Компьютерный лабораторный практикум представляет собой руководство для выполнения лабораторных работ в виртуальной среде, с использованием персонального компьютера и программного обеспечения Electronics Workbench фирмы Interactive Image Technologies (Канада).
Данный лабораторный практикум предназначен для студентов радиотехнических специальностей. То обстоятельство, что лабораторные работы выполняются не на реальных макетах, а в виртуальной среде, имеет как недостатки, так и преимущества.
Основной недостаток состоит в том, что студент, выполняющий лабораторную работу, не имеет дела с реальными схемами и приборами, не ощущает дозволенных границ токов и напряжений, превышение которых приводит к необратимым процессам. Студент не получает инженерных навыков работы с реальной аппаратурой, на второй план отходят вопросы техники безопасности, нет необходимости проявлять инженерную изобретательность и смекалку при сборке макета в условиях недостаточного приборного и материального обеспечения.
Однако, если основной задачей лабораторного практикума является усвоение и закрепление материала изучаемой дисциплины с помощью анализа, эксперимента и исследования, эти недостатки не являются определяющими.
Преимуществом виртуальной компьютерной лаборатории является большая свобода в выборе схем и их элементов для исследования – схема «собирается» на экране компьютера и параметры ее можно легко и многократно изменять. Кроме того, «неограниченное» число амперметров и вольтметров позволяет одновременно измерять напряжения и токи в различных точках схемы, как на постоянном, так и на переменном токе (в реальных схемах такая свобода ограничена возможностями макета). За время, отведенное для выполнения лабораторной работы, студент имеет возможность исследовать значительно больше вариантов схем и устройств, чем в случае использования реального макета.
Настоящее руководство может быть использовано при работе со студентами как очного, так и заочного обучения, в том числе обучающимися с использованием дистанционной технологии. «Виртуальная лаборатория» может быть создана в любом месте, где есть персональный компьютер. В случае использования дистанционной технологии обучения преподаватель имеет возможность воспроизвести на своем компьютере все действия студента, проверить результаты его работы, переслать электронным путем необходимые советы, рекомендации и указания.
Большим достоинством компьютерных лабораторных работ является то, что студент не отвлекается и не тратит время на действия, не связанные с существом исследования: поиск необходимых деталей, проводников и пр., обнаружение неисправностей аппаратуры, ремонт вышедших из строя или плохо работающих приборов и так далее. Лабораторные работы безопасны для студента, его неправильные действия не могут привести к поломкам, авариям и материальному ущербу.
Лабораторная работа легко может быть повторена, весь процесс исследования схем и его результаты наглядны, легко и просто документируются и оформляются.
Учебное пособие состоит из двух основных частей. Первая часть содержит описание пакета программ Electronics Workbench, пользовательского интерфейса и методики работы с пакетом. Использование пакета Electronics Workbench возможно как в сети дисплейного класса, так и на отдельном персональном компьютере.
Вторую часть пособия занимают описания отдельных лабораторных работ. Среднее число часов, отпущенных студенту на лабораторный практикум по данному предмету, не позволяет включить в программу курса все работы, описанные в настоящем издании. Преподаватель должен выбрать из имеющегося списка работ необходимое их количество с учетом особенностей изучения предмета и уровня подготовки студентов. Студент может также использовать приобретенные навыки для моделирования и анализа множества разнообразных схем, изучаемых при освоении других предметов учебного плана.
