Опыт применения электронных ресурсов на учебных дисциплинах по "Электротехнике" и "Диагностике автомобилей"

Основная задача, стоящая перед колледжем - подготовка конкурентоспособных, профессионально мобильных квалифицированных кадров со сформированными цифровыми компетенциями для различных отраслей экономики, в соответствии с быстро меняющимися технологиями и условиями, в системе непрерывного образования, согласованной с опережающими потребностями рынка труда [2,16]. Поэтому, современная образовательная среда не может формироваться без информационных технологий.

В соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта практические занятия могут проводиться с использованием электронных образовательных ресурсов (ЭОР), а именно виртуальных аналогов лабораторных работ, позволяющих обучающимся осваивать общие и профессиональные компетенции [4,12].  Что является важной частью инновационной работы в колледже, позволяющая сделать образование современными, познавательными и более интересными для студентов по специальности «23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей».

Кроме этого информационные источники позволяют выполнять практические работы в виде имитации реальных работ с современным оборудованием на различных симуляторах. Особенно это актуально при проведении практических работ по диагностике и автоэлектрике автомобилей, так как данное направление автомобильной промышленности быстро развивается и требует постоянного обновления.

В результате анализа различных Интернет-ресурсов была выбрана программа «Начала электроники» для учебной дисциплины «Электротехника», а для учебно-методического комплекса по междисциплинарному курсу 04.03 «Поиск и профилактика неисправностей электронных систем и систем управления» - программа Engine Management Simulator, симулятор диагностики электронных систем управления двигателя.

Обучающая программа «Начала электроники» - это визуальный конструктор, в котором можно вести сборку электрических схем, со свободным расположением элементов, замером величин и созданием новых цепей, проводить эксперименты с разными вариантами подключения элементов к цепям в онлайн – режиме так, как это делается в реальном физическом эксперименте.

Данное приложение позволяет преподавателю разрабатывать различные практические работы на основе элементов и инструмента платформы, изменять параметры элементов, что позволяет создавать индивидуальные задания для студентов по вариантам. Работы выполняются согласно инструкции порядка выполнения в виде отдельного текстового документа.

С помощью программы можно:

• изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения;
• изучать законы постоянного тока, законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;
• изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;
• ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;
• изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока;
• исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.

Главная особенность программы «Начала электроники» - это ее максимально реалистичная имитация физического процесса. На боковой панели приложения выведены все возможные элементы: от катушек и проводников до фильтров и резисторов. Каждый из них можно перетаскивать на нужную часть собираемой схемы. Детали конструкторов и измерительных приборов изображены так, как они выгладят на самом деле.

Монтажный стол представляет собой набор из 7 х 7 = 49 контактных площадок, к которым «припаиваются» электрические детали, для сборки различных электрических схем. К деталям, в точки их соединения с контактными площадками, можно подключать щупы измерительных приборов. Выбор деталей из набора конструктора и «пайка» их на рабочем столе производится с помощью манипулятора «мышь». Ненужные детали можно удалить со стола в «мусорную корзину».

Для того, чтобы обучающийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента, вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами. Если прибор сгорает в результате превышения номинальной мощности электрического тока, протекающего через него, то он приобретает почерневший вид. Электронагревательные приборы и лампочки светятся и перегорают, если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение.

Приложение «Начала электроники» бесплатное, что тоже является плюсом для обучения.

Степень сложности практических заданий можно разделить на три категории:

• Низшая – выполнение работ по шаговой инструкции с предоставлением теоретических основ;
• Средняя – студенту предлагается самостоятельно систематизировать результаты замеров, построить графики и сделать анализ;
• Высшая – присутствует творческая составляющая на решение реальной задачи с минимальным количеством исходных данных (например, рассчитать предохранитель и подобрать провод для дополнительного оборудования, где известна только одна величина).

Хорошим тренажером по отработке навыков электрика-диагноста является обучающая система Engine Management Simulator, созданная компанией Electude Beheer BV. Она позволяет в режиме реального времени продиагностировать легковой автомобиль. Полная версия этого продукта платная и приобретается образовательной организацией с учётом количества одновременно работающих мест, но и бесплатная часть позволяет организовать практические занятия по устройству автомобиля.

Основная цель стимулятора – обучение через действие. Система Engine Management Simulator – это не просто игра в машинки, а отличный имитатор управления процессом и оборудованием, помогающий быстрому переходу от игровой ситуации к реальному действию и концентрации на изучаемом объекте. Система состоит из трёх уровней: базовый, продвинутый и специалист. Обучающийся получает доступ к  модулям, тестам и симулятору в LMS ELECTUDE для изучения порядка применения сервисного инструмента и оборудования, устройства и принципа работы систем и узлов транспортных средств. Интерфейс доступен и интуитивно понятен.

Обучение строится от простого к сложному. Вначале идет практика. Студент получает заказ-наряд, что придает процессу большую реалистичность и учится диагностировать и выполнять базовые ремонтные операции. На следующем этапе происходит усложнение задачи – на основе жалоб клиента необходимо провести диагностику неисправностей. Для этого следует понять проблемы клиента, набор инструментов расширяется: от манометра для измерения давления в топливной рампе, до сканирующего инструмента и осциллографа. Закрепляются навыки работы с осциллографом и сканером. Самый сложный этап - необходимо решить проблему, связанную с поломкой, но без применения сканера. Это очень важно, если поломка произошла на дороге.

Работа во время практического занятия на симуляторе может проходить, как индивидуально, так и фронтально в форме соревнования. На каждом этапе участник получает баллы. Лучше всех освоил работу тот, у кого больше баллов. После каждого этапа студент видит цветовую шкалу, определенного цвета. Красный цвет означает, что есть ошибки, а зеленый – этап пройден хорошо. Если обучающиеся неправильно меняют детали или выполняют действия, не соответствующие данному заданию, то предусмотрены штрафы.

Студенты демонстрируют неподдельный интерес при работе с программой «Начала электроники» и симулятором диагностики электронных систем управления двигателя Engine Management Simulator.

Таким образом, применение электронных ресурсов на учебных дисциплинах по «Электротехнике» и «Диагностике автомобилей» значительно повышает эффективность обучения, помогает совершенствовать различные формы и методы обучения, повышает заинтересованность студентов в изучении программного материала, а для преподавателя открывает новые возможности в профессиональной деятельности.

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Опыт применения электронных ресурсов на учебных дисциплинах по "Электротехнике" и "Диагностике автомобилей"