлеміз: дайындақ кезеңі мен
құрастыру кезеңі.
Жаппай
ашық онлайн курстарын жасағанда келесі принциптер мен
технологиялық ерекшеліктерді есте ұстау тиімді:
1. Педагогикалық тәсілдің
басымдылығы принципі жүйелік, проблемалық, алгоритмдік,
бағдарламалық, жобалық секілді бірнеше дидактикалық
тәсілдер негізінде білім беру мақсатын қою және білім
беру қызметінің мазмұны бойынша жүзеге асады;
2. Модульдік принцип материалды көлемі
бойынша ең қысқа, бірақ мазмұны бойынша
тұйық модульдерден тұратын бөлімдерге бөлуді
білдіреді;
3. Толықтық принципі әр
модульдің теориялық түйін, теория және тәжірибе
бойынша бақылау сұрақтары компоненттерінен тұруы
қажет.
4.
Көрнекілік принцип.
Әр модуль көптеген илююстрациялық құралдардан
тұрады.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1.
Стэнфорд университетінің ЖАOК ісіне арналған сайты: http://online.stanford.edu/courses
2.
Гарвард
университетінің ЖАOК ісіне арналған сайты: http://online-learning.harvard.edu/
3.
Андрeeв А.А. Ввeдeниe в дистанциoннoe
oбучeниe: учeбнo-мeтoдичeскoe пoсoбиe. – М.: Вoeнный унивeрситeт, 1997. – 120
с. http://www.ict.edu.ru/ft/003823/book_3.pdf
4.
Әл-Фараби атындағы
ҚазҰУ-да Open edх жүйесінің негізінде жеке ЖАОК
платформасына арналған сайт: http://open.kaznu.kz
5.
Open EDX платфoрмасы жаппай ашық
oнлайн курстарын oқу мoдульдeрін oрналастыру үшін арналған
сайты: https://open.edx.org/
6.
Зайчeнкo Т.П. Oснoвы дистанциoннoгo
oбучeния: тeoрeтикo-практичeский базис: учeбнoe пoсoбиe. – Спб.: Изд-вo РГПУ
им. А.И. Гeрцeна, 2004. – 167с. http://lib.herzen.spb.ru/text/zaichenko_9_32_45.pdf