А. М. БОТНАРЬ¹, В. В. КУШИН², М. П. ШАРАПОВ²

¹ООО «ПРИВАТ ТРЭЙД» », РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, МОСКВА

²НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ», РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, МОСКВА

ДИСТАНЦИОННАЯ УЧЕБНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ТРЕКОВЫЙ ДЕТЕКТОР»

Описана дистанционная учебная лабораторная работа «Трековый детектор», предназначенная для выполнения студентами, изучающими курс «Экспериментальные методы ядерной физики». Рассмотрены учебно-методические и программные аспекты реализации и выполнения этой лабораторной работы.

Электронное дистанционное обучение /ЭДО/, являясь закономерным ответом на такие вызовы современности, как глобализация образования, повышение эффективности учебного процесса, повышение вариативности учебных курсов, ускорение обучения, увеличения информационной емкости и насыщенности учебных курсов, включает в себя различные технологии, такие, как дистанционные лекции, доступные, как в текстовом, так и в мультимедийном вариантах, вебинары, тесты, тематические форумы. Свою функциональную нишу среди перечисленных методик ЭДО занимают учебные дистанционные лабораторные работы.

Учебная дистанционная лабораторная работа /УДЛР/ несет ту же дидактическую нагрузку, что и обычная учебная лабораторная работа, выполняемая в традиционной форме и имеет некоторые дополнительные преимущества по сравнению с последней. Форма организации УДЛР может быть различной. Для лабораторных работ по программированию это может быть просто удаленный доступ к компьютеру, на котором запускается соответствующая учебная программа. Для каких-то курсов это может быть работа с моделью изучаемого процесса, например, при выполнении лабораторных работ по электронике. Некоторые виды УДЛР предполагают управление в реальном времени лабораторным оборудованием, что позволяет оптимизировать нагрузку на это оборудование и обеспечивает персональный доступ к, возможно, уникальному оборудованию. Возможен также удаленный доступ к исходным учебным материалам, которые в традиционном варианте называют «раздаточными».

Описываемая УДЛР реализует последний метод. Учащийся, выполняющий эту УДЛР, получает доступ к изображениям треков, образовавшихся при регистрации различных тяжелых заряженных частиц в трековых детекторах. Целью лабораторной работы является определение характеристик треков и обработка полученных данных в соответствии с учебным заданием. В традиционной форме подобная лабораторная работа была поставлена в лаборатории «Экспериментальных методов ядерной физики» кафедры «Экспериментальных методов ядерной физики» НИЯУ «МИФИ» [1]. В качестве раздаточного материала студенты получали трековые детекторы и с помощью микроскопа, подключенного к телевизионному монитору, определяли характеристики треков частиц.

Дистанционный вариант этой работы позволяет сильно расширить базу исходных материалов, включив в нее увеличенные изображения физически недоступных детекторов, хранящихся в других местах. Такая естественная вещь для Интернет, как гиперссылка, позволяет сделать учебный материал такой работы существенно более информационно насыщенным. К каждому изображению может быть добавлена гипертекстовая ссылка на описание эксперимента, в котором данный детектор использовался и на методику обработки детектора. Немаловажно отметить также и то, что широкий выбор исходных материалов решает проблему списывания.

Методически, описываемая УДЛР повторяет свой традиционный аналог [1]. Информационно база данных исходных материалов может постоянно пополняться. Программная часть УДЛР реализована по традиционной двухзвенной схеме «клиент-сервер». Клиентская часть реализована в виде Web-страниц, загружаемых в браузер клиентского компьютера с сервера. Вся работа по определению характеристик треков выполняется на клиентском компьютере и реализована посредством JavaScript. Серверная часть обеспечивает поддержку БД и обработку запросов к БД, посредством php-функций.

Интерфейс пользователя обеспечивает с помощью мыши выбор трека для обработки, определение расстояния между точками на изображении и координат точек с учетом масштаба изображения, определения диаметра трека и его центра или длины трека, в зависимости от ориентации треков на изображении. По мере обработки изображений отдельных треков программа строит список треков с их характеристиками, который затем используется пользователем для сводной обработки. Измеренные характеристики заносятся в БД вместе со сведениями об исполнителе, времени и дате выполнения и и другими вспомогательными сведениями.

Информационным ядром УДЛР является БД, что позволяет индивидуализировать как предъявляемые исходные данные, так и результаты выполнения работы. Описанная схема построения УДЛР позволяет использовать ее как для удаленной индивидуальной работы, так и для фронтальной работы в лаборатории в пределах локальной вычислительной сети.

В данный момент программная часть реализуется в виде функционального прототипа, заканчивается отладка и тестирование клиентской и серверной частей программы.

Литература

1. Кушин, В. В. Лабораторная работа 2. Трековый детектор [Текст] / В. В. Кушин, С. Г. Покачалов, Н. Б. Хохлов // Лабораторный практикум «Полупроводниковый и трековый детекторы» / Министерство высшего и среднего специального образования СССР, Московский Ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт. – Москва, 1987. – С. 26-41. – Библиогр.. с. 41.

Сведения об авторах

Анастасия, Михайловна, Ботнарь, контент-менеджер, ООО «Приват Трэйд», E-mail: tristecircoderaiva@yahoo.com

Владимир, Васильевич, Кушин, доцент кафедры 11 НИЯУ «МИФИ»

Михаил, Петрович, Шарапов, старший преподаватель кафедры 11 НИЯУ «МИФИ»