banner1

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Для правильного и полного понимания того что такое NI myDAQ, хочу представить вариант статьи

При проведении уроков по предметам естественно-научного направления в современных реалиях от педагога требуют использования цифровых образовательных ресурсов (ЦОР). Этот пункт включен в большое число отчетов, он учитывается при аттестации педагогических работников и, как следствие, влияет на заработную плату учителя. Как результат, в последнее время количество публикаций педагогов об использовании электронных и цифровых образовательных ресурсов растет экспоненциально.
Новые учебно-методические комплекты для среднего образования обязаны быть дополнены ЦОРами. Можно обратиться к федеральным сайтам www.school-collection.edu.ru, www.fcior.edu.ru и увидеть, что по всем предметам идет подмена реальных лабораторных и практических работ виртуальными. Тезис, под которым все это происходит, понятен: давайте использовать возможности компьютерного моделирования в учебном процессе.
Конечно, возможности компьютерного моделирования необходимо использовать, проблема в том, что не «вместо», а «вместе». Эта задача достаточно сложная, т.к., во-первых, требует от учащихся междисциплинарных знаний, а во-вторых — развития инфраструктуры образовательных организаций (учреждений).

В 2012 году в Общеобразовательной гимназии №24 города Архангельска начали использовать студенческий мобильный лабораторный комплекс myDAQ компании National Instruments®, предназначенный для самостоятельной практической работы учащихся средних образовательных учреждений и студентов вузов.

Стоит подчеркнуть, что для реализации инженерных направлений в нашей гимназии создана образовательная среда «1 ученик – 1 компьютер», и именно в рамках этой среды происходит обучение.
Этот комплекс позволяет вести подготовку школьников по естественно-научным дисциплинам в рамках учебных программ по физике и информатике. Он позволяет школьнику получать навыки исследовательской деятельности в области науки, инженерного искусства, технологии и математики.


В частности, мы используем myDAQ совместно с макетной платой myProtoBoard и набором электронных деталей и компонентов в ходе изучения большого числа междисциплинарных тем по информатике, информационным технологиям и физике. Учащиеся самостоятельно собирают необходимые электрические схемы на небольших макетных платах и исследуют их с помощью myDAQ, проводя широкий спектр экспериментов.


Стоит подчеркнуть, что myDAQ поддерживает технологию виртуальных приборов и легко управляется программным комплексом LabVIEW, что, как раз, и позволяет организовать обучение, при котором компьютерное моделирование, управление и реальная практическая деятельность школьников эффективно сочетаются.


Рассмотрим, например, как проходит практико-ориентированное обучение по теме «Логические основы компьютера. Триггер». Данная тема присутствует в обязательной программе по информатике для профильных физико-математических и информационно-технологических классов.
Немного напомним основные тезисы:

  • термин «триггер» происходит от английского слова «trigger» — защелка;
  • в 1918 году Михаил Александрович Бонч-Бруевич предложил схему переключающего устройства, имеющего два устойчивых рабочих состояния, под названием «катодное реле», впоследствии названное триггером;
  • триггер — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов;
  • разнообразие триггеров весьма велико (RS-, D-триггер и др.);
  • триггер — элементарная ячейка оперативной памяти.


Таким образом, данная тема обладает широким диапазоном учебно-воспитательных, профориентационных, мотивационных и патриотических возможностей, которые реализуются на основе практико-ориентированных технологий.
Перед учащимися последовательно ставятся практические и исследовательские задания, при решении которых школьник имеет возможность выявить и реализовать свой интерес к познанию, освоить индивидуальную и совместную учебную деятельность. После выполнения каждого задания проходит обсуждение полученного учащимися опыта, его соответствия теоретической части, выдвигаются идеи и гипотезы для дальнейшей экспериментальной проверки.

Примеры заданий по теме «Триггер»
Задание 1. Создайте виртуальный прибор, демонстрирующий работу триггера. Рассмотрите режимы его работы.


Задание 2. Создайте стенд для демонстрации работы RS-триггера. Ознакомьтесь с описанием микросхемы CD4001BE.


Задание 3. Чтобы лучше понять принцип работы триггера, создайте виртуальный прибор, регулирующий скорость переключения триггера и демонстрирующий, в каком состоянии находится триггер (электрическую схему не изменяйте).


Задание 4. Ознакомьтесь с описанием микросхемы CD4011BE. Соберите схему и создайте виртуальный прибор для изучения работы D-триггера.


Задание 5. Создайте виртуальный прибор, демонстрирующий работу параллельного 4-разрядного регистра.


Задание 6. Изучите документацию на микросхему CD4013B. Создайте схему и виртуальный прибор, демонстрирующий работу параллельного 2-разрядного регистра (основанного на D-триггерах).


Задание 7. Создайте схему и виртуальный прибор, демонстрирующий работу параллельного 4-разрядного регистра.

Один из самых важных результатов этой серии практических заданий заключается в том, что они демонстрируют школьникам существование над электродинамикой надстройки — основ дискретной математики (булевой алгебры). Осознание учащимися этого факта — это путь к пониманию принципов построения более сложных электронных систем. С практической точки зрения задания с простыми электронными компонентами на макетных платах являются довольно важными для ускоренного визуального усвоения новой информации.
Использование NI myDAQ и программного обеспечение LabVIEW позволяет школьнику самостоятельно создавать учебные стенды при изучении темы, а также использовать современное контрольно-измерительное оборудование как средство познания окружающего мира.

В 2014 году для учащихся 9–11 классов нами разработан практикум «Введение в цифровую электронику», рассчитанный на 64 учебных часа, который можно использовать и непосредственно на уроках информатики, и на элективных (факультативных) курсах.

NI myDAQ в модели «1 ученик: 1 компьютер». Немного эмоциональных «зарисовок»


Когда в кабинете информатики располагаются 50 компьютеров, 30 из которых – это мобильные компьютеры школьника, т.е. физически создана среда «1 ученик: 1 компьютер», причем тип компьютера выбирает сам школьник, то уже сама среда диктует выбор педагогических методов и средств. В 2013 году мы провели с десятиклассниками полный 64-часовой курс «Введение в цифровую электронику», естественно используя мобильный лабораторный комплекс NI myDAQ как средство, а не как цель изучения.

Что происходило в классе в глобальном смысле, можно описать следующим абзацем: «В ходе любого урока учитель, направляя школьников к ресурсам Интернета, может организовать исследовательскую деятельность учащихся, ориентировать их на углублённый поиск информации, оценку надёжности различных информационных источников, конспектирование изучаемых материалов и обсуждение их с одноклассникам, создание мультимедийных презентаций. Все эти возможности позволяют увлечь школьников процессом обучения и создать для них прочную мотивацию» (http://www.intel.ru/).

Правда, русскоязычных ресурсов не было, т.е. ссылок — ноль, и это мотивировало учащихся еще больше.

Один из учащихся профильного физико-математического класса, побывав в МГУ, гордо произнес: «Они там тоже изучают myDAQ и LabVIEW. Только, Денис Геннадьевич, это был первый курс университета…», и мотивация превзошла все разумные пределы.

В курсе не было традиционных лекционных методов, только самостоятельная работа учащихся и динамичная работа в команде.

Когда информации – ноль, то мы не можем ни копировать, ни осуществить поиск. Мы не можем у кого-либо спросить. Мы можем только ее СОЗДАТЬ. Создать и оценить свой труд. Да, школьники знали ценность своей работы. Они знали кто финансирует, сколько заплатит, куда "пойдут" эти деньги. Когда пришла очередная партия посылок с новым оборудованием, то они были горды, а я счастлив.

(Источник статьи)


Контакты

Постоянный набор
детей и подростков
7 - 17 лет
г. Белгород,
ул. Архиерейская 2а,
1-этаж, отдельный вход

(остановка Электроконтакт)
Тел: +7(905) 878-57-00

г. Белгород,
ул. Н. Островского 22,
4-этаж, оф. 410

(ост. Энергомаш) набор ребят от 7 лет
Тел: +7(905) 878-57-00

www.robo-labs.ru

www.robocoding.ru
jssem@yandex.ru
ВКонтакте

Мы благодарим за помощь!

Сапронова Станислава Александровича

(ООО "СпецЭлектроника")
за предоставленное оборудование, которое позволяет повысить уровень подготовки ребят.