ИНТЕГРИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС СЕТЕВЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ЛАБОРАТОРИЙ (ИКСАЛ)

На кафедре ведутся работы по созданию интегрированной системы профессиональной подготовки дипломированных специалистов, разрабатывается и внедряется в учебный процесс интегрированный комплекс сетевых автоматизированных лабораторий. 
Разработка сочетает в себе методы и методики автоматизированного исследования в виртуально-физической среде физических многофункциональных объектов, технических средств автоматизации, программно-технических комплексов и их математических моделей, в целом интегрированных автоматизированных систем управления, объединяющих автоматизированные системы управления технологическими (АСУТП) и производственными процессами (АСУП).
Повышение эффективности профессиональной подготовки специалистов  на основе интеграции всех видов учебных занятий, тренажа и научной деятельности по всем дисциплинам специальностей ВУЗа в единый универсальный интегрированный комплекс сетевых автоматизированных лабораторий (ИКСАЛ) на базе виртуально-физической среды с использованием интегрированных многофункциональных объектов.

Задачи:

  • разработка технического, математического, алгоритмического и программного обеспечения ИКСАЛ;
  • создание методик проведения всех видов занятий по курсам специальностей вуза  в условиях интегрированного комплекса сетевых автоматизированных лабораторий.

ИКСАЛ обеспечивает практическую направленность, системность, целостность и всесторонность обучения, развитие исследовательского и творческого мышления обучаемых при увеличении загрузки используемых площадей, сокращении затрат и повышении экономической эффективности.

ИКСАЛ сочетает в себе:

  •  универсальность исследований;
  •  уникальность объекта исследования;
  •  вариативность, комплексность исследования, как на физических объектах, так и на имитаторах и математических моделях.

Повышение экономической эффективности по сравнению с традиционными методами обучения более чем в сто раз.

Уровни интеграции

Суть концепции состоит в интеграции всех видов учебных занятий, тренажа и научной деятельности по всем дисциплинам специальностей ВУЗа в единый универсальный интегрированный комплекс сетевых автоматизированных лабораторий (ИКСАЛ) ВУЗа, сочетающий в себе методы и методики автоматизированного исследования в виртуально-физической среде физических многофункциональных объектов, технических средств автоматизации, программно-технических комплексов и их математических моделей, в целом интегрированных автоматизированных систем управления, объединяющих автоматизированные системы управления технологическими (АСУТП) и производственными процессами (АСУП).

Основные компоненты системы

  • микроЭВМ;
  • контроллер (TREI – 05В);
  • сетевые средства;
  • системное программное обеспечение;
  • методологическое, математическое, информационное, программное обеспечение учебно-методических комплексов специальностей;
  • пакеты прикладных программ («КРУГ-2000», «СТАТИСТ-2000», «НПЭ-АД», MATLAB, MATHCAD и др.);
  • сетевой комплекс расширенных объектов исследования;
  • программный имитатор объектов исследования.

РИСУНОК

Отличительные особенности комплекса

  • Магистральность предполагает информационное взаимодействие микропроцессорных систем на основе сетевых решений.
  • Универсальность – возможность проведения лабораторных занятий по всем специальностям и дисциплинам ПГТА в любой лаборатории КСАЛ.
  • Открытость – обуславливает возможность расширения системы без переделки и перенастройки существующего оборудования и программных средств, как в технической, так и в методической и информационной части. Обеспечивает полную совместимость с другими системами, построенными на базе открытых технологий, не зависимо от объекта, специальности, дисциплины. Создаёт условия для эффективной работы аспирантов, проведения научно-исследовательских работ студентов и преподавателей.

Целостность, единство – КСАЛ – образует единую целостную, взаимосвязанную систему технических, информационных, математических и программных взаимодействующих друг с другом средств и обеспечивает их функциональное единство.    

  1. Поэтапная разработка и изготовление расширенных объектов исследования (конструкции, исполнительные механизмы, датчики).
  2. Выбор единой унифицированной системы сигналов и команд.
  3. Разработка и установка сети ЭВМ и контроллеров с возможностью подключения РОИ.
  4. Разработка системного программного обеспечения.
  5. Разработка и согласования методического обеспечения, программ проведения лабораторных занятий на РОИ.
  6. Разработка методологического, математического, информационного, программного обеспечения интегрированной системы КСАЛ.
  7. Разработка математических и программных средств имитаторов объектов исследования.
  8. Разработка математических и программных средств регистратора электрических процессов.
  9. Поэтапная наладка и ввод в учебный процесс отдельных объектов исследования.

Создание ИС КСАЛ предусматривает переход от специализированных лабораторий кафедр по отдельным дисциплинам и специальностям к интегрированным системам на всех уровнях (лекции, практические, лабораторные, семинарские и др. виды занятий) преподавания по различным специальностям и обеспечивает методическую, математическую, информационную, программно-техническую и организационную совместимость, единство целостность всего учебного процесса на основе интеграции различных педагогических технологий.
Интегрированная система КСАЛ объединяет все лаборатории и аудитории ВУЗа в единую интегрированную систему с возможностью проведения в каждой из аудиторий и лабораторий любого вида занятий по любой дисциплине, преподаваемой в ВУЗе.
Разработка и внедрение ИС КСАЛ обеспечивает:

  • повышение экономической эффективности проведения лабораторных занятий посредством:
  • резкого уменьшения количества эксплуатируемого оборудования;
  • резкого уменьшения площади, занимаемой оборудованием;
  • увеличения загрузки лабораторий;
  • сокращения работ по обслуживанию;
  • повышение динамичности и гибкости учебного процесса на основе различных педагогических технологий:
  • совместной учебной и научной деятельности студентов;
  • диалоговой;
  • игровой;
  • задачной;
  • тренинговой;
  • информационной;
  • создание условий для проведения самостоятельной работы студентов, НИРС, НИР, работы аспирантов, позволяющих:
  • формировать высокий познавательный интерес к усваиваемым знаниям, развивать творческий потенциал;
  • способствовать более глубокому проникновению в отдельные разделы знаний по различным предметным областям на основе их дифференциации и интеграции, организации итерационных процедур;
  • развивать творческие способности и склонность к научно-исследовательской деятельности;
  • расширять теоретический кругозор и научную эрудицию;
  • проводить наиболее эффективный профессиональный отбор способной, одарённой и талантливой студенческой молодёжи для дальнейшего обучения в магистратуре и аспирантуре с целью пополнения научных и педагогических кадров;
  • популяризировать научные знания и достижения среди студентов, аспирантов и преподавателей;
  • интеграции вариативных технологий обучения на основе:
  • системного подхода;
  • совмещения учебных программ и учебных блоков различных дисциплин и специальностей;
  • научной и практической ориентированности;
  • структурированности и модульности;
  • стратификации или уровневой дифференциации;
  • единства, целостности обучения по всем дисциплинам специальностей;
  • проблемного, дифференцированного и программированного  обучения;
  • индивидуальных, подгрупповых и фронтальных форм обучения;
  • разнообразия средств и форм обучения.
  • возможность создания интегрированной информационно-управляющей системы, объединяющей все виды деятельности ВУЗа в целом.

Изготовленные  блоки  управления

Пензенский государственный технологический университет
Адрес: 440039, Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11
Телефон: +7 8412 49–54–41, Факс: +7 8412 49–60–86
Электронная почта: rector@penzgtu.ru
При использовании материалов сайта ссылка на источник обязательна.