Білик Олександр Вікторович УДОСКОНАЛЕННЯ ПІДГОТОВКИ СТУДЕНТІВ ТЕХНІЧНОГО КОЛЕДЖУ ПРИ ВИВЧЕННІ ДИСЦИПЛІНИ «ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ»

УДОСКОНАЛЕННЯ ПІДГОТОВКИ СТУДЕНТІВ ТЕХНІЧНОГО КОЛЕДЖУ ПРИ ВИВЧЕННІ ДИСЦИПЛІНИ «ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ»

Сьогодні навчальні заклади країни і зокрема технікуми і коледжі зустрілись з серйозними проблемами постіндустріального розвитку, а саме: глобалізацією і диференціацією вищої освіти; радикальними змінами на ринках праці; виникненням принципово нових технологій; економічною та демографічною кризами; загостренням конкуренції серед навчальних закладів на місцевому і регіональному рівнях тощо. Метою реформування технікумів та коледжів є створення такої системи підготовки фахівців, яка на основі національних надбань та світового досвіду забезпечувала б реалізацію сучасної політики і стратегії держави, спрямованих на подальшу розбудову національної системи освіти, посилення соціального партнерства з роботодавцями у сфері формування якісної освіти та конкурентоспроможних фахівців на
ринку праці [1].
Процес вивчення будь-якої дисципліни передбачає наявність навчального матеріалу, активну діяльність студента, додаткові засоби передавання різноманітних матеріалів, контроль результатів. Обсяг накопичених відомостей постійно зростає, і для якісного їх засвоєння необхідно або збільшувати кількість годин на вивчення дисципліни або інтенсифікувати навчання. Але кількість годин, передбачена навчальними планами на вивчення дисциплін постійно зменшується. Тому необхідно знаходити шляхи удосконалення процесу навчання, адже студент повинен, у відведені навчальним планом години, якісно та творчо засвоїти запропонований навчальний матеріал [2].
Для забезпечення стратегічного розвитку навчального закладу необхідна модернізація змісту підготовки фахівців, що зумовлює активне впровадження в навчальний процес нових технологій навчання, інтерактивних методів викладання окремих дисциплін із застосуванням новітнього інформаційного і технологічного обладнання, а також розробка специфічного програмного забезпечення та методик його використання.
Проблемі підвищення ефективності навчання з використанням інформаційних і комп’ютерних технологій присвячені роботи таких науковців: А.Ф. Верланя, Ю.В. Горошка, В.І. Клочка, С.А. Ракова, Ю.В. Триуса та інші.
Аналіз стану навчального процесу та його результативності у технічних коледжах при вивченні дисципліни «Теоретичні основи електротехніки» дозволяє зробити висновок, що можливості навчання з використанням інформаційно-комунікаційних технологій у технікумах та коледжах під час вивчення цієї дисципліни потребують дослідження та детального перегляду основних форм, методів, засобів та змісту навчання.
Метою вивчення даної дисципліни є виховання технічної культури студентів, як складової їх загальної культури, формування професійних компетентностей майбутніх техніків, розуміння технологічних процесів та явищ в цілому. Внаслідок вивчення дисципліни студенти повинні знати: закони електротехніки, сучасні методи розрахунку електромагнітних процесів у колах та електротехнічних пристроях, методи аналізу і синтезу кіл з різними параметрами джерел електричної енергії та властивостями елементів кіл; а також повинен вміти: пояснювати фізичний зміст законів електротехніки, самостійно проводити дослідження електромагнітних процесів в електротехнічних пристроях та режимів роботи електричних кіл, виконувати розрахунки режимів роботи електричних кіл, розв’язувати задачі синтезу кіл із заданими характеристиками.
Для підвищення ефективності та результативності навчання в коледжі Кременчуцького національного університету впроваджується широке застосування інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) в процес навчання математичних та технічних дисциплін. Слід зазначити, що співвідношення традиційних форм, методів навчання і нових прийомів повинне бути збалансованим. З одного боку, нові методи навчання, в яких головними є активні форми самостійного надбання знань, витісняють демонстраційні і ілюстративно-пояснювальні методи й інші традиційні методи, орієнтовані на комплексні сприйняття нового матеріалу. З другого боку, йде процес все більш широкого застосування прикладних програмних засобів для підтримки традиційних методів навчання [3]. Під час проведення лабораторних робіт з дисципліни «Теоретичні основи електротехніки» доцільно застосовувати табличний процесор, системи комп’ютерної математики, а також програмне забезпечення спеціального призначення. Вивчення інформативних дисциплін в коледжі проводиться з урахуванням професійної спрямованості навчання та базуватися на постановці і розв’язуванні професійно-орієнтованих задач та використанні засобів ІКТ, а основні вміння та навички роботи з наведеними програмними засобами отримуються в процесі вивчення дисципліни «Інформатика».
Наприклад, студентам пропонується використати систему комп’ютерної математики Mathcad для таких практичних завдань: розрахунок простих кіл постійного струму; застосування законів Кірхгофа для розрахунку розгалужених кіл постійного струму та ін.
Виконуючи розрахунки режимів роботи трифазних кіл, перехідних процесів, магнітних полів електротехнічних пристроїв тощо, доцільно запропонувати студентами застосовувати табличний процесор. Слід звернути увагу, що необхідно залучати студентів до самостійного вибору того чи іншого програмного засобу в залежності від задачі, що розв’язується. Такий підхід сприяє свідомому використанню інформаційних технологій в процесі розв’язування професійно-орієнтованих задач, формуванню наукового світогляду, розуміння сутності взаємозв’язків явищ у природі та суспільстві, надає можливість здійснити порівняльний аналіз різноманітних підходів та методів розв’язування, а також підвищити мотивацію навчання одразу декількох дисциплін за рахунок міжпредметних зв’язків.
З метою вивчення програмних засобів спеціального призначення в процесі навчання дисципліни «Теоретичні основи електротехніки» нами пропонується вивчення та використання програми Еlесtrоnісs Workbench, що призначена для моделювання цифрових та аналогових електронних схем. Програмне середовище Еlесtrоnісs Workbench – це засіб програмної розробки й імітації електричних ланцюгів, що містить у собі велику кількість моделей радіоелектронних пристроїв найбільш відомих виробників, має простий і зручний інтерфейс, не вимагає глибоких знань з комп’ютерних технологій, надає можливість працювати з великим числом комп’ютерної периферії, а також імітувати її роботу. Дана програма може застосовуватися на підприємствах, що займаються розробкою електричних ланцюгів і, крім того, як заміна дорогого устаткування, тому, на наш погляд, досить доцільно використовувати її в процесі навчання майбутніх фахівців зі спеціальності 141 – «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» (галузь знань: 14 – «Електрична інженерія»).
Під час проведення лабораторних робіт за допомогою програмного середовища розробки Еlесtrоnісs Workbench студенти виконують наступні завдання:
 Розробка принципової електричної схеми;
 Моделювання радіоелектронних пристроїв;
 Імітація роботи електричної схеми;
 Отримання основних параметрів кола у випадку його правильної роботи тощо.
Можна виділити наступні напрями навчального процесу, що пов’язані з використанням  наведеного середовища:
1) підготовка користувачів середовища;
2) застосування середовища при вивченні циклу дисциплін професійної підгтовки (Основи інженерних розрахунків за допомогою комп’ютера, Теоретичні основи електротехніки, Електрорадіовимірювання та ін.) під час лекційних, практичних і лабораторних занять, а також для організації самостійної роботи студентів;
3) застосування середовища в процесі науково-дослідної роботи студентів та при підготовці курсових і дипломних робіт.
В процесі даного дослідження був створений педагогічний програмний засіб «Теоретичні основи електротехніки», за допомогою якого студенти мають можливість розглянути наступні теми:
 Падіння напруги в проводах електричних ліній;
 Види з’єднань елементів;
 Електричне коло змінного струму з активним опором;
 Електричне коло змінного струму з ємністю;
 Електричне коло змінного струму з індуктивністю.
Програмний засіб було створено, використовуючи середовище LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench – середовище розробки лабораторних віртуальних пристроїв), що призначене для дослідників, інженерів та викладачів, може застосовуватися на комп’ютерах з будь-якою сучасною операційною системою, має зручний графічний інтерфейс та простий у програмуванні.
Використання створеного програмного засобу максимально спрощує процес навчання, сприяє підвищенню його ефективності та закріпленню основних знань і навичків з дисципліни «Теоретичні основи електротехніки».
Отже, застосування інформаційно-комунікаційних технологій при вивченні дисципліни «Теоретичні основи електротехніки» сприяє формування у студентів навичок використання програмних засобів, розвитку самостійності та творчих здібностей, активізує навчально-пізнавальну діяльність студентів, а також дає змогу організувати навчальний процес із використанням елементів проблемного навчання з метою залучення їх до проведення комп’ютерних експериментів та науково-дослідної роботи.

Список використаних джерел

1. Програма розвитку коледжу Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського на період до 2021 року. – Кременчук: Вид-во ККрНУ, 2013. – 15 с.
2. Жалдак М.І. Педагогічний потенціал комп’ютерно-орієнтованих систем математики / Жалдак М.І. // Науковий часопис Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова. Серія 2: Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання. – 2003. – Випуск 7. – С.3-16.
3. Почтовюк С.І. Удосконалення підготовки студентів технічного коледжу при вивченні дисциплін математичного циклу з застосуванням інформаційних технологій / Почтовюк С.І. // Збірник наукових праць Бердянського державного педагогічного університету (Педагогічні науки) – № 3. – Бердянськ: БДПУ–  2009. – С.146-151.