ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УДАЛЕННОГО ДОСТУПА К ЛАБОРАТОРНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ В ОТКРЫТОМ ОБРАЗОВАНИИ
Краснянский Михаил Николаевич, Карпушкин Сергей Викторович
Тамбовский региональный центр Федерации Интернет Образования; Тамбовский государственный технический университет, г.Тамбов
обсудить на форуме
написать автору
Применение современных достижений информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе современной российской школы открывает преподавателям и учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации и новым формам обучения, повышая эффективность самостоятельной творческой работы. Уже становится привычным использование школьниками при подготовке к занятиям информационно-образовательных ресурсов ведущих университетов по каналам сети Internet. При этом, в настоящее время многие школы сталкиваются с серьезными материальными проблемами, связанными с поддержкой в рабочем состоянии имеющегося и приобретением нового лабораторного оборудования.
Сотрудниками Тамбовского государственного технического университета и Тамбовского РЦ ФИО разработана и внедрена в учебный процесс новая технология многопользовательского удаленного компьютерного доступа к лабораторному и промышленному оборудованию через сеть Internet.
Типовую структуру программного и технического обеспечения удаленного доступа к лабораторному оборудованию представим в следующем виде.
- Лабораторная установка. Оборудование, на котором выполняется соответствующий эксперимент. Установка оснащена набором датчиков, необходимым для отображения хода протекания эксперимента и обеспечивающим информационную целостность данных с целью их последующей обработки.
- Кафедральный web сервер. Обеспечивает доступ к основному объему учебно-методического материала по соответствующей теме в сети Internet. Осуществляет маршрутизацию движения учащегося по необходимым серверам в процессе его обучения.
- SQL сервер. Обеспечивает доступ к базам справочных данных, необходимых для выполнения лабораторных и расчетных работ.
- Лабораторный сервер. Компьютер, обеспечивающий опрос устройства ввода информации и предоставление данных для последующего использования.
- Устройство ввода/вывода информации. Обеспечивает аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразования сигналов, снимаемых с датчиков лабораторной установки.
- Блок сопряжения с силовыми сетями и дистанционные пускатели. Служат для обеспечения управляющего воздействия на органы управления, работающие с высокими значениями силы тока и напряжения.
- Датчики. Устройства, реагирующие своими чувствительными элементами на изменение исследуемых параметров лабораторной установки и преобразующие данные изменения в удобную для последующей передачи форму.
Установленный на лабораторном сервере виртуальный инструмент, осуществляющий информационный обмен между сервером и клиентом посредством CGI интерфейса, производит дистанционный запуск виртуальных инструментов (пульта управления) на лабораторном сервере, доставку копии текущего изображения передней панели виртуального инструмента на ПК удаленного клиента через Internet браузер, передачу параметров функционирования виртуального инструмента и др.
Во избежание нештатных ситуаций в работе управляемых приборов и механизмов (электронагреватели, электроприводы и др.) пульт управления снабжается программными модулями защиты и блокировки критических состояний. Они осуществляют предупреждающую звуковую сигнализацию оповещения дежурных лаборантов о приближении к критическим состояниям, оцениваемым по результатам проводимых измерений, а при необходимости осуществляют автоматическую блокировку функционирования лабораторной установки. Данные модули существенно повышают надежность работы установки в режиме дистанционного доступа и снижают вероятность возникновения нештатных ситуаций по вине обучающегося.
Применение данной технологии дает возможность избегать ненужного тиражирования лабораторного оборудования на различных образовательных базах, что говорит о прямой экономической эффективности внедрения новых информационных технологий, а также позволяет получать доступ к уникальным установкам и обеспечивать более тесное взаимодействие средней и высшей школы в учебном процессе.