к.п.н., доцент Найманова Д.С.

магистрант Иманбаева А.А.

Павлодасркий государственный университет им.С. Торайгырова

К вопросу о моделировании виртуального лабораторного практикума

Современные тенденции развития образовательной системы предполагают внедрение компьютерных технологий в учебный процесс, стимулируют появление виртуального обучения, которое способствуют формированию самостоятельной, творчески развитой личности, активно участвующей во всех сферах общественной жизни общества. Особо остро данный вопрос рассматривается при дистанционном обучении.

Для наиболее эффективного образовательного процесса очень важным этапом являются физический эксперимент, который способствует стимулированию активной познавательной деятельности и творческий подход к получению знаний. При традиционных формах обучения такая возможность реализуется в ходе выполнения необходимого комплекса лабораторных работ либо практических занятий. Однако при дистанционном обучении подобная активизация творческой деятельности ограничена очевидными техническими сложностями. Одним из путей решения данной проблемы может стать возможность активного дистанционного эксперимента в единой информационно-коммуникационной обучающей среде. Другим фактором, обуславливающим актуальность проблемы, является ограниченная возможность доступа обучающихся к наиболее интересному и уникальному оборудованию, техническим объектам, научным и технологическим экспериментам, которые подчас представляют наибольший интерес и стимулируют получение знаний. [1]

В условиях дистанционного обучения традиционные формы лабораторного практикума дополняются виртуальной лабораторией, использующей технологию имитационного моделирования физического эксперимента с привлечением технических средств визуализации, компьютерной графики и анимации для достижения эффективного интерактивного взаимодействия пользователя (обучаемого, экспериментатора) со средой моделирования. Виртуальные лаборатории, позволяющие моделировать поведение объектов реального мира в компьютерной образовательной среде и оказывающие обучающим содействие в самостоятельном овладении новыми знаниями и умениями, могут быть эффективно использованы именно при данном типе обучения.

Существует несколько опредений понятия «Виртуальный лабораторный практикум».

Виртуальный лабораторный практикум (ВЛП) – вид проведения лабораторных занятий, суть которого заключается в замене реального лабораторного исследования на математическое моделирование изучаемых физических процессов с виртуальным взаимодействием учащегося с лабораторным оборудованием.[2]

Виртуальный лабораторный практикум представляет собой интерактивный программный модуль, призванный реализовать переход от информационно-иллюстративной функции цифровых источников к функции инструментально-деятельностной и поисковой, как способствующей развитию критического мышления, выработке навыков и умений практического использования получаемой информации.[3]

Виртуальные лабораторные практикумы это перспективное средство как для традиционной, так и для дистанционной формы обучения. Такие практикумы являются современной технологией, которая позволяет дать студентам возможность наглядного представления о предмете путем погружения в виртуальную среду, где они могут практически опробовать полученные теоретические знания. ВЛП позволяют визуализировать процессы, которые сложно представить, опираясь только на теоретические знания, а демонстрация таких процессов в реальности затруднена.

Таким образом, можно сделать вывод, что «виртуальный лабораторный практикум» - это такой интерактивно-программный модуль, который позволяет проводить лабораторные занятия на таком уровне, при котором реальная лаборатория будет заменена виртуальной программной альтернативой.

Исходя из требований к дистанционному образованию, лабораторный практикум помогает решить следующие важные задачи:

1. Практическое закрепление полученных теоретических знаний.

2. Приобретение навыков самостоятельной работы с реальным оборудованием.

3. Формирование необходимых комплектов методической документации и соответствующего программно-компьютерного сопровождения дистанционного учебного процесса в виде информационно-коммутирующей оболочки при моделировании виртуального лабораторного практикума.

4. Обработка и объяснение результатов эксперимента.

5. Разработка положений по технологии моделирования виртуальных лабораторных практикумов.

6. Сопоставление результатов теоретического анализа с экспериментальными данными.

Использование виртуальных лабораторных практикумов имеет свои преимущества по сравнению с реальными лабораторными практикумами:

1. Программные модели позволяют имитировать работу с объектами, процессами и оборудованием, применение которых проблематично или невозможно по соображениям безопасности;

2. Возможность доступа обучающихся к уникальному оборудованию, техническим объектам, научным экспериментам, массовый доступ к которому представляет определенную проблему;

3. Программные модели позволяют произвольно менять временные масштабы изучаемых процессов, делая возможным проведение за разумное время лабораторных работ, моделирующих длительные процессы;

4. Позволяют решить проблему загрузки лабораторного оборудования – программную модель можно выполнить в любое время, в любом месте, на любом числе рабочих мест.[4]

Развитие технической, технологической, телекоммуникационной базы учебных заведений, а так же увеличение доступности компьютерной техники для широких слоев населения привели к тому, что информационные технологии обучения проникли во все широкие области образования, в том числе и дистанционные.

В результате нашего исследования будет разработана структура индивидуальных заданий на проведение виртуального лабораторного эксперимента, выполнение которых обусловливает эффективность самостоятельной работы по изучению дидактических единиц рабочей программы учебной дисциплины «Информатика».

Список литературы:

1. http://www.distance-learning.ru

2. http://cnit.mpei.ac.ru

3. http://www.virtulab.net

4. http://www.scienceforum.ru