Компьютер, являясь мощным вычислительным инструментом, конечно же, может использоваться и при моделировании различных процессов и устройств. В этой связи, хотелось бы рассмотреть необходимость и возможность использования ПК в организации выполнения лабораторных работ по общетехническим дисциплинам. Т.е., мы можем на компьютере:

• смоделировать процесс, устройство или лабораторную установку – создать виртуальный лабораторный стенд;
• автоматизировать вычисления, требуемые по ходу выполнения работы;
• протестировать знания, полученные студентом за время подготовки к лабораторному занятию и при выполнении самой работы.

Если мы говорим об электронном пособии для проведения лабораторной работы вообще, то достаточно, чтобы оно решало хотя бы одну из вышеперечисленных задач. Т.е., к таким электронным пособиям можно отнести:

• виртуальные лабораторные стенды или установки;
• программы для автоматизации вычислений (в простейшем случае, это могут быть привычные электронные таблицы MS Excel);
• тестирующие программы, наполненные базой вопросов по теме лабораторной работы.

А есть ли нужда в подобных программах? Рассмотрим категории указанных программных решений.

Самой интересной для программиста, создающего электронные пособия для выполнения лабораторных работ, на мой взгляд, является первая, согласно вышеопределенной классификации, категория программных средств. Большой простор для творческой фантазии разработчика возможен благодаря отсутствию, как правило, таких средств в учебных заведениях. Целесообразность разработки виртуальных лабораторных стендов может определяться отсутствием или износом реальных стендов или установок, оборудования для них, в то время, как наличие компьютерных классов сегодня является непременным условием самого существования учебного заведения. Кроме того, виртуальная лаборатория даёт возможность, если есть необходимость, перейти от группового выполнения работы к индивидуальному. Если рассматривать целесообразность применения виртуальных лабораторных работ с экономической точки зрения, то можно отметить более низкую стоимость самого оборудования и его эксплуатации, складывающуюся из стоимости обслуживания и ремонта, величины электропотребления и размера площадей.

О праве на существование второй категории пособий следует подумать. Вполне естественный и законный аргумент против применения их: “Студент обязан уметь считать, знать формулы и иметь навыки использования их в расчетах”. Это бесспорно. Но не следует забывать и об исследовательской направленности выполнения лабораторного задания. Если студент вместо выполнения большого объема громоздких вычислений для ограниченного количества контрольных точек (точек замера), будет иметь возможность получить на порядок больше статистических или расчетных данных, применяя уже реализованный или, реализуемый им, математический аппарат, автоматизирующий расчеты, то, имея для анализа больше материала, соответственно, сможет представить более полную картину того процесса, знакомству с которым посвящена данная лабораторная работа. Говоря о реализованном аппарате, подразумеваю уже готовое средство для автоматизации расчетов, т.е., ввёл данные – получил результат. Описание такого вида программ или их алгоритмов можно встретить в литературе, например, в [2,4]. Под реализуемым аппаратом я понимаю средства, создаваемые студентом при выполнении расчетной части работы, и уже знакомым с программированием или умеющим пользоваться программами MS Excel или MathCad. А всё-таки, как же со знанием формул? Для проверки этого есть защита выполнения лабораторной работы, устный опрос или вышеуказанная третья группа программных средств.

По поводу необходимости последней группы программных средств обучения, сомнений нет. Они нужны, они используются, и будут использоваться, по мере наполнения баз тестовых оболочек, заменяя письменное тестирование и устные опросы.

В стенах Петропавловского института бизнеса и управления, входящего в Экономико-технический образовательный комплекс (ЭТОК), были разработаны следующие электронные пособия для проведения занятий по техническим дисциплинам: