Prezident Shavkat Mirziyoyev olimlar, yosh tadqiqotchilar ilmiy-tadqiqot muassasalari rahbarlari va ishlab chiqarish sektori vakillari bilan uchrashuv o’tkazdi

Virtual o’quv laboratoriya bo’yicha ilmiy-metodik ishlarning mavjudlari ham asosan virtual asbob va ularni laboratoriya mashg’ulotlarida qo’llashning yoritilishi bilan cheklangan, biroq, bizning fikrimizcha, virtual o’quv laboratoriyasida faqatgina virtual asboblar emas, balki virtual o’quv xonalari texnik ob’ektlar loyihasi, matematik va imitasion modellash tizimlari, amaliy dasturlar o’quv va ishlab chiqarish paketlarini o’z ichiga oladi. Virtual o’quv laboratoriyaning o’zi esa faqatgina laboratoriya mashg’ulotlarida emas, balki talabalarning kurs va diplom loyihalarida, o’quv-tadqiqot ishlarida qo’llanilishi mumkin. «Virtual laboratoriya» tushunchasining mohiyati tarkibiy qism bo’lgan virtual asbob yordamida (oddiy elektron asbob bilan ishlagandek) kompyuterda ishlash imkoniyatini beradigan, oddiy kompyuterga qo’shimcha qilingan apparatli va dasturli vositalar to’plamini ifodalashdan iboratdir. Virtual asbob va virtual laboratoriyaning muhim qismi — foydalanuvchining samarali grafik interfeysi (ya’ni, foydalanuvchining kompyuter bilan o’zaro aloqalarining qulay, interfaol rejimini ta’minlovchi), odatiy predmetli sohada ko’rgazmali grafik namunalar ko’rinishida grafik menyu tizimi bilan dasturli asbob hisoblanadi.
O’quv virtual laboratoriya — bu yakunlangan dasturli mahsulot bo’lib, uning o’ziga xos xususiyati avtomatlashtirilgan hamda loyihalashtirish samaradorligini oshirishga yo’naltirilgan katta dasturli tizimlarni loyihalashtirishning zamonaviy konsepsiyalaridan foydalanish hisoblanadi. Metodologik jihatdan virtual laboratoriyalarni sun’iy intellekt tizimlarida qabul qilingan jarayon, deklarativ va gibrid tizimlari turlariga asoslangan bilim berish, tasavvur modellaridan kelib chiqib, guruhlash mumkin. Virtual o’quv laboratoriyadagi amaliy jarayon asosini amaliy dasturlar o’quv paketi yoki ularning sanoat analoglari tashkil etadi. Ularni yaratishda asosiy e’tibor odatda matematik modellash, o’rganilayotgan jarayon yoki obyektlar optimallashtirish va hisob ishlariga qaratiladi. Amaliy dasturlar paketi bilan o’quv ishlarida talabalar maxsus mutaxassislik malakalariga ega bo’lishlari kerak, ko’pchilik hollarda ular hali malakalarga ega bo’lmaydilar. Bunda quyidagi tamoyillarga asoslangan maxsus didaktik interfeys, ssenariyli sxemalar yordam berishi mumkin:
• o’rganish faoliyatini faollashtirish uchun musobaqalashish vaziyatlarini yaratish;
• o’quvchilarning bilish faoliyatini siklik, yopiq boshqarishni tashkil etish;
• qiziqarli namunaviy yoki o’rgatuvchi masala yoki masalalar to’plamini tanlash.

Bu tamoyillarni amalga oshirish tajribasi ularning yuqori didaktik samarasini ko’rsatadi. Texnik ma’lumotga ega bo’lgan mutaxassislarni tayyorlashda texnik obyektlar loyihasini o’rganish bo’yicha laboratoriya ishlari katta ahamiyatga ega. Shu maqsadda maxsus o’quv xonalari yaratilyapti. Ammo ularni yaratish uzoq vaqtni, jihozlash va tarkibi esa — katta moddiy resurslarni talab qiladi. Ta’lim jarayonida virtual xonalardan foydalanish haqiqiy o’quv xonalaridan foydalanishni butunlay chetlashtirmaydi. Lekin, bunday mashg’ulotlarning elektron ko’rinishi quyidagilarga imkon beradi:
• talabalarning o’quv ishlarida faolliklari va mustaqilliklarini oshiradi;
• o’quv materialining multimedia ko’rinishidaligi bilan uni qabul qilishni osonlashtiradi;
• har bir talabaning materialni o’zlashtirishi bo’yicha to’liq nazoratni ta’minlaydi;
• imtihon va reyting nazoratlari tayyorlanishda takrorlash va trening jarayonini osonlashtiradi;
Virtual laboratoriya o’quv multimedia majmualaridan foydalanish yaxshi samara beradi. Bilish faoliyatining asosiy bosqichlariga quyidagilar:
1. Tanishuv, qabul qilish: metodik tavsiyalar, bosma qo’llanmalar.
2. Anglash, mustahkamlash va bilimlarni tekshirish: elektron o’quv qo’llanmalar, test tizimlari, virtual o’quv xonalari.
3. Kasbiy yo’nalgan ko’nikma va malakalarni shakllantirish, intuisiyani rivojlantirish: matematik yoki immitasion modellash, trenajerlar va boshqa o’quv tizimlari.
4. Loyiha-tadqiqotchilik o’quv faoliyati: o’quv yoki ishlab chiqarish qo’shimcha dastur paketlari kiradi.
Fanlar bo’yicha fizik asboblar va qurilmalar bilan shaxsan tanishmasdan va ularda ishlash ko’nikmalarini shakllantirmasdan turib, yetuk mutaxassisni tayyorlashni tasavvur qilish qiyin. Masofaviy ta’limni tashkil etish sharoitlarida laboratoriya praktikumining an’anaviy shakllari foydalanuvchi (talaba tajriba o’tkazuvchi)ning modellashtirish muhiti bilan samarali interfaol o’zaro aloqalariga erishish yo’lida apparatli-dasturli (texnik) vositalar, kompyuter grafikasi va animasiyadan foydalanib, fizik tajribani imitasiya qilish hamda matematik modellashtirish texnologiyasidan foydalanuvchi, virtual laboratoriyalar bilan to’ldiradi. Virtual laboratoriyaning muhim jihati asboblarining odatiy tasvirlari bilan birga, haqiqiy signallarni imitasiyalash modellarinigina emas, balki zarur ma’lumotlar fayllarida saqlanadigan avvalgi tajriba ma’lumotlar fayllarida foydalanish yo’li bilan tajribani ko’rgazmali imitasiya qilish mumkinligi hisoblanadi. O’qitish natijalari kafolatining asosi yaxlit o’quv jarayonida tashkil etiluvchi operativ javob aloqasi hisoblanadi. O’quv materialini o’rganishda qo’yilgan maqsadlarga yo’naltirilgan kundalik natijalarni baholash va ta’lim mazmunini boyitib borish zarur.

Fizikani o'qitishda virtual laboratoriyalarning o'rni

Hozirgi kunda zamonaviy ta'lim jarayoni faol o'qitish usullarini ta'minlovchi interaktiv, multimediyaga boy ta'lim resurslaridan foydalanishda yanada samarali bo'lishiga erishildi. Ta'lim resurslari va virtual haqiqat tizimlari ushbu talablarga eng yaxshi tarzda javob beradi. Bunday elektron resurslarga kompyuterdagi real ob'ektlarning xatti-harakatlarini simulyatsiya qila oladigan virtual laboratoriyalar misol bo'la oladi ta'lim muhiti talabalarga kimyo, fizika, matematika, informatika, biologiya kabi ilmiy va tabiiy fanlar bo'yicha yangi bilim va ko'nikmalarni egallashga yordam beradi.
Virtual laboratoriyalarni yaratish maqsadlaridan biri bu o'rganilayotgan jarayonlarni har tomonlama vizuallashtirishga intilish va asosiy vazifalardan biri talabani ularning mohiyatini eng to'liq idrok etish va tushunishga tayyorlash imkoniyatini ta'minlashdir.
Virtual laboratoriyalar o'quvchilarning ko'rish qobiliyatini, interaktivligini oshirishga, shuningdek, bilim va ijodiy faolligini shakllantirishga yordam beradi.
Virtual laboratoriyalar atrofdagi dunyo ob'ektlari va jarayonlarini simulyatsiya qilishga, haqiqiy laboratoriya uskunalariga kirishni tashkil etishga imkon beradi.
Axborotdan foydalanish muammolari kompyuter texnologiyalari yilda ta'lim jarayoni V.A.ning asarlari Dalinger, P.P. Dyachuk, M.P. Lapchik va boshqalar, olimlar: Koterov D.V., Leskov N.S. va boshqalar virtual laboratoriyalarni yaratish va ulardan foydalanish bilan shug'ullanishgan.
Virtual laboratoriyani yaratishda siz hal qilishingiz kerak
Uning ta'rifi masalasi. Turli manbalarni tahlil qilish quyidagi tushunchani aniqlashga imkon berdi: « Virtual laboratoriya talabaga muammoning shartini yaratish va rasmiylashtirish uchun virtual vositalar, uni hal qilish vositalari va o'quvchilar harakatlarini boshqarish bilan ta'minlaydigan har qanday mavzudagi vazifalarning murakkab kompleksi. "
Virtual laboratoriyalarni tashkil etishning nazariy sharhi ta'limga masofadan turib kirish uchun virtual laboratoriyalardan bir qator foydalanishni ajratib ko'rsatishga imkon berdi:

1. "Transfüzyon" virtual laboratoriyasi, ma'lum hajmdagi idishlar orasidagi tarkibni quyish (yoki quyish) modeliga asoslangan masalalarni echishga ixtisoslashgan. Muammolarni hal qilish paytida suyuqlik "manbai" va "drenaj" ham qabul qilinadi - ya'ni "ishlaydigan" konteyner tarkibini to'ldirish yoki quyish mumkin bo'lgan cheksiz quvvatga ega idishlar. Modelning konstruktsiyasi hal qilish uchun zarur bo'lgan kemalarni tanlashni, ularning imkoniyatlarini ko'rsatishni va muammoni hal qilishning qisqacha sharti yozuvlarini o'z ichiga oladi. U mavzularni o'rganishda qo'llaniladi: «Modellashtirish. Haqiqiy ob'ektning muhim xususiyatlarining aksi sifatida model. Modellarning turlari. Modellarni tavsiflash usullari, modellarning xususiyatlari.

2. "O'tish joylari" virtual laboratoriyasi. Ushbu virtual laboratoriyada bir nechta simvollarni bir paromda kesib o'tish momentlari simulyatsiya qilingan bo'lib, ular doirasida hozirda ma'lum cheklovlar amal qilmoqda. U mavzuni o'rganishda qo'llaniladi: "Algoritmlar va ularni ro'yxatga olish algoritmlari shaklini, blok-sxemalarini bajaruvchilar".
3. Virtual laboratoriya "Chiqishlar". Ushbu laboratoriyada asosiy maqsad ish aslida boshqa tomondan talab qilinadigan ketma-ketlikni ta'minlaydigan transportlar ketma-ketligidir.
4. "Tarozida tortish" virtual laboratoriyasi. Bu erda ushbu model tortish muammolarining ikki turiga echimlarni aniqlash uchun mo'ljallangan:
Og'irligi jihatidan boshqalaridan farq qiladigan bir xil tipdagi o'xshash ob'ektlar orasida qidiruv algoritmini ishlab chiqish;
Bir xil turdagi o'xshash narsalar orasida ketma-ket tortish usuli bilan og'irligi bilan farq qiladigan narsalar uchun qidirish (kerakli ob'ekt dastur tomonidan tasodifiy ravishda tayinlanadi).

5. "Qora qutilar" virtual laboratoriyasi. Ushbu laboratoriya raqamlar bo'yicha bajarilgan matematik operatsiyalarni aniqlash uchun muammolarni hal qilishga mo'ljallangan. Model "qora quti" tushunchasiga xosdir - bir nechta kirish va bitta chiqishi bo'lgan va formulasi noma'lum bo'lgan qurilma. Yechim modelini yaratish uchun siz "qora qutilar" to'plamidan muammoning echimiga ko'ra kerakli miqdordagi (bir, ikki yoki uchta) kirishga ega bo'lgan birini tanlashingiz kerak. Shundan so'ng, "boshlang'ich holat" maydoniga siz kiritilgan o'zgaruvchilar qiymatlarini kiritishingiz kerak. Kirishlar lotin alifbosidagi harflar bilan aniqlanadi. O'zgaruvchilarning qiymatlariga mos keladigan raqamlar vergul bilan ajratiladi. "Oxirgi holat" maydoni xuddi shu tarzda to'ldiriladi.

Virtual kompyuter laboratoriyasining vazifalari:
Murakkab korporativ va boshqa dasturiy ta'minotni o'zlashtirish, virtual serverlarni yaratish bo'yicha o'ziga xos vazifalar tsiklini bajarish: dasturiy ta'minotni joylashtirish va sozlash, shuningdek, kasbiy vakolatlarni shakllantirishga imkon beradigan va talabalarning konstruktiv, analitik va tizimli fikrlashlarini rivojlantiradigan muammoli amaliy misollarda foydalanish;
Etakchi IT-kompaniyalar salohiyatini o'z ichiga olgan ilmiy loyihalarni tashkil etish;
Asosiy fanlar / mutaxassisliklar va bitiruvchilarni tayyorlash yo'nalishlari uchun akademik tashabbus dasturi doirasida maktab / universitetga taqdim etilgan IBM korporatsiyasining ochiq mahsulotlar va axborot texnologiyalari universitetining o'quv jarayoni amaliyotiga joriy etish;
Seminarlar doirasida amaliy vazifalarni amalga oshirish;
O'z-o'zini tayyorlash uchun o'quv jarayonida ishlatiladigan korporativ dasturiy ta'minot va boshqa dasturlardan masofadan foydalanish imkoniyatini ta'minlash;
O'quv kurslarini o'tkazish;
Talabalar va aspirantlarni ilmiy-tadqiqot ishlari natijalarini e'lon qilish bilan har xil darajadagi konferentsiyalar va musobaqalarda ma'ruzalarda qatnashishga tayyorlash.
Virtual laboratoriyalardan foydalanish quyidagilarga imkon beradi: Maktab o'quvchilari orasida ular uchun qulaylik bilan bir qatorda etarlicha katta qiziqish uyg'otish;
O'quv mashg'ulotlari samaradorligini oshirishga hissa qo'shish, o'zlashtirish o'quv materiallari, shuningdek umuman o'qitish samaradorligi;
Darslarga tayyorgarlik ko'rish vaqtini qisqartirish;
Dars davomida hayotda bajarib bo'lmaydigan tajribalarni namoyish etish;
Tinglovchilarga individual munosabatni tashkil etish.
Virtual eksperimentni quyidagicha tashkil etish mumkin:
O'rganilayotgan jarayonning matematik modeli asosida. Tajriba haqiqiy laboratoriya uskunalarining ishlashini simulyatsiya qiladi. Talaba haqiqiy qurilmalar va uskunalar (yoki ularning modellari) bilan ishlayotgani haqida taassurot qoldiradi.

O'rganilayotgan ob'ektga masofadan (masalan, Internet kanallari orqali) kirish imkoniyatiga ega bo'lgan haqiqiy yoki sanoat uskunalari asosida. Bunday holda, tajriba laboratoriya sharoitida real vaqtda amalga oshiriladi. Talaba turli xil operatsion xususiyatlarini o'rnatish, tegishli mexanizmlarni yoqish / o'chirish, boshqariladigan qurilmalardan ma'lumotlarni olish va keyingi ishlov berish uchun o'z kompyuterida saqlash imkoniyatini qo'lga kiritadi.

Virtual laboratoriya mahalliy foydalanish yoki tarmoq versiyasi uchun tashkil etilishi mumkin.

Virtual laboratoriyani rivojlantirishning eng muhim masalalaridan biri bu talabalarga qulay navigatsiya tizimini yaratishdir. U uchta asosiy ko'rsatkichni ta'minlashi kerak:
Birinchidan, talabaning o'zi borgan joyni aniq aniqlash bilan berilgan laboratoriya doirasida yo'nalishi.
Ikkinchisi, talaba allaqachon tashrif buyurgan laboratoriyadagi ushbu joylarning maxsus aksi. Buning uchun, umuman olganda, tashrif buyurilgan havolalarni boshqa rangda ajratib ko'rsatish ishlatiladi.
Uchinchidan, talabaning laboratoriyada u ilgari bo'lmagan joylarga tashrif buyurishi uchun imkoniyat yaratish. Ushbu navigatsiya ko'rsatkichini ta'minlash uchun eng muhimi, butun virtual laboratoriyaning umumiy tuzilishini aniq va etarli darajada namoyish etishdir.
Eng keng tarqalgan uchta navigatsiya strategiyasi: keng (strukturaning yuqori sathlarini aks ettirish), 9-chuqurlik, laboratoriya tarkibida ushbu sahifaga to'liq yo'lni ko'rsatish) va aralash.
Yaxshi navigatsiyani tashkil qilish faqat virtual laboratoriyaning aniq axborot arxitekturasi bilan ta'minlanishi mumkin. Odatda, bu ierarxikdir. Axborot arxitekturasini ishlab chiqishda ushbu virtual laboratoriyada ishlashda talabaning axborot qulayligini ta'minlash muammosi hal qiluvchi rol o'ynashi kerak.
"Qidiruv" kabi xizmat zarur ma'lumotlarni topishga harakat qilganda talabaning navigatsiyasini ancha osonlashtiradi. Qidiruv funktsiyasi ma'lumot qidiriladigan maydonni aniq belgilashi kerak, shuningdek laboratoriyaning istalgan sahifasidan osongina kirish mumkin. Boshqa shunga o'xshash laboratoriyalarda, saytlarda yoki taniqli axborot qidirish tizimlarida ilg'or qidiruv imkoniyatlarini ta'minlash kerak.
Virtual laboratoriyaning axborot tarkibining ko'rib chiqilayotgan shakllari sizga to'laqonli tayyor loyihani yaratishga imkon beradi, undan o'quv jarayonida foydalanish talaba uchun ham, o'qituvchi uchun ham qulay va qiziqarli bo'ladi
Shakl 1. Virtual kompyuter laboratoriyasining Internetga yo'naltirilgan dasturiy ta'minot muhiti
Amalga oshirilgan tahlillar informatika sohasida virtual laboratoriyalardan foydalanish zarurligining bir qator sabablarini aniqlashga imkon berdi:
Virtual laboratoriyalarni dars davomida qo'shimcha ma'lumot sifatida sinfda namoyish etish mumkin.
Virtual laboratoriyalardan foydalanish talabalarning fanni o'rganishga bo'lgan qiziqishini oshiradi.
Umuman o'rganish samaradorligini oshiradi, talabaga ham guruhiy, ham individual yondoshishni ta'minlaydi.
Vizualizatsiya - bu turli xil hodisalarning mohiyatini ancha osonroq va chuqurroq anglashga yordam beradigan eng samarali o'qitish usullaridan biri, qadimgi davrlarda ingl. Vizualizatsiya va modellashtirish, odatdagi darslikdagi oddiy statik rasmga qarab tushunish qiyin bo'lishi mumkin bo'lgan dinamik, vaqt o'zgaruvchan narsalar va hodisalarni o'rganishda ayniqsa foydalidir. Laboratoriya ishlari va o'quv tajribalari nafaqat foydali, balki juda qiziqarli - agar to'g'ri tashkil etilgan bo'lsa, albatta.
Hamma o'quv tajribalari ham "haqiqiy" rejimda o'tkazilishi mumkin yoki qilinmaydi. Kompyuter modellashtirish texnologiyalari bu sohaga tezda kirib kelganligi ajablanarli emas. Hozir bozorda virtual o'quv tajribalarini o'tkazish uchun mo'ljallangan bir qator dasturiy ta'minot to'plamlari mavjud. Ushbu sharhda bunday echimlarning nisbatan yangi mujassamlashuvi ko'rib chiqiladi: virtual onlayn laboratoriyalar. Ularning yordami bilan qo'shimcha dasturlarni sotib olmasdan kompyuter tajribalarini amalga oshirish mumkin va har qanday qulay vaqtda Internetga kirish imkoni bo'ladi.
Ushbu turdagi zamonaviy tarmoq loyihalarini rivojlantirishning bir nechta tendentsiyalari mavjud. Birinchisi, resurslarning katta miqdoriga tarqalish. Muhim miqdordagi tarkibni to'playdigan yirik loyihalar bilan bir qatorda ozgina laboratoriyalar to'playdigan saytlar ham ko'p. Ikkinchi tendentsiya - bu har xil bilim sohalari uchun laboratoriyalarni taklif etadigan har ikkala xilma-xil loyihalar va mavzuli ixtisoslashtirilgan loyihalar. Va nihoyat shuni ta'kidlash kerakki, tabiatshunoslikka bag'ishlangan laboratoriyalar eng yaxshi onlayn tarzda namoyish etiladi. Darhaqiqat, umuman fizika bo'yicha tajribalar juda qimmatga tushishi mumkin va kompyuter laboratoriyasi sizga murakkab jarayonlar ortida qarashga imkon beradi. Kimyo ham g'alaba qozonadi: haqiqiy reaktivlar, laboratoriya uskunalarini sotib olishning hojati yo'q, xato bo'lsa, biror narsani buzishdan qo'rqmaysiz. Virtual laboratoriya mashg'ulotlari uchun unumdor maydon biologiya va ekologiya hisoblanadi. Biologik ob'ektni batafsil o'rganish ko'pincha uning o'limi bilan tugashi sir emas. Ekologik tizimlar katta va murakkabdir, shuning uchun virtual modellardan foydalanish ularning idrokini soddalashtirishga imkon beradi.
Bizning sharhimizda eng xilma-xil va turli xil eng qiziqarli onlayn loyihalar mavjud tematik reja... Ushbu sharhning barcha veb-resurslari ochiq, bepul kirish huquqiga ega saytlardir.
VirtuLab
VirtuLab resursi zamonaviy Runetda turli xil o'quv fanlari bo'yicha virtual tajribalarning eng yirik to'plamidir. To'plamning asosiy birligi - bu virtual tajriba. Texnik jihatdan bu Adobe Flash bilan yaratilgan interaktiv video. Ba'zi laboratoriyalar uch o'lchovli grafikada yaratilgan. Ular bilan ishlash uchun Adobe Shockwave Player-ni Havok Physics Scene qo'shimchasi bilan o'rnatishingiz kerak bo'ladi. Ushbu qo'shimchani Director-online.com saytidan topishingiz mumkin. Olingan arxivni Windows tizim katalogida joylashgan Adobe Shockwave Player-ning Xtras katalogiga ochishingiz kerak.

Xulosa
Molekular fizika atomlar orasidagi bog’lar va molekulalarning fizik xossalarini o’rganuvchi fan bo’limi ekan.

Virtual o’quv laboratoriya bo’yicha ilmiy-metodik ishlarning mavjudlari ham asosan virtual asbob va ularni laboratoriya mashg’ulotlarida qo’llashning yoritilishi bilan cheklangan, biroq, bizning fikrimizcha, virtual o’quv laboratoriyasida faqatgina virtual asboblar emas, balki virtual o’quv xonalari texnik ob’ektlar loyihasi, matematik va imitasion modellash tizimlari, amaliy dasturlar o’quv va ishlab chiqarish paketlarini o’z ichiga oladi.
Molekulyar fizika bo’limlariga oid virtual labaratoriya ishlarini o’tkazish usullari mavzusi bo’yicha ma’lumotlar to’plandi va rejalarni yoritib berishga harakat qilindi.

Foydalanilgan adabiyotlar

Cheremisina E.N., Antipov O.E., Belov M.A. Bulutli hisoblash texnologiyasiga asoslangan virtual kompyuter laboratoriyasining zamonaviy kompyuter ta'limida tutgan o'rni // Masofaviy va virtual ta'lim. - 2012. - № 1.-C. 50-64.
Rittinghouse J., Ransome J. Bulutli hisoblash: amalga oshirish, boshqarish va xavfsizlik. - CRC Press, 2010 yil.
D. N. Kudinov T-FLEX dasturiy ta'minot to'plami asosida virtual ishlarni rivojlantirish istiqbollari // Zamonaviy muammolar fan va ta'lim. - 2009. - № 6. - S. 71-74.
Truxin A.V. Virtual kompyuter laboratoriyalari turlari // Ochiq va masofaviy ta'lim. - 2003. -.
"Elastiklik nazariyasining fundamental va amaliy muammolari bo'yicha virtual laboratoriya" loyihasi // Xalqaro ilmiy-texnik markaz.
Internet ma’lumotlar
Aim.uz
Ziyonet.uz
Google.com