"Виртуальные лаборатории – необходимые составляющие современного образования" Доповідь на конференції ITEA-2013, МННЦ, Київ, Україна. http://itea-conf.org.ua/2013/

1. Виртуальные лаборатории – необходимые составляющие
современного образования
В.Д.Вдовин
Национальная металлургическая академия Украины
На страницах этой презентации показаны ссылки на виртуальные лаборатории
различной направленности и некоторые программы, которые помогут создать
виртуальные лабораторные работы

2. Портал виртуальных образовательных лабораторий
/
Образовательные интерактивные работы позволяют
учащимся проводить виртуальные эксперименты по
физике, химии, биологии, экологии и другим предметам,
как в трехмерном пространстве, так и в двухмерном.
http www.virtulab.net

3. Виртуальные лаборатории в режиме дистанционного образования
Интерактивное мультимедийное учебное пособие
"Визуальная энциклопедия. Машины и механизмы сталеплавильных цехов"
Национальная металлургическая академия Украины
Кафедра "Машины и Агрегаты Металлургических Производств" (МАМП)
Вдовин В.Д. © 2011 – 2012
http://dmeti.dp.ua/ru/mdiv/i2043/p258
Описания, Конструкции, Расчеты - здесь размещены электронные версии популярных учебников и пособий сталеплавильного
производства;
Видеофильмы и Диафильмы - представлены визуальные материалы работы оборудования сталеплавильных цехов и их модел
Расчеты в MathCAD - приведены интерактивные расчеты основного оборудования сталеплавильных цехов;
Тесты - представлены тестовые комплексы: общеобразовательный для студентов и инженеров-механиков,
и специализированный, по оборудованию и его расчетам;
Поиск новых решений (исследований и патентов) - предложены гиперссылки для поиска в Интернет источников свободного
доступа к патентам и научно-исследовательским работам, их перевода, приведены инструкции пошагового поиска.
Лабораторные работы - виртуальные лабораторные работы, которые выполняются на основе
анимационных и математических моделей.

4. Интерактивное мультимедийное учебное пособие
"Визуальная энциклопедия. Машины и агрегаты металлургических производств"
Лабораторные работы
Виртуальные лабораторные работы в режиме online
bos.zip
eaf.zip
http://www.steeluniversity.org/
ssm.zip
Лабораторные работы на основе математических моделей
cc.zip

5. Виртуальная доменная печь
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=13&pageid=2081272388
«В этой ситуации вы будете играть роль металлурга завода, отвечающего за
операции доменной печи. Ваша цель заключается в оптимизации производства
жидкого чугуна из доменной печи, выбрав соответствующее сырье и
последовательность загрузки...»

6. Виртуальный конвертер
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=24&pageid=2081272081
«При работе с этой моделью вы выступите в роли инженера-металлурга, отвечающего за
кислородно-конвертерное производство. Вы должны будете решить, какой лом и добавки
использовать, сколько чугуна залить в конвертер, чтобы получить целевой состав
выбранной марки стали, выпуск стали необходимо будет соблюдать ограничения
по времени и температуре. Также нужно свести к минимуму производственные расходы»

7. Виртуальная электродуговая сталеплавильная печь
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=25&pageid=2081271928
Видеоклип!
«При работе с этой моделью вы выступите в роли инженера-металлурга,
ответственного за эксплуатацию ЭДП. Вам будет нужно отобрать нужный лом и
переплавить его в ЭДП, получив целевой состав выбранной марки стали, затем
выпустить плавку с учетом пределов по времени и температуре»

8. Виртуальный комплекс для внепечной обработки стали
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=26&pageid=1019640234
«В этой модели вы выступите в роли инженера-металлурга, отвечающего за внепечную
обработку. Получив ковш жидкой стали с кислородного конвертера, вы должны будете
передать его на соответствующую УНРС в указанное время, нужным составом,
температурой и содержанием неметаллических включений.
Вы также должны завершить моделирование с минимальными издержками»

9. Виртуальная установка непрерывной разливки стали
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=27&pageid=2081271519
«В этой модели вы выступите в роли инженера-металлурга, отвечающего за непрерывную
разливку. Целью является успешная разливка серии из трех ковшей, при этом необходимо
обеспечить соответствие указанным требованиям, предъявляемым к качеству
поверхности, качеству макроструктуры и содержанию включений. Вы также должны
стремиться к снижению производственных затрат»

10. Виртуальный листопрокатный стан
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=205&pageid=2081272553
«Ваша роль
Вы работаете в качестве менеджера прокатного стана. Листовой прокат
предполагает принятие подогретых слябов и прокатки их до указанной
пластины размерами с необходимыми механическими свойствами .
Ваша цель заключается в запуске выгодного режима прокатки»

11. Виртуальная модель сортопрокатного стана
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=199&pageid=2081272143
«В этой интерактивной симуляции вы берете под контроль Блум и
прокатываете его в двутавровую балку. Для этого вы должны оценить
температуру, с которой он выходит после повторного нагрева из печи и
переместите его вниз по линии рольганга в сторону "черновой" клети»

12. Виртуальная лаборатория механических испытаний металла
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=148&pageid=2081271412

13. Виртуальная лаборатория механических испытаний
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=149&pageid=2081271514

14. Виртуальная лаборатория механических испытаний
http://www.steeluniversity.org/content/html/eng
/default.asp?catid=150&pageid=2081271506
На этом этапе вы должны будете поместить образец в захваты установки для
испытаний на растяжение и провести эксперимент по определению зависимости
деформации от нагрузки. Однако сначала вы должны проверить, способна ли
испытательная установка измерить предел прочности на растяжение с
достаточной точностью.

15. Виртуальная лаборатория механических испытаний
http://www.steeluniversity.org/content/html/rus/default.asp?catid=151&pageid=2081271964
«В этом упражнении вы проведете имитацию ударного испытания по Шарпи и
начертите диаграмму изменения энергии удара по мере изменения температуры
испытания и соотнесете эти данные с переходом стали из пластическго в хрупкое
состояние»

16. Инструменты для создания виртуальных моделей
http://www.exponenta.ru/soft/Others/mvs/mvs.asp
Видеоклип!
Model Vision Studium (MVS) - Интегрированная графическая оболочка для
быстрого создания интерактивных визуальных моделей сложных динамических
систем и проведения вычислительных экспериментов с ними.
На рисунке - интерактивная модель грохота для рассева сыпучих и результаты
варианта ее исследования. Вариант студенческой работы

17. Инструменты для создания виртуальных моделей
http://www.exponenta.ru/soft/Others/elcut/elcut.asp
http://kompas.ru/
http://tflex.ru/ , http://www.tflexcad.ru/
ELCUT™ - это мощный современный
комплекс программ для инженерного
моделирования электромагнитных,
тепловых и механических задач методом
конечных элементов.
KOMPAS-3D, T-FLEX CAD - системы автоматизированного
проектирования, обладающие всеми современными средствами
для разработки проектов любой сложности. Программы
объединяют мощные параметрические возможности
трехмерного моделирования со средствами создания и
оформления конструкторской документации.

18. Инструменты для создания виртуальных моделей
http://mvtu.power.bmstu.ru/
«Программный комплекс “Моделирование в технических устройствах” (“МВТУ”) современная среда интеллектуального САПР, предназначенная для детального исследования
и анализа нестационарных процессов в системах автоматического управления, в ядерных и
тепловых энергоустановках, в следящих приводах и роботах, в любых технических системах,
описание динамики которых может быть реализовано методами структурного моделирования.
Является альтернативой программным продуктам SIMULINK, VisSim, MATRIXx и др.»

19. Инструменты для создания виртуальных моделей
http://www.algodoo.com/
Видеоклип!
Algodoo является уникальной 2D – средой моделирования для создания
интерактивных сцен в игривой и обучающей манере. Algodoo предназначена
для студентов и детского творчества, используя знания и законы физики,
объясняющие наш реальный мир .
Все приведенные здесь инструментальные среды доступны в бесплатных
или полноценных демо-версиях

20. Интерактивное мультимедийное учебное пособие
"Визуальная энциклопедия. Машины и агрегаты металлургических производств"
Массачусетский технологический институт
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/web/home/home/index.htm
MИT - мировой лидер в области науки и техники, новатор в областях робототехники и
искусственного интеллекта. Страницы ресурсов МИТ открыты в свободном доступе.
Здесь всем заинтересованным представлены курсы, включая видео курсы, например
по материаловедению, машиностроению и другим направлениям.