Некоторые программы

Некоторые программы

Существует множество различных программ.Они делятся на несколько типов:

-Программы для изучения и закреплния материала

Таких программ в сети огромное множество.Они помогают изучить материал или пройти тест на его знание.Такие прграммы можно использовать при подготовке к урокам,контрольным,экзаменам.

-Инженерные программы

Главное оружие инженера-чертеж.Программа помогает не только создать его, а также и продемонстрировать трехмерную модель чертежа.В основном такие программы используются на производстве автомобилей,судостроении...Именно поэтому существуют специализированные программы для конкретных чертежей.основным поставщиком данных программ является компания "AutoCAD"например программы этой компании имеют разделение по назначению:

*Общее проектирование

*Проектирование зданий

*Проектирование инфраструктуры

*Машиностроительное проектирование

*Проектирование производственных помещений

*Технологическое проектирование.

Знание языков програмирования может использоваться для создания таких типов программ.А также умение на них работать

очень важно в современной инженерии.В современном мире практически все делается на компьютере,включая чертежи.С помощью программ можно рассчитавать напряжение,силу тока в сложных электрических схемах а также рассчитывать силы действующие на тело прямо на чертежах.

___________________________________________________________Эффективность компьютеризации состоит в том, что учащиеся должны систематически работать c ЭВМ в процессе изучения других дисциплин, в частности, таких дисциплин, где требуется образное мышление. Развитию образного мышления способствует возможность наблюдения графических изображений на мониторе. Следствием того, что при изучении некоторого явления учащиеся самостоятельно создают компьютерную модель и простота, с которой параметры модели могут быть изменены, является нелинейность восприятия информации. Это дает возможность получения большего объема информации за значительно меньший, по сравнению с традиционным методом обучения, временной интервал.

Авторы предлагают комплекс программ для изучения физики и математики с использованием программных комплексов MathCAD и Electronic Workbench. Программы апробированы на занятиях со студентами факультета "Программное обеспечение автоматизированных систем", проводимые в Харьковском государственном техническом университет радиоэлектроники в 1998-2000 гг. Учебные пособия [1-3] содержат описание работ, краткие сведения по используемым программным комплексам, варианты индивидуальных заданий. Исследования показали, что студенты, которые выполняли компьютерные работы, имеют хорошее представление об изучаемых физических и математических разделах, чувствуют себя более профессионально подготовленными.

При исследовании физических явлений моделируется движение частицы в вязкой среде, свободные, вынужденные и нелинейные колебания, движение частицы в электрическом и магнитном полях, поведение частицы в бесконечной глубокой потенциальной яме и яме с конечной высотой стены и др. Например, при изучении частицы, движущейся в электрическом и магнитном полях вначале задается, а затем строится на экране траектория. Частица может двигаться по траектории различной формы в зависимости от соотношения амплитуд полей и компонент начальной скорости частицы. Это ясно демонстрируется с помощью компьютера (рис.1).

При изучении вынужденных колебаний решается дифференциальное уравнение второго порядка, а затем на экране строится трехмерный график изменения амплитуды в зависимости от частоты внешней силы и времени (рис.2). График ясно демонстрирует увеличение амплитуды при резонансе, биения, которые возникают, при приближении внешней частоты к собственной. При изучении собственных колебаний также предварительно с помощью средств программного комплекса MathCAD вначале решается дифференциальное уравнение, а затем строится трехмерный график зависимости изменения амплитуды от величины коэффициента затухания и времени (рис.3). Неоценимую помощь оказывают данные лабораторные работы при изучении квантовой физики, поскольку с их помощью удается наглядно демонстрировать процессы туннелирования частицы. Например, изучение частицы в яме с конечной высотой стенок осуществляется по следующей схеме. Вначале решается соответствующее трансцендентное уравнение, а затем на основе полученных результатов строятся графики распределения плотности вероятности нахождения частицы внутри и вне потенциальной ямы при различных соотношениях между энергией частицы и высотой стенок. Как следует из рисунка 4, переход частицы на новый энергетический уровень увеличивает вероятность нахождения частицы в запредельной области. Вероятность нахождения частицы в запредельной области определяется с помощью средств программного комплекса MathCAD .

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Лабораторные работы, выполненные с помощью программного комплекса Electronic Workbench, моделируют процессы в цепях постоянного и переменного токов. Изучаются закон Ома, методы расчета эквивалентных сопротивлений, преобразование "треугольника" в "звезду", законы Кирхгофа, принцип суперпозиции, метод узлового напряжения, шунтирование приборов, тепловое действие тока. В разделе "Переменный ток" исследуются электронный осциллограф, затухающие электромагнитные колебания, электрические процессы в простых линейных цепях при действии гармонической силы, процессы, происходящие при заряде и разряде конденсаторов, электрические колебаний в связанных контурах.

Данные лабораторные работы могут успешно выполнять как студенты при изучении курса общей физики, так и школьники, учащиеся техников и профессионально-технических училищ.

Работы построены следующим образом: вначале учащийся, по заданным параметрам схемы, самостоятельно определяет, к примеры, токи и напряжения на требуемых участках цепи, а затем собрав схему, проверяет полученные значения. На рис.5 показана схема, собранная при изучении законов Кирхгофа.

Рис.5

Использование программного комплекса MathCAD при изучении математики обусловлено прежде всего простотой его использования. Учебное пособие [3] показывает использование MathCAD при исследовании функций и построении их графиков, решении уравнений, неравенств и систем уравнений, а также решении уравнений, неравенств и систем уравнений с параметрами. При выполнении работы учащиеся вначале проводят исследование традиционным способом, а затем строят графики на мониторе и проверяют, таким образом, правильность полученного решения.

Например, исследование решения системы вида в зависимости от параметра a позволяет, помимо традиционно получаемого аналитического решения, построить графики окружности и гиперболы и рассмотреть точки пересечения графиков в зависимости от параметра a (рис.6).

Рис.6

Подобный подход при изучении математики активизирует визуальное восприятие и способствует быстрому усвоению материала.

Применение в учебном процессе, в частности при изучении физики и математики, компьютерного моделирования на программных комплексах MathCAD и Electronic Workbench создает интегрированное восприятие фундаментальной дисциплины (физики) и информационных технологий, учит работе с программными комплексами, повышает фундаментальность физического и математического образования, содействует интеграции образовательной системы с образовательными системами наиболее развитых стран.

Поскольку высшее образование становится сферой конкуренции, руководители учебных заведений будут все острее ощущать потребность в современных технологиях дистанционного образования. Авторы надеется, что предложенные лабораторных работ, выполненные с помощью современных информационных технологий и хорошо зарекомендовавшие себя в образовательном процессе, дадут возможность высшим и средним учебным заведениям значительно повысить качество и результаты учебного процесса.

Данный комплекс лабораторных работ может использовать в системе дистанционного образования и для взрослых, поскольку знакомит их в увлекательной форме как с программными комплексами MathCAD и Electronic Workbench , так и с основами моделирования.

Все вышеперечисленные обучающие системы созданы на основе HTML и Java, записаны на CD, имеют теоретическую часть, позволяющую студентам ознакомиться с основными теоретическими положениями, необходимыми для выполнения работы, практическую часть (задания и файлы MathCAD и Electronic Workbench) и тестовую часть, которая позволяет контролировать знания студентов. Кроме того, данные программные продукты содержат видеоматериалы и звуковые комментарии, облегчающие процесс усвоения учебного материала. На рис. 7-8 показан общий вид программных комплексов.

Рис. 7

Рис. 8

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒