Информатизация инженерного образования (выпуск 5)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО КУРСУ «ХИМИЯ»

31

Состав ресурса

В состав ресурса учебно-методического комплекса по курсу «ХИМИЯ» входят:

•лекционные презентации по курсу «Химия» с анимацией текста и рисунков, выполненных в Microsoft Office PowerPoint;

•контролирующие тесты для проверки уровня усвоения как теоретического, так и практического материала, а так же остаточных знаний;

•комплекс 15 виртуальных лабораторных работ (не менее 20 заданий по каждой лабораторной работе);

•задания для типовых расчетов;

•виртуальный физико-химический справочник неорганических и органических веществ, а так же констант равновесия некоторых реакций.

Виды занятий, поддерживаемые ресурсом

Поточные лекции, самостоятельное изучение дисциплины, проведение виртуальных лабораторных работ, система компьютерного тестирования знаний по курсу, выполнение типовых расчетов по индивидуальным заданиям.

Формы обучения, поддерживаемые ресурсом

Учебно-методический комплекс предназначен для использования при очной, очно-дистанционной и дистанционной (при условии заключения договора) формах обучения. При очной форме обучения на поточных лекциях используется презентационная форма подачи материала с анимацией текста и рисунков. Виртуальный лабораторный практикум может быть использован параллельно реальному лабораторному практикуму как средство подготовки к последнему. Подсистема проверки знаний применяется при защите лабораторных работ и проведении контрольных. При дистанционной и смешанной формах обучения теоретическая составляющая дисциплины самостоятельно изучается студентами с помощью электронного конспекта лекций (лекционная презентация). Выполнение практических и лабораторных работ, а так же текущий контроль знаний осуществляется по темам в соответствии с рабочим графиком. Сдача зачета и экзамена проводится в очной форме. Общение между преподавателем и студентами происходит по электронной почте.

Методические указания по применению ресурса

Методические указания по использованию учебно-методического комплекса входят в состав ресурса.

Требования к программному обеспечению

На стороне студента и преподавателя: операционная система Windows 98/Mе/ 2000/ХР, браузерInternet Explorer, проигрыватель Macromedia Flash версии 7

32

(устанавливается в автономном режиме при первом обращении к ресурсу), подключение к Интернету или корпоративной сети вуза.

Краткое описание ресурса

Лекционная презентация курса состоит из 18 лекций и содержит около 350 слайдов, охватывает весь материал, предусмотренный программой:

•электронное строение атома, принципы распределения электронов в ато-

мах;

•электронные формулы s-, p-,d- элементов;

•периодический закон и периодическая система элементов;

•виды химической связи. Ковалентная связь. Метод валентных связей

итеория Гиллеспи. Виды гибридизации и строение молекул;

•ионная связь. Водородная связь. Межмолекулярное взаимодействие;

•химическая связь в комплексных соединениях. Теория поля лигандов

итеория кристаллического поля;

•химическая термодинамика. Первый закон термодинамики. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса. Стандартное состояние веществ. Энтальпия.

•энтропия. Изменение энтропии химических процессов;

•энергия Гиббса. Изменение энергии Гиббса химических процессов. Изотерма Вант-Гоффа. Константа химического равновесия. Изобара Вант-Гоффа;

•кинетика химических процессов. Зависимость скорости реакций от различных факторов. Катализ;

•общие свойства растворов. Растворы электролитов. Расчет рН сильных и слабых кислот и оснований, а так же гидролиза солей. Труднорастворимые электролиты;

•электрохимические процессы. Законы Фарадея. Гальванический элемент. Кинетика электрохимических процессов;

•электролиз, применение электролиза;

•коррозия металлов и сплавов и методы защиты от коррозии. Контролирующие тесты охватывают 11 основных тем курса (всего около

900 вопросов и задач). Каждый тест состоит из трех уровней сложности. Каждый уровень содержит по более 25 вопросов и задач. Всего в тесте более 75 вопросов и задач. Тесты могут быть использованы студентами для самопроверки или преподавателями для проверки знаний студентов. Студенту предлагается ответить на пять вопросов из каждого уровня сложности за определенный промежуток времени, после чего студент автоматически получает оценку своих знаний. Каждый уровень имеет свою оценку. Первый уровень оценивается по одному балу за вопрос, второй – по два балла и третий — по 3 балла. Максимальное число баллов 30. Студент должен набрать минимум 21 балл, тогда тест засчитывается.

Комплекс виртуальных лабораторных работ состоит из следующих работ:

•Изучение реакций образования комплексных соединений и определение пространственной структуры комплексов;

•Определение теплового эффекта реакции нейтрализации;

•Определение жесткости воды методом титрования;

33

•Изучение зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ и определение порядка реакции;

•Определение зависимости скорости химической реакции от температуры

ирасчет энергии активации и температурного коэффициента скорости;

•Изучение скорости каталитического разложения перекиси водорода;

•Определение константы адсорбционного равновесия;

•Изучение гетерогенного равновесия;

•Определение молярной массы эквивалента металла;

•Определение молярной массы эквивалента кислоты методом титрования;

•Изучение зависимости водородного показателя растворов сильных и слабых электролитов от исходной концентрации;

•Определение водородного показателя растворов солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой и, наоборот, слабым основанием и сильной кислотой;

•Изучение зависимости ЭДС и напряжения гальванического элемента от исходной концентрации электролита;

•Получение водорода и кислорода методом электролиза растворов солей;

•Изучение влияния ингибиторов на скорость коррозии;

•Топливные элементы.

Виртуальные лабораторные работы могут проводиться в так называемом отсоединенном режиме, когда подключение к сети осуществляется только для загрузки виртуальных работ, а само выполнение происходит в автономном режиме. Подключение к сети необходимо только для отправки преподавателю оформленного протокола и защиты лабораторной работы. Расчетные типовые задания предназначаются для помощи студентам в выполнении соответствующих видов теоретической подготовки. Всего четыре типовых задания, охватывающие основные разделы курса. Каждое задание состоит из теоретических вопросов и практических задач и имеет 30 вариантов. Для студентов института электроэнергетики предложены свои варианты типовых расчетов с учетом специфики их специальностей.

Условия применения и распространения ресурса

Учебно-методический комплекс функционирует в двух основных режимах: демонстрационном и рабочем. В демонстрационном режиме свободно доступны презентация конспекта лекций, ограниченные версии виртуальных лабораторных работ и подсистемы проверки знаний. Обязательные задания фиксированы, одинаковы для всех пользователей и не учитываются системой. Для перехода в рабочий режим преподавателем должны быть созданы учетная запись и профиль (индивидуальный план). В этом режиме все действия пользователя протоколируются системой, осуществляется автоматическое выставление оценок за выполнение обязательных заданий, а преподаватель может получить статистику как по отдельному пользователю, так и по группе. Возможно обучение студентов других вузов при условии заключения договора между вузом и МЭИ (ТУ). Образец договора высылается по запросу.

34

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «КУРС ОБЩЕЙ ХИМИИ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ»

Направления поддля всех направлений подготовки бакалавров в области техники и техно-

35

Состав ресурса

В учебно-методический комплекс «Курс общей химии для технических вузов» входят:

•электронный учебник (с демонстрацией химических опытов по каждой теме и вопросами для самопроверки);

•практикум решения типовых задач по каждой теме с набором задач для самостоятельного решения и типовых многовариантных задач;

•система проверки знаний теоретического материала и умения решать типовые задачи (по каждой теме). По результатам контроля может быть принято решение о дальнейшей стратегии обучения;

•виртуальный лабораторный практикум по всем изучаемым разделам. При проверке знаний и умений возможно предоставление помощи разного

уровня. Все ошибочные действия фиксируются, выдаются разъяснения ошибок. Анализируются различные типы высказываний. Имеется возможность формирования ответа из элементарных конструкций.

Виды занятий, поддерживаемые ресурсом:

•самостоятельное изучение дисциплины – электронный учебник;

•проведение виртуальных лабораторных работ;

•проведение практических занятий;

•автоматизированная проверка знаний.

Формы обучения, поддерживаемые ресурсом

Учебно-методический комплекс «Курс общей химии для технических вузов» используется при очной, очно-дистанционной и дистанционной формах обучения. Комплекс позволяет получить фундаментальную базовую подготовку по химии в объеме образовательного стандарта для подготовки бакалавров по многим направлениям в технических вузах.

При очной форме обучения электронный учебник применяется как дополнительное средство, позволяющее лучше усвоить необходимые теоретические знания с помощью системы самоконтроля. Электронный задачник помогает сформировать умения при решении типовых задач. Компьютерный лабораторный практикум используется наряду с реальными экспериментальными установками, позволяя осуществлять фронтальное проведение лабораторных работ.

При очно-дистанционной и дистанционной формах обучения УМК поставляется на CD. Теоретическая составляющая дисциплины самостоятельно изучается студентами с помощью электронного учебника. Выполнение практических и лабораторных работ, а также текущий контроль знаний

36

осуществляются по темам в соответствии с рабочими графиками. Сдача зачета и экзамена проводится в очной форме. Общение между преподавателем и студентами происходит в основном по электронной почте.

Методические указания по применению ресурса

Учебно-методический комплекс включает файлы с методическими рекомендациями для студентов, изучающих данную дисциплину, и для преподавателей, проводящих занятия по данной дисциплине.

Требования к оборудованию для работы с ресурсом

На стороне пользователя: персональный компьютер с процессором с частотой не менее 300 МГц, объемом оперативной памяти не менее 64 Мб.

Требования к программному обеспечению

На стороне студента и преподавателя: Windows 98/Me/2000/XP, браузер Internet Explorer 6.0 и выше, подключение к Интернету или корпоративной сети вуза.

На стороне сервера: Windows 2000/2003 Server, web-сервер IIS 5, 6.

Краткое описание ресурса

Учебно-методический комплекс «Курс общей химии для технических вузов» представляет собой учебную базу знаний, функционирующую под управлением авторского пакета «Дельфин».

Электронный учебник включает в себя следующие темы:

•строение атома и периодическая система;

•химическая связь;

•химическая кинетика;

•химическое равновесие;

•растворы;

•элементы химической термодинамики;

•электрохимические процессы;

•коррозия металлов и методы защиты от коррозии.

Электронный задачник включает в себя подробные примеры решения типовых задач по указанным выше темам теоретического курса (более 10), не менее 20 задач для самостоятельного решения по каждой теме и многовариантные задания (по 30 вариантов) по основным разделам курса:

•электронное строение атомов;

•химическая связь;

•химическая термодинамика;

•химическое равновесие;

•кинетика химических реакций;

•растворы;

•электрохимические процессы и коррозия металлов.

37

Лабораторный практикум включает в себя виртуальные лабораторные работы:

•определение молярной массы эквивалента вещества (Al, Mg, Zn, Fe, Sn) методом вытеснения водорода;

•эквивалент и молярная масса эквивалента;

•кинетика химических реакций;

•адсорбция уксусной кислоты активированным углем;

•измерение тепловых эффектов химических реакций;

•водный показатель среды pH;

•гидролиз солей;

•гальванический элемент;

•электролиз.

Выполнение виртуальных лабораторных работ осуществляется в автономном режиме. При выполнении лабораторных работ студенту предоставляется возможность «освежить» свои знания теоретического материала, познакомиться с методикой проведения лабораторной работы. Компьютерные работы воспроизводят реальные экспериментальные установки, реальные химические операции и реакции, позволяют провести математическую обработку экспериментальных данных, построить необходимые графики, распечатать протоколы работы. Подключение к сети необходимо только для отправки преподавателю оформленного протокола и защиты лабораторной работы.

Условия применения ресурса

Учебно-методический комплекс «Курс общей химии для технических вузов» функционирует под управлением авторского пакета «Дельфин».

При подготовке работы с УМК необходимо установить пакет «Дельфин» на персональном компьютере пользователя. Работа начинается запуском стартовой программы, в которой пользователю необходимо идентифицироваться.

Для сторонних пользователей поставка осуществляется при заключении договора с авторами.

38

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА VISUAL BASIC 2008»

39

Состав ресурса

В УМК «Программирование на Visual Basic 2008» входят:

•Конспект лекций (16 лекций с набором вопросов для самопроверки по каждой теме);

•презентации (16 презентаций в формате Microsoft PowerPoint 2007);

•лабораторный практикум из 19 лабораторных работ (не менее 30 вариантов заданий по четырем из них);

•расчетное задание.

Виды занятий, поддерживаемые ресурсом

Лекции, лабораторные работы, расчетное задание, самостоятельная работа студентов.

Формы обучения, поддерживаемые ресурсом

УМК «Программирование на Visual Basic 2008» предназначен для использования при очной, очно-дистанционной и дистанционной формах обучения. Сдача зачетов и экзамена осуществляется в очной форме. Для общения между преподавателем и студентами применяется электронная почта.

Методические указания по применению ресурса

Методические указания по применению УМК содержатся в «Планах проведения учебных занятий», а также в приложениях к заданиям семестра.

Требования к оборудованию для работы с ресурсом

На стороне пользователя требуется ПК с процессором с частотой не менее 1 ГГц, объемом оперативной памяти не менее 1 Гб, объемом свободного места на жестком диске не менее 64 Мб.

Требования к программному обеспечению

На стороне студента и преподавателя: операционная система Windows XP, браузер Internet Explorer 8, Microsoft Word 2007, Microsoft Access 2007, Microsoft Visual Studio 2008, AdobeReader 9, подключение к Internetу.

Краткое описание ресурса

Рассматривается разработка Windows- и Webприложений. В том числе рассматривается разработка и кодирование алгоритмов, работа с файлами последовательного и произвольного доступа, работа с базами данных.

Условия применения и распространения ресурса

Ресурс в полном объеме доступен на CD. В сокращенном виде ресурс свободно доступен по адресу http://informatica-vb-net.narod.ru. Возможно обучение студентов других вузов при условии заключения договора между вузом и МЭИ. Образец договора высылается по запросу.

40