Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni

Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach
pracowni elektrycznej i elektronicznej
Opracował:
mgr inŜ. Adam Borysiuk
nauczyciel mianowany
Zespołu Szkół Ponadgimnazjalnych w Radzyniu Podlaskim
1. Spis treści
1. Spis treści.................................................................................................................... 1
2. Wstęp .......................................................................................................................... 2
3. Zastosowanie komputera do wykonywania ćwiczeń.................................................. 3
3.1 Elactronics Workbench............................................................................................. 4
3.2. AmiLab .................................................................................................................... 5
3.3. Crocodile Clips ........................................................................................................ 6
3.4. Pcschematic ELautomation..................................................................................... 7
3.5. PROTON+ Szkice Elektryczne ............................................................................... 9
3.6. Programy amatorskie ............................................................................................. 10
4. Mierniki współpracujące z komputerem................................................................... 13
5. Lukas- Nőlle.............................................................................................................. 13
6. Katalogi elementów elektronicznych........................................................................ 14
7. Kalkulator wartości rezystancji ................................................................................ 16
8. Komputer sprawdza i ocenia ucznia ......................................................................... 17
9. Dodatkowe zastosowania komputera i Internetu ...................................................... 19
10. Podsumowanie ........................................................................................................ 20
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
2. Wstęp
P
racownia elektryczna i elektroniczna to zajęcia praktyczno-teoretyczne
realizowane w technikum elektrycznym i szkołach zasadniczych
kształcących w zawodach elektrycznych. Zajęcia powinny odbywać się w specjalnie
wyposaŜonej sali, w której obecnie nie moŜe zabraknąć komputera (komputerów).
W czasie trwania kursu pracowni elektrycznej i elektronicznej oprócz zajęć wstępnych
i sprawdzających, uczniowie, na kilku godzinach lekcyjnych, wykonują ćwiczenia,
w czasie których najczęściej wykonują pomiary róŜnych wielkość fizycznych
i opracowują wyniki w postaci sprawozdania. Wymaga to znajomości budowy
i zasady działania przedmiotu pomiaru, jak równieŜ umiejętności posługiwania się
sprzętem pomiarowym (niekiedy bardzo skomplikowanym) i umiejętności
wykorzystania odpowiednich metod pomiarowych.
W czasie zajęć uczniowie wykonują pomiary na tzw. trenaŜerach
lub stanowiskach pomiarowych, na których znajdują się badane układy
z wyprowadzonymi punktami pomiarowymi. Do nich dołączane są przyrządy
pomiarowe zgodnie z rodzajem mierzonej wielkości. Stanowiska pomiarowe powinny
być tak skonstruowane, aby uczeń potrafił, zgodnie z posiadana wiedza i według
dołączonej instrukcji, zbudować układ pomiarowy w celu wykonania wszystkich
pomiarów.
Dobrze zaprojektowany trenaŜer powinien spełniać następujące wymagania:
- powinien zawierać przejrzysty schemat układu pomiarowego,
- powinien posiadać moŜliwość modyfikacji układu mierzonego,
- powinien mieć konstrukcje odporna na uszkodzenia,
- powinien być wyposaŜony w odpowiednie zabezpieczenia chroniące go i dołączane
przyrządy pomiarowe przed przypadkowym uszkodzeniem.
W praktyce bardzo trudno jest te wszystkie wymagania zrealizować
jednocześnie. Przede wszystkim zapewnienie moŜliwości zmian układu pociąga
za sobą konieczność rozbudowania całego trenaŜera, zwiększenie kosztów wykonania
oraz znaczne pogorszenie przejrzystości badanego układu. Ponadto nie da się
całkowicie wyeliminować przypadków uszkodzeń mierzonych elementów
lub układów elektronicznych oraz sprzętu pomiarowego. Takie przypadki zawsze,
w mniejszym lub większym stopniu, dezorganizują prace w czasie zajęć. Niewątpliwa
wada trenaŜerów jest to, iŜ do kaŜdego ćwiczenia niezbędny jest inny specjalnie
zaprojektowany i wykonany trenaŜer. Wynika stad, Ŝe aby zrealizować program
pracowni elektronicznej np. klas trzecich technikum elektronicznego, laboratorium
elektroniczne musi być wyposaŜone w co najmniej kilkadziesiąt stanowisk
pomiarowych. Wszelkie zmiany, czy wprowadzenie nowych ćwiczeń wymaga
zaprojektowania i wykonania nowych modułów edukacyjnych.
Alternatywą dla trenaŜerów mogą być układy z elementów montowane
na stanowisku przez ucznia. Rozwiązanie to jest bardzo czasochłonne, szczególnie
w przypadku skomplikowanych układów, ponadto wymaga dokładnego sprawdzenia
układu przez nauczyciela. Uszkodzenia elementów są na porządku dziennym,
więc niemal konieczny jest pracownik techniczny na takiej pracowni.
2
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
3. Zastosowanie komputera do wykonywania ćwiczeń
Pojawienie się nowoczesnych programów symulujących działanie układów
elektrycznych i elektronicznych, otworzyło nowe moŜliwości wykorzystania
komputera na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej. Symulacja
komputerowa moŜe z powodzeniem zastąpić większość ćwiczeń wykonywanych przy
uŜyciu rzeczywistych stanowisk pomiarowych. Nie ma przy tym większości wad
trenaŜerów i otwiera zupełnie nowe obszary badawcze.
Po pierwsze, nie ma moŜliwości uszkodzenia czegokolwiek, jako Ŝe wszystko
jest wirtualne. Po drugie, łatwo i szybko moŜna modyfikować badane układy,
zmieniając parametry poszczególnych elementów układu, o wiele szybciej moŜna
otrzymać charakterystyki. Po trzecie, znacznie wygodniej jest dokumentować wyniki
pomiarów poprzez wydrukowanie schematów, wykresów i innych wyników symulacji.
Jak z powyŜszego wynika, programy symulacyjne posiadają szereg zalet. Przy
ich pomocy uczeń w szybki i wygodny sposób moŜe przeprowadzić wiele
eksperymentów, których wykonanie w konwencjonalny sposób trwałoby znacznie
dłuŜej. Oczywiście naleŜy pamiętać, Ŝe praca na komputerze nigdy w pełni nie zastąpi
rzeczywistych elementów, układów, urządzeń i przyrządów pomiarowych. Dlatego teŜ
naleŜy ją traktować jedynie jako uzupełnienie i wzbogacenie procesu edukacyjnego
w pracowni.
Dlaczego zupełnie nie odrzucimy konwencjonalnych metod wykonywania
ćwiczeń na rzecz symulacji komputerowej?
Istnieje kilka powodów:
• symulacje komputerowe są idealne - tu prawidłowo zaprojektowany układ zawsze
będzie działał - w rzeczywistości jest róŜnie,
•
tradycyjne zestawianie układów pomiarowych - wykonywanie połączeń,
zastosowanie przyrządów pomiarowych, lutowanie, daje uczniowi praktyczne
umiejętności, których nie zdobędzie na drodze teoretycznej,
• proces uruchamiania układów jest bardzo waŜny - uczniowie mają duŜą satysfakcję
jeŜeli układ praktycznie wykonany zadziała, szczególnie jeŜeli jego uruchomienie
stwarzało pierwotnie duŜo problemów.
Do wykonywania ćwiczeń z wykorzystaniem symulacji komputerowej nie jest
konieczny komputer PC o duŜej wydajności. Wystarczy teŜ prosta drukarka
do wydrukowania wyników pracy uczniów. Wydruki te są częścią sprawozdania, które
uczeń sporządza po wykonaniu ćwiczenia.
Zanim zdecydujemy się na wykorzystanie komputera do pracy w pracowni
elektronicznej, naleŜy się dobrze zastanowi jakiego oprogramowania będziemy
uŜywać. Bardzo rozbudowany program symulacyjny niezbyt nadaje się
do wykonywania ćwiczeń, poniewaŜ moŜe i najczęściej stwarza uczniom spore
trudności związane z opanowaniem jego obsługi. Natomiast program prosty
najczęściej ma małe moŜliwości symulacji lub nawet nie ma ich w ogóle.
NaleŜy pamiętać, Ŝe komputer i odpowiednie oprogramowanie, jest tylko
narzędziem – środkiem – do osiągnięcia celu jakim jest wykonanie ćwiczenia
i wyciągniecie właściwych wniosków z wyników badań.
3
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
3.1 Elactronics Workbench
Bardzo dobrym programem symulacyjnym moŜliwym do wykorzystania
na pracowni elektrycznej i elektronicznej okazał się Elactronics Workbench. Jest
to program na tyle prosty, Ŝe nie sprawia trudności w jego obsłudze (pomimo, Ŝe jest
on w angielskiej wersji językowej) a jednocześnie posiada spore moŜliwości jeśli
chodzi o róŜnorodność analiz pracy badanych układów elektronicznych. MoŜemy
zadawać parametry źródła i na „włączonych” do układu miernikach pokaŜą się
wartości. Ta funkcja doskonale pozwoli uczniom na porównanie teorii z praktyką
i ocenę wpływu przyrządów pomiarowych na wyniki pomiarów. Poza tym program
sporządzi nam wykresy zadanych charakterystyk.
Rys. 1. Zrzut ekranu okna programu Elactronics Workbench z badanym układem mostka Graetz’a.
Po wykonaniu pomiarów w układzie rzeczywistym moŜna „zmontować” taki
sam układ w programie Electronics Workbench i poddać go działaniu identycznego
wymuszenia jak w rzeczywistości. Potem moŜna porównać wyniki z pomiarów
rzeczywistych ze wskazaniami mierników podczas symulacji komputerowej.
Wykorzystując funkcje analizy mamy moŜliwość badania zachowania się
układów elektronicznych pod wpływem zmian napięcia zasilania, zmian temperatury,
zmian parametrów poszczególnych elementów itd.
4
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Program ten znakomicie nadaje się do celów szkoleniowych poniewaŜ
uczniowie bardzo szybko poznają jego polecenia i po kilku zdaniach wyjaśnień
potrafią przeprowadzić odpowiednie procedury. Szybkie uzyskanie wyników
pomiarów jak równieŜ moŜliwość wygodnej modyfikacji układu badanego pozwala
przebadać więcej układów i uzyskać więcej danych do wykonania sprawozdania.
Electronics Workbench posiada bardzo rozbudowaną bibliotekę elementów
oraz pokaźną liczbę przyrządów pomiarowych. DuŜa liczba opcji pozwala
na elastyczne wykorzystanie programu. Jest on chyba jednym z bardziej popularnych
programów stosowanych w szkołach średnich na pracowniach elektronicznych.
3.2. AmiLab
Jednym z ciekawszych programów symulacyjnych, który moŜna wykorzystać
na wcześniejszym etapie nauki w pracowni jest AmiLab. Jego obsługa jest prawie
intuicyjna. Po narysowaniu układu moŜna przeprowadzić symulację jego działania pomierzyć napięcia i prądy, obejrzeć i wydrukować oscylogramy.
Rys. 2. Zrzut ekranu okna programu AmiLab z demonstracją zachowania I prawa Kirchhoffa.
AmiLab jest przeznaczony dla uczniów szkół średnich i pierwszorocznych
studentów. Do dyspozycji mamy podstawowe elementy: przewód, rezystor, masa,
5
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
źródło napięcia, woltomierz, amperomierz, kondensator, cewka, tranzystor NPN,
oscyloskop, generator oraz dodatkowe elementy analogowe: przełącznik, dioda, diak,
dioda święcąca, dioda Zenera, tyrystor, transformator, transformator trójuzwojeniowy,
tranzystor PNP, triak, wzmacniacz operacyjny. Analizując program nauczania
uczniów szkół średnich zasób elementów jest wystarczający do sprawdzenia
teoretycznego działania układu. Symulacja w AmiLab oraz ćwiczenia praktyczne
wykonywane na pracowniach oraz w laboratoriach doskonale obrazują zasadę
działania danego elementu czy układu. Dzięki symulacji wirtualnej uczeń jest w stanie
łatwo zapamiętać prawa rządzące elektroniką.
Oprócz samego polskiego programu symulacyjnego AmiLab 1.0 znajdziemy
w środku gotowe ćwiczenia. W folderze podstawowe prawa zostaniemy zapoznani
z I i II prawem Kirchoffa, prawem Ohma oraz rezonansem szeregowym. Wszystko
zostało staranie opisane i potwierdzone wzorami. W kolejnym folderze znajdziemy
zestawy ćwiczeń do badania elementów: cewki (stany nieustalone), diaka (równieŜ
jako generator), diody LED, kondensatora (ładowanie), triaka, tyrystora
oraz wzmacniacza operacyjnego. Dodatkowo zbudowano układ do wyznaczania
charakterystyk statycznych tranzystora, układ OE i OB. Osobną grupę stanowią
zasilacze. Badanie filtra tętnień 1-połówkowego i 2-połówkowego, prostowników
1-fazowych
i 3-fazowych, przetwornicy - powielacza napięcia, zasilacza stabilizowanego
regulowanego, stabilizatorów z diodą Zenera z tranzystorem szeregowo i równolegle,
ściemniaczy triakowych i tyrystowych.
W przypadku braku czasu na zrobienie ćwiczenia moŜemy dany układ
zasymulować i napisać sprawozdanie. Jednak musimy pamiętać, Ŝe wyniki uzyskane
w AmiLab będą teoretyczne - w praktyce niemoŜliwe do uzyskania. Lepiej jest
wykorzystać program do porównania wyników praktycznych z teoretycznymi.
Bardziej zaawansowani elektronicy zostaną zawiedzieni po zobaczeniu niewielkiej
ilości opcji i elementów.
3.3. Crocodile Clips
Następnym programem, który moŜna zastosować jest Crocodile Clips. Posiada
on szereg funkcji, które czynią go bardzo atrakcyjnym dla uczniów. Ciekawe animacje
podczas symulacji działania układu powodują, Ŝe praca z tym programem jest bardzo
przyjemna - np. przekroczenie maksymalnych parametrów pracy elementu powodują,
Ŝe "wybucha". Program oferuje bogatą bibliotekę elementów i przyrządów
pomiarowych. Istnieje moŜliwość drukowania schematów.
6
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Rys. 3. Zrzut ekranu okna programu Crocodile Clips z demonstracją rozkładu napięć na Ŝarówkach.
3.4. Pcschematic ELautomation
Pcschematic Elautomation to program łatwy i prosty w obsłudze. MoŜe być
wykorzystany na pracowni elektrycznej dla starszych roczników uczniów. MoŜna
w nim wykonywać całe projekty, jak równieŜ pojedyncze schematy szczególnie dla
zagadnień instalacji elektrycznych i maszyn elektrycznych. Posiada obszerne bazy
danych aparatury i biblioteki symboli. Zapewnia automatyczne tworzone
i aktualizowane zestawienia. Program jest zorientowany projektowo (cały projekt
w jednym pliku). Kompletne rysunki standardowe zawierające parametry dla
wszystkich symboli mogą być przeciągane wprost na strony schematów.
Wersje bezpłatne pozwalają:
•
•
•
•
•
wykonać nieskomplikowany projekt (zawierający do 40 symboli i 10 stron),
wydrukować wykonany projekt,
zapisać wykonany projekt,
zmodyfikować wykonany wcześniej projekt,
sprawdzić działanie wszystkich funkcji programu, w tym m.in.: wykonać
zestawienia, wygenerować listwy zaciskowe i kable, montaŜówkę, widok
zabudowy (elewację), wykonać eksport/import DXF i DWG.
7
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Wersje demonstracyjne są w polskiej wersji językowej i mają dołączone polskie
podręczniki uŜytkownika.
Rys. 4. Zrzut ekranu okna programu Pcschematic Elautomation ze schematem zasilania silnika trójfazowego.
Z programu moŜna z łatwością skopiować profesjonalnie sporządzony schemat
i wklejać go do dowolnego dokumentu. Będzie to stanowić znaczne udogodnienie dla
uczniów, którzy po kaŜdym ćwiczeniu wykonanym na pracowni wykonują
sprawozdanie. Przykładowy schemat znajduje się na rysunku 5.
8
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Rys. 5. Schemat układu zasilania silnika trójfazowego wklejony z programu Pcschematic Elautomation.
3.5. PROTON+ Szkice Elektryczne
PROTON+ Szkice Elektryczne jest programem wspomagającym tworzenie
schematów elektrycznych. Program jest przejrzysty i łatwy w obsłudze. Jego
podstawowe właściwości programu:
- moŜliwa edycja kilku rysunków jednocześnie,
- wbudowana biblioteka symboli elektrycznych,
- moŜliwość dodawania własnych symboli.
9
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Rys. 6. Zrzut ekranu okna programu PROTON+ Szkice Elektryczne z fragmentem instalacji pomieszczenia.
3.6. Programy amatorskie
Przedmioty zawodowe, takie jak między innymi maszyny elektryczne,
elektroenergetyka są dziedzinami wiedzy, dla których niestety jest mało gotowych
programów umoŜliwiających wykorzystanie komputera na lekcjach. JeŜeli juŜ jakiś
program się znajdzie, to często okazuje się, Ŝe jest to produkt niezbyt nadający się
do wykorzystania na zajęciach, chociaŜby ze względu na nadmierne rozbudowanie
lub zbyt wąską specjalizację. Często próbę uŜycia takiego programu moŜna porównać
do strzelania z armaty do wróbla.
W Internecie moŜna znaleźć amatorskie programy symulacyjne. Są to bardzo
róŜne programy napisane przez uczniów jako prace z przygotowania zawodowego,
a takŜe przez nauczycieli. Ich uniwersalność jest z załoŜenia ograniczona
do zastosowania przy realizacji kilku tematów dotyczących poszczególnych tematów
z maszyn elektrycznych i elektrotechniki. WaŜną zaletą jest to, Ŝe są to programy
stosunkowo nieduŜe (mieszczą się często na jednej dyskietce), nie wymagają instalacji
i nie mają praktycznie Ŝadnych wymagań sprzętowych.
Przykładowy program z grupy prostych programów pisanych przez uczniów
to "Prawa elektrotechniki". Został on napisany w środowisku programistycznym
DELPHI. Program ten w bardzo prosty sposób pozwala na sprawdzenie takich praw
jak Prawo Ohma, Prawa Kirchhoffa itp. Podstawową zaletą tego programu jest
to, Ŝe moŜna tu szybko i sprawnie nauczyć i sprawdzić te prawa bez uŜycia
10
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
rzeczywistych obiektów, (więc w sposób bezpieczny). Tą metodę prezentacji praw
elektrotechniki moŜna zastosować na zajęciach poprzedzających ćwiczenia praktyczne
na pracowni. Wykorzystanie środowiska DELPHI podniosło znakomicie uŜyteczność
programu i przyczyniło się do zwiększenia jego atrakcyjności dzięki komponentom
graficznym.
Rys. 7. Zrzut ekranu okna amatorskiego programu „Prawa elektrotechniki”.
Nieco bardziej skompilowane programy amatorskie, to między innymi: "Silniki
prądu stałego", "Transformatory" i "Układy trójfazowe". Pozwalają one na wykonanie
wszystkich obliczeń związanych z określoną grupą maszyn elektrycznych oraz rysują
ich charakterystyki i wykresy wskazowe.
Rys. 8. Zrzut ekranu okna amatorskiego programu „Silniki prądu stałego”.
Dzięki zastosowaniu środowiska programistycznego typu VISUAL, obsługa
wszystkich prezentowanych tutaj programów jest bardzo prosta i intuicyjna. Polega ona
11
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
na wpisywaniu do okienek edycyjnych prawidłowych wartości (np. wartości
znamionowe napięć, prądów itp.), wyborze niektórych wartości z kilku moŜliwych,
które są dostępne (np. liczba faz), wyborze jednej z kilku opcji przy pomocy
komponentu Check lub ustawieniu suwaka Scroll w odpowiedniej pozycji.
Rys. 9. Zrzut ekranu okna amatorskiego programu „Układy trójfazowe”.
ZłoŜoność tych programów jest juŜ na tyle duŜa, Ŝe pozwala zabezpieczyć
się od wpisania w ogóle nierealnych wielkości (np. ujemna częstotliwość lub cosφ
większy od 1).
Rys. 10. Zrzut ekranu okna amatorskiego programu „Transformatory”.
12
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
4. Mierniki współpracujące z komputerem
Obecnie znaczna część mierników
elektrycznych
posiada
moŜliwość
podłączenia ich do komputera za pomocą
interfejsu
celem
transmisji
danych.
Multimetr łączy się z komputerem
za pomocą
szeregowego
złącza
typu
RS-232C.
Konieczne jest do tego
oprogramowanie,
które
umoŜliwia
wyświetlanie aktualnego wyniku pomiaru
na monitorze
komputera
w
postaci
wskazania cyfrowego lub analogowego,
a takŜe w postaci komparatora lub wykresu
graficznego. Multimetr ma teŜ moŜliwość
gromadzenia w pamięci do 5 wyników
pomiarów i wyświetlania ich w miarę potrzeby za pomocą przycisków UP, DOWN
i SET/RESET. Zawartość pamięci moŜna przesyłać do współpracującego komputera.
5. Lukas- Nőlle
Lukas-Nőlle to niemiecka firma zajmująca się wyposaŜaniem specjalistycznych
pracowni szkolnych. Niemal kaŜde stanowisko oferowane przez firmę posiada wersję,
w której albo układ jest sterowany z komputera, albo wyniki pomiarów
są przekazywane do komputera i poddawane stosownej obróbce. W bogatej ofercie
firmy Znajdują się trenaŜery do kaŜdego tematu z elektroniki i elektrotechniki.
Ponadto firma sprzedaje stanowiska laboratoryjne budowane z segmentów, z których
zestawia się układy na poszczególne ćwiczenia. Układy posiadają bardzo dobre
zabezpieczenia, co czyni je praktycznie niezniszczalnymi dla uczniów.
PoniŜsze fotografie przybliŜają wysoki standard oferty firmy Lukas-Nőlle
w dziedzinie maszyn i napędów elektrycznych
13
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
oraz instalacji elektrycznych.
6. Katalogi elementów elektronicznych
W czasie pomiarów laboratoryjnych na zajęciach pracowni elektrycznej
i elektronicznej często zachodzi potrzeba szybkiego uzyskania danych znamionowych
konkretnego elementu elektronicznego. Czasem trzeba znaleźć zamiennik danego
elementu, np. w przypadku uszkodzenia. Sieć Internet z łatwością pomoŜe nam w tym,
poniewaŜ producenci podzespołów wychodzą naprzeciw oczekiwaniom klienta,
14
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
aby zapewnić teŜ sobie zbyt. Firmy niechętnie informują o zamiennikach dla
produkowanych przez siebie elementów. Istnieją jednak programy, które stanowią
bogatą bazę danych o elementach elektronicznych.
Jedną z takich aplikacji jest „Katalog półprzewodników” wersja 3.0.
Rys. 11. Zrzut ekranu okna programu „Katalog półprzewodników”.
W pierwszym oknie wybieramy grupę elementów, która nas interesuje.
Następnie przechodzimy do podania parametrów danego elementu, np. diody.
Rys. 12. Zrzut ekranu okna programu „Katalog półprzewodników” (moŜna tu szukać danych znamionowych
określonego typu diody).
15
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Wpisując symbol cyfrowy elementu, po zatwierdzeniu enterem wyświetlą się
nam parametry zadanego elementu.
Rys. 13. Zrzut ekranu okna programu „Katalog półprzewodników” – dane tranzystora BFY51.
Program oprócz parametrów granicznych moŜe nam podać równieŜ zamiennik
danego elementu innego producenta. Istnieje teŜ moŜliwość dodania elementów i ich
danych znamionowych do bazy.
7. Kalkulator wartości rezystancji
Istnieje system zapisu wartości rezystancji na rezystorze zrealizowany
za pomocą barwnych pasków. Niewprawione osoby mają kłopot, bez korzystania
z tablic, odczytać wartość rezystancji rezystora oznaczonego kodem paskowym.
Ułatwia to umieszczony w Internecie kalkulator przeliczający kod paskowy na wartość
liczbową
i odwrotnie. Po wybraniu barw, które rozwijają się po kliknięciu myszką,
automatycznie otrzymamy wynik.
16
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Rys. 14. Zrzut ekranu okna programu kalkulatora wartości rezystancji.
8. Komputer sprawdza i ocenia ucznia
Regulamin pracowni elektrycznej i elektronicznej zaleca, aby sprawdzić wiedzę
ucznia z zakresu wykonywanego w danym dniu ćwiczenia oraz po kaŜdej serii
ćwiczeń. Z pomocą moŜe nam przyjść komputer, który sprawdzi wiedzę ucznia testem
i oceni go. To jednak, w pewnym sensie, pozorne wyręczenie się komputerem,
poniewaŜ test musi przygotować nauczyciel.
Istnieją róŜne programy realizujące testowanie i ocenianie uczniów. Jedne
są proste, inne mają wiele zaawansowanych opcji i ustawień. Dosyć rozbudowanym
programem do tych celów jest StmGenerator. RóŜnego typu pytania wraz
z dystraktorami odpowiedzi mogą być wpisane do programu, wklejone
lub importowane. W ustawieniach programu moŜna określić skalę ocen, progi
punktów
na poszczególne oceny, mieszanie pytań, ograniczenia czasowe, wyświetlanie
komentarzy itd. Test moŜna zabezpieczać hasłem,
moŜe mieć róŜną liczbę
poprawnych odpowiedzi, a w pytaniach mogą być pliki graficzne, dźwiękowe a nawet
– filmy.
17
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Rys. 15. Zrzut ekranu okna programu StmGenerator –faza przygotowywania testu.
Po odpowiednim przygotowaniu testu sprawdzającego wiedzę, moŜemy
dokonać pomiaru dydaktycznego. Uczeń otwiera test w oknie stmTESTER
i w zaleŜności od zadanych mu parametrów rozwiązuje test z ograniczeniem czasu
na kaŜde pytanie, bez ograniczenia czasowego lub teŜ ma ograniczenie czasowe
względem całego testu. MoŜna teŜ ustawić uczniowi moŜliwość poprawiania
odpowiedzi, albo nie będzie miał tej moŜliwości.
Tak przygotowanym testem moŜemy sprawdzać wiedzę całej grupy uczniów,
szczególnie wtedy, gdy mamy w programie większą ilość pytań. Dany uczeń moŜe
wtedy losować np. 10 pytań i być oceniony. Kolejny uczeń równieŜ wylosuje pytania,
itd.
18
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
Rys. 16. Zrzut ekranu okna programu StmTESTER –faza rozwiązywania testu przez ucznia.
9. Dodatkowe zastosowania komputera i Internetu
Uczeń moŜe wykorzystać komputer i Internet do wykonania sprawozdania
z wykonania ćwiczenia. W takim sprawozdaniu umieszcza się wiadomości wstępne,
czyli podstawowe informacje o badanym urządzeniu, metodach pomiarowych itp.
Informacje te z łatwością uczeń znajdzie w Internecie na wielu stronach branŜowych
i dydaktycznych.
KaŜde sprawozdanie ucznia zawiera czasem kilka schematów elektrycznych.
Istnieją programy, które pozwalają na wygodne rysowanie takich schematów i właśnie
te zostały omówione w poprzednich rozdziałach.
Tabele pomiarowe i wykresy charakterystyk sporządzane na podstawie tabel
uczeń moŜe wykonać w edytorze tekstu lub arkuszu kalkulacyjnym. RównieŜ
przeliczanie całych kolumn liczb w tabelach moŜe zrobić za nas komputer.
19
Adam Borysiuk: Wykorzystanie komputera i Internetu na zajęciach pracowni elektrycznej i elektronicznej.
10. Podsumowanie
Twórcza praca z komputerem niewątpliwie naleŜy do "jasnej" strony
informatyki. Komputer i Internet stanowią olbrzymią pomoc w prowadzeniu zajęć
pracowni elektrycznej i elektronicznej. Nie naleŜy jednak stosowania komputera
i wykorzystania Internetu uznać za rzecz nadrzędną. Niech pozostaną one tylko jako
narzędzia pomocne w osiąganiu celów nauczanego przedmiotu.
20