|
Кондратьева Элеонора Владимировна
соискатель ученой степени – кандидат педагогических наук, преподаватель специальных дисциплин ГБОУ СПО « Армавирский машиностроительный техникум» КК
Применение компьютерного моделирования при подготовке специалистов СПО
В условиях перехода к рыночной экономике возникла необходимость коренных преобразований в обучении студентов среднего профессионального образования. Наши дни – время преобразований , время выдающихся достижений науки и техники. Особенности развития современной науки влияют на структуру и характер научного познания и соответственно и на подготовку специалистов СПО.
Современное образование основывается на применение компьютеров и обучающих компьютерных программ, которые представляют собой компьютерную модель.
Компьютерная модель - компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере, суперкомпьютере или множестве взаимдействующих компьютеров, реализующая абстрактную модель некоторой системы .
Компьютерные модели используются для получения знаний о моделируемом объекте или для приближенной оценки поведения изучаемой системы, слишком сложных для аналитического исследования.
Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения технических дисциплин, связанных с проектированием систем автоматизации технологического процесса.
Важный аспект компьютерного моделирования состоит в изучении, исследовании и разработке процедур, являющихся полезным в решении задач анализа , проектирования и управления объектами, процессами или явлениями.
К основным этапам компьютерного моделирования относятся:
- постановка задачи, определение объекта моделирования;
- разработка концептуальной модели, выявление основных элементов системы
- формализация, то есть переход к математической модели, создание алгоритма и написание программы;
-планирование и проведение компьютерных экспериментов;
-анализ и интерпретация результатов.
При подготовке специалистов технических специальностей среднего звена используются следующие программы AutoCAD Designer R2.1, Electronics Workbench, программный комплекс VisSim.
Программа VisSim – одна из лучших программ объектно-ориентированного моделирования (ООМ) физических и технических объектов и систем. В частности, в этой программе могут быть промоделированы, исследованы и оптимизированы простые и сложные системы управления. Программа предоставляет человеку развитой графический интерфейс, используя который, исследователь создает модель из виртуальных элементов с некоторой степенью условности так же, как если бы он строил реальную систему из настоящих элементов. Это позволяет создавать, а затем исследовать и оптимизировать модели систем широкого диапазона сложности.
Программа SamSim предназначена для моделирования линейных и нелинейных цепей в системах автоматического управления. С помощью этой программы возможно:
- построение любых схем моделей из предлагаемых библиотек элементов,
- задание параметров интегрирования и параметров элементов схемы,
- сохранение в файле и считывание из файла модели (схемы и её параметров),
- построение зависимостей от времени в любых точках схемы,
- построение фазовых портретов для любых схем,
- построение частотных характеристик и годографов для любых линейных схем,
- представление результатов расчёта в графической и табличной форме,
- сохранение результатов расчёта в текстовой файл или в файл MS Excel,
- сохранение графиков в bmp- или jpg-файле,
- вывод на печать схемы модели и её параметров, результатов расчёта.
Рассматриваемая программа прекрасно помогает при изучении таких предметов как "Теория автоматического управления", "Системы автоматического управления" и им подобных.
Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench предназначена для моделирования и анализа электрических схем. Программа Electronics Workbench позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности. Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор широко распространенных электронных компонентов. Есть возможность подключения и создания новых библиотек компонентов.
Разработка и применение компьютерных моделей все еще в большей степени искусство, нежели наука.
Литература
1. Арнольд В. И. «Жесткие» и «мягкие» математические модели.М.: МЦНМО,2008.
2. Дворецкий С. И. Компьютерное моделирование и оптимизация технологических процессов и оборудования. Тамбов: Изд-во Тамб. госуд. техн.университет, 2003
|
