ЭЛЕКТРОТЕХНИКАНЫ ОҚЫТУДАҒЫ ЖАҢА АҚПАРАТТЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАРДЫҢ МАҢЫЗЫ

ЭЛЕКТРОТЕХНИКАНЫ ОҚЫТУДАҒЫ ЖАҢА АҚПАРАТТЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАРДЫҢ МАҢЫЗЫ

Арнайы пәндерді оқудың негізгі мақсаты – білім алушылардың ақпараттарды алу, түрлендіру, беру, сақтау процестері туралы негізгі білімді сапалы және нақты меңгеруін қамтамасыз ету. Бұл мақсатқа жету қазіргі заманғы қоғамның дамуында ақпараттық технологияның ролі және бүкіл әлемдік ғылыми көріністі қалыптастырудағы ақпараттық процестердің мәнін оқушыларға жеткізумен анықталады.

Қоғамда ақпараттандыру, есептеу техникасы құралдары кеңінен таралуымен байланысты, оқу процесін ұйымдастыруға, сол сияқты білім берудің мазмұнын өзгертуге де елеулі ықпал етеді. Білім беру жүйесіндегі қайта құрулардың негізгі субъектісі - оқытушы.Ол жаңа педагогикалық технологияларды жете меңгерген педагог- психолог және оку процесін ұйымдастырушы технолог бола білуі керек. Компьютердің мүмкіндіктерін ескере отырып, оқыту мәселелеріне талдау жасасақ, психологияның, педагогиканың іргелі оқыту теориясынан психологиялық-педагогикалық, әдістемелік мәселелер туындайды.

Жаңа технологиялар - педагогтың мүмкіндігін күшейтетін құрал. Компьютерді мұғалім косымша материалдар, әртүрлі анықтамалык мәліметтерден акпараттар беру үшін көрнекі кұрал ретінде пайдалана алады.

Жаңа акпараттық технология кұралдарын арнайы пәндерінің біріктірілген сабақтарында пайдалану, оқушының шығармашылык, интеллектуалдык қабілетінің дамуына, өз білімін өмірде пайдалана білу дағдыларының қалыптасуына әкеледі.

Программалауды оқыту оқушылардың логикалық қабілетін дамытады, бақылау мен өзін-өзі бақылауын қалыптастырады, оқушылардъң еңбек ету мен дағдысының жинақтылығын қамтамасыз етеді, жалпы мәдени-дүниетанымын қалыптастыруға мүмкіндік туғызады.

Бiлiм берудi ақпараттандыру процесi жаңа ақпараттық технологияны өз қызметтерiне жан-жақты пайдалану саласына үлкен талап қояды.

Қазақстан Республикасы бiлiм беру жүйесiн ақпараттандырудың Мемлекеттiк бағдарламаларының негiзгi мiндеттерiнiң бiрi ретiнде мамандардың осы сала бойынша бiлiктiлiгiн көтеру және қайта даярлау қарастырылған.

Тәжiрибе жүзiнде дәлелденгенiндей, кез келген мұғалiм мен әкiмшiлiктiң өз қызметтерiне компьютердi пайдалануы олардың әлемдiк ақпараттық кеңiстiкке енуде ақпараттық мәдениетiнiң қалыптасатынымен өлшенедi. Сонымен бiрге, бұл жағдайда, инновациялық әдiстер мен құралдарды оқу процесiне пайдалану оқушылардың мектеп пәндерiн игеруде қызығушылықтарын арттыруда. Ақпараттық-коммуникациялық технологияны оқу-тәрбие процесiне пайдалану оның педагогикалық мүмкiндiгін жүзеге асырады, яғни:

арнайы пәндерды оқыту процесiне жаңа технологияны пайдалану;

оқытудың жаңа әдiстерi мен формалары;

аналитикалық және модельдеу әдiстерiн қолдану арқылы классикалық әдiстердi жетiлдiру;

жаңа ақпараттық технология құралдарын пайдалану арқылы оқу процесiнiң материалдық-техникалық базасын жетiлдiру.

арнайы пәндеріінің оқытушыларының бiлiктiлiгiн көтеру және қайта даярлау;

қашықтықтан оқыту формаларына мұғалiмдердiң қызметiн бағыттау;

облыстағы бiлiм беру мекемелерiн ақпараттандырудың ғылыми-әдiстемелiк бағыт бойынша жетекшiлiк ету;

жалпы білім беру желiсiнiң ақпараттық ресустарын қалыптастыру;

мамандарды ақпараттық-коммуникациялық технология негiзiнде дайындау негiзге алынған:

Қызметкерлердi қайта даярлау практикалық анықталады. Ол ақпараттық және коммуникациялық технологияны қолдану тәжiрибесi, сабақты ақпараттық ортаға бейiмдеп, жобалау және т.б. жұмыстарды қамтиды.

Жалпы ақпараттық мәдениеттi дамыту қазiргi педагогтың ақпараттық құзырлығына қойылатын талаптарына сай анықталады:

Жаңа ақпараттық технологияның мүмкiндiктерiн пайдалану: жаңа ақпараттық технологияның мүмкiндiктерi туралы бiлiм беру; коммуникациялық қызметтердi пайдалану дағдысы; бiлiм беру процесiнiң ерекшелiктерiн ескере отырып, педагогикалық программалық құралдарды қолдану және оларды өз қызметтерiмiзге сәйкес бейiмдеп қолдану басты міндетіміз.

ХХІ ғасыр – жаңа технология мен ақпараттандыру ғасыры. Тәуелсіз Қазақстан да сол ғасырға нық қадам басты. Ел өмірінің барлық саласы компьютерлендіре бастады. Ендігі кезекте еліміздің ертеңі болар бүгінгі жас ұрпақ компьютердің қыр-сырын терең меңгеруі тиіс.

Қазіргі кезде ақпараттық-коммуникациялық технологияны дамыту білім беру саясатының ажырамас бөлігі болып табылады. Біз ақпараттық технологиялар ғасырында өмір сүріп отырмыз. Ғылыми білім мен ақпарат көздерінің мөлшері тез өсуде. Арнайы пәндерді ақпараттандыру – жеке және заңды тұлғалардың ақпаратқа деген талаптарын қанағаттандыру мақсатында ақпараттық және коммуникациялық технологияларды пайдалану негізінде ақпараттық қорлар мен жүйелерді қалыптастыруға және дамытуға бағытталған ұйымдастырушылық, әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-техникалық процесс.

Арнайы пәндер өзінің көп салалығымен анықталады. Адам өмірінің әр түрлі саласында қызмет ететін көптеген ақпараттық технологиялар (кәсіпорындағы процестерді басқару, қаржылық операциялар, оқыту саласы, т.б.) ұқсас бола тұра, бір-бірінен әлдеқайда ерекшеленеді. Әр түрлі кибернетикалық құрылғыларды негізделген түрлі операциялар мен іс-әрекеттердің жиынтығы әр түрлі ақпарат тасушылардағы «пәндік» ақпараттануды береді.

Ақпараттанудың қарастыратын аймағы-бұл ақпараттың ортақ қасиеттері мен құрылымы, сонымен қатар іздеу процесіндегі сұрақтар, жинақтау мен сақтау, түрлендіру, беру және адам өмірінің әр саласында қолданылуы. Автоматтандыру мен коммуникациялық жүйесіз үлкен көлемдегі ақпаратты өңдеу мүмкін емес, сондықтан да ЭЕМ мен қазіргі ақпараттық және коммуникациондық технология ақпараттанудың фундаменталды ядросы және материалдық базасы болып табылады.

Жедел дамып келе жатқан ақпараттану ғылымы деректерінің көптүрлілігін мектептің «ақпараттану» пәні қамти алмайды. Сонда да мектепте жалпы білім беру қызметін орындай отырып, ғылымның негізгі фундаменталды түсініктерін жастардың болашақ ақпараттық қоғамдағы практикалық қызметке дайын болатындай етіп үйрету керек.

Ақпараттану пәні бойынша мектеп оқулықтары мен қалыптасқан оқыту әдістемесінің бағдарламасы ұсынатын талаптар «орташа» оқушы үшін есептелген. Дегенмен, оқушылардың бөлінуі байқалады: біріншіден, ақпарат тану пәнінің материалдарын оңай және қызығушылықпен қабылдайтындар, екіншілері, ақпараттануды оқу кезінде тек қанағаттанарлық нәтижеге қол жеткізе алатындар, үшіншілеріне, ақпараттануды жақсы оқу асқан ауыр еңбек нәтижесінде келеді.

Қазіргі уақытта мұғалімдердің ұйымдастырылған мерзімін ұзарту өте маңызды, балалардың қараусыз қалуының жағымсыз салдарын болдырмау үшін оқушылардың тәртібі мен олардың бос уақытында қалай өткізетіндігі арасында тәуелділік бар екені анықталған. Мұғалімсіз қараусыз қалған оқушылар көп жағдайда үйірмелерге қатыспайды, қоғамдық істерге араласпайды және де мектеп пен сыныптың өміріне қызықпайды. Үлгерімі төмен оқушыларды оқудан алаңдатуға болмайды деген пікір қалыптасақан. Ол дұрыс емес, себеі оларға өзінің бос уақытын тиімді пайдалануды үйрету керек. Ақпараттану пәні үлгерімі нашар оқушыларға зор мүмкіндіктер береді.

Мақсатты белгілеудің принциптері оқыту тәрбие берудің мәселелерін нақты жоспарлауды, қол жеткізілген нәтижелерді бағалауды, жүргізілген жұмысқа жан – жақты талдау жасауды талап етеді.

Белсенділік оқушылардың барлық даму деңгейінің органикалы қажеттіліктерін құрайды, және тәрбиелеу үрдісі оны қанағаттандыратындай болып құрылуы керек. өз кезегінде, тәрбие сәтті болуы мүмкін, егер онда оқушының барлық мүмкіндіктері пайдаланылса.

Қазіргі ақпараттық технологиялар ғасырында оқушылардың қызығушылығын жаңа технологиялық құралдардың мүмкіндіктерін көрсету арқылы арттыруға болады.

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР:

1. Новое компьютеризация казахстанских школ. «Комсосольс

«Электротехника» пәнін оқытуда Electronics Workbench бағдарламасының мүмкіндіктерін оқу.

«Электротехника» пәнінен зертханалық жұмысты жүргізу кезінде Electronics Workbench. (EWB) бағдарламасы қолданылады. EWB бағдарламасы Windows ортасында жұмыс жасауға мүмкіндік береді. Бағдарламаның ерекшелігі онда өндірістік аналогтарға сипаты мен сыртқы көрінісі арқылы ұқсас бақылау-өлшегіш құралдардың болуы.

Electronics Workbench схематехникалық модельдеуі жүйелерді модельдеуге және 1-суретте көрсетілген электрлік жүйені сараптауға арналған.

Electronics Workbench бағдарламасы аналогтық, цифрлық және цифрлы- аналогтық жүйені жоғары дәрежелі қиындықпен модельдеуге мүмкіндік береді. Бағдарламаның кітапханасында кең ауқымдағы электрондық компоненттерден құралған. Қосылуға және жаңа электрондық компонентті құруға мүмкіндігі бар.

1-сурет. Electronics Workbench бағдарламасын схематехникалық модельдеу жүйелері

Компоненттердің көрсеткішін кең дипазонда өзгертуге болады. Жәй компоненттер көрсеткіштер жиынтығымен сипатталады, мәнін пернетақтаның көмегі арқылы өзгертуге болады. Белсенді элементті- модельдеу көрсеткіштер жиынтығын ұсынады және белгілі бір элементті сипаттайтын немесе оның міңсіз өкіл етеді.

Моделдеу кітапхана компонентінен таңдап алынады, моделдеудің көрсеткіші пайдаланушы арқылы өзгерте алады. Кең ауқымды құрылғылар жиынтығы әр түрлі ауқымдағы өлшеулер жүргізуге, кіріс әсерін жүргізуге, сұлбалар салуға мүмкіндік туғызады. Барлық құрылғылар нақтыға максималды түрде жақындатылған күйде көрсетіледі, сондықтан жұмыс істеу жеңіл және ыңғайлы.

Бағдарламаның негізгі артықшылықтары

Жұмыс уақытын қысқартуға мүмкіндік береді, нағыз зертханаларда уақытты көп талап етеді. Ендігі уақытта Electronics Workbench бағдарламасы болғалы, электронды зертхана әрдайым қолымыздан табылады, бұл электрондық сұлбаларды меңгеру мүмкіншілігі ашыла түседі.

Өлшеулердің туралығы және нақтылығы

Табиғатта екі бірдей элемент кездеспейді. Барлық элементтердің мағынасы жағынан әр түрлі, бұл зертхана жүргізу барысында қателіктерге әкеп соғады. Electronics Workbench бағдарламасында барлық элементтер қатал түрде орнықтырылған көрсеткішпен сипатталады, сондықтан зертхана жүргізу барысында әр кезең сайын нәтижесі көрсетіліп тұрады, элементтер көрсеткіші мен алгоритм есебін анықтайды. Өлшеулер кезінде қателіксіз өткізу мүмкін емес, ал нағыз зертханада қателік жіберу, эксперимент жасаушы үшін қымбатқа түседі. Electronics Workbench - пен жұмыс істеу кезінде, эксперимент жасаушы кездейсоқ тоқ тартулардан өзін сақтайды, сұлба құру барысында құрылғылар істен шығу қауіпі болмайды. Осы бағдарлама арқылы қолданушы кең түрде құрылғылар жиынтығын қолдануға мүмкіншілігі бар, бұндай құрылғыларды нағыз өмірде қолдану мүмкіншілігі өте аз.

Сонымен қатар, сіздің жоспарлауға, электрондық сұлбаларды кең ауқымды зерттеу және спекторында жүргізу минималды уақыт жұмсау арқылы қол жеткізуге бірден- бір мүмкіншілігініз бар. Күрделі сұлбаларды құрастыру кезінде графикалық мүмкіншілігі шектеусіз. Суреттерді тығыз етіп салуға тырысу, көбінесе элементтер жүйесінің қосылу өткізгішін қателікке әкеп соғады. Electronics Workbench - те сұлбаны құрастыру кезінде қосылған элементтердің анық қосылуы және сұлбаның жалпы көрініп тұруы қажет деген шартпен орындалады.

Интерфейстің интуициялылығы және қарапайымдылығы бағдарламаны Windows негізгі қолдануымен таныс адамардың барлығына қол жетімді етеді. Electronics Workbench бағдарламасы SPICE бағдарламасымен үйлесімділігі SPICE бағдарламасының стандартты элементтері негізінде болады. SPICE бағдарламасын әртүрлі қосымша мүмкіншіліктер жүргізу арқылы бұл элементтерді әр түрлі үлгілерде экспорттауға және нәтижелерді өзгертуге рұқсат береді.

Құрамдас бөліктері және эксперименттердi жүргiзу

Бағдарламаның құрамдас бөліктеріне кiтапханада пассивті элементтер, транзисторлар, басқарылатын көздер, басқарылатын кiлттер, буданды(гибридті) элементтер, көрсеткiштер, логикалық элементтер, триггер құрылғылары, цифрлы және аналогты элементтер, арнаулы комбинациялық және дәйектi сұлбалар кіреді. Активті элементтер нақты да, мiнсiз элементтерi  үлгiсі бола алады. Элементтердiң өзің үлгiлерiн жасау және элементтердi кiтапханада қосымша етіп қосуға мүмкіншілік бар. Бағдарламада өлшеулердi жүргiзу үшiн құралдарды үлкен жиынтығын пайдаланады: амперметр, вольтметр, осциллограф, мультиметр, боде- плоттер (жиiлiк сипаттамалар сұлбасын сызба құрастырушысы), функционалдық өндiргiш (генератор), сөз генераторы, логикалық талдағыш және логикалық түрлендiргiш.

Electronics Workbench сұлбаларды талдау тұрақты және айнымалы токтерде жүргізе алады. Тұрақты токте талдау жұмыс режiмiнiң орныққан сұлбасының жұмыс нүктесiмен анықталады. Бұл талдаудың нәтижелерi құралдарда көрсетілмейді, одан әрi сұлбаларды талдау үшiн пайдаланады. Айнымалы токтегi талдау құрамдастарды түзетiлген сызықты емес үлгiлердi алу үшiн тұрақты токтегi талдау нәтижелердi пайдаланады.

АС режиміндегі сұлбаларды уақытша және жиiлiк ауқымымда талдау жүргiзiлуі мүмкін. Бағдарлама да цифрлық-аналогты және цифрлық сұлбаларды анализ жасауға рұқсат бередi. Electronics Workbench - те өтпелi процестер әр түрлi пiшiнде кiретiн дабылдарын сұлбада әсерін зерттеуге болады.

Мысал ретінде «Жартылайөткізгішті аспаптар мен әр түрлі түзеткіштерді осциллограф көмегімен оқып-үйрену» атты зертханалық жұмысты орындау ерекшеліктерін қарастырайық. Жұмыстың мақсаты екі жаттығуды орындай отырып, жартылайөткізгіштерде р-п ауысудың кейбір сипаттамаларын зерттеу болып табылады. Бірінші жаттығуда жартылайөткізгішті диод арқылы өткен тура пен кері токтың вольт-амперлік сипаттамасын тұрғызу мақсаты қойылған (2 сурет).

Сурет 2. Өткізгіш арқылы өтетін токты виртуальды өлшеудің жұмыс терезесі

Екінші жаттығуды орындау барысында бір, екі жартылайөткізгішті түзеткіштердің немесе «көпірлік» сұлбаның жұмыс істеуін оқып-үйренгенде осциллограммаларды алу қажет (2 сурет). Виртуальдық және реалды зертханаларды кешенді қолдану нәтижесінде оқу процесінің есебін нақты және айқын анықтаудың негізінде студент ұсынылған бағдарламамен жұмыс орындай отырып, сұлбаның алдын-ала талдаудың қажетті дағдыларын игереді, модельдің ролін түсініп, кейін реалды жағдайларда жоғары деңгейде реалды тәжірибе жүргізе алады. Мұның бәрі реалды физикалық тәжірибені ауыстыруға емес, қажетті тәжірибелік дағдыларға игеруге қолдануы тиіс.

2-сурет. Осциллограммаларды виртуалды құрудың жұмыс терезесі

Виртуальды сұлбаларды жинай отырып, студент әртүрлі элементтер мен өлшеуіш аспаптарды дұрыс қосуын үйренеді. Сонымен бірге тізбектегі параметрлердің өзгеруінің мүмкін болатын диапазонын анықтайды. Мұның барлығы теориялық материалды терең ұғынуын ғана емес, сонымен қатар студенттерді реал жағдайда зертханалық жұмыстарды орындауға дайындалуға мүмкіндік береді.

Практика көрсеткендей, берілген бағдарламамен жұмыс істеу студентте берілген пәнге терең қызығушылықтың дамуына, физикалық құбылысты толықтай түсінуге ықпалын тигізеді, яғни оқытудың классикалық сұлбасын толықтыра түседі. Қарастырылатын бағдарламалық өңдеулердің алдына келесі есептер қойылды: негізгі физикалық заңдарды, олардың логикалық және себеп-салдар байланыстарын түсінуге; әр түрлі физикалық сипаттамалардың өзара байланысын орнатуға, объекттің табиғи тәртібі, аналитикалық тәуелділіктер мен олардың графикалық бейнелеуімен арасындағы сәйкестікті орнатуға мүмкіншілік жасау болып табылады. Компьютерлік технология физикалық объектілер, процестер мен эффекттердің математикалық модельдерімен еркін манипуляциялардың мүмкіндіктеріне ие болатын интерактивті орта болып есептелінеді.