Qulmamatov Fazliddin
Toshkent kimyo texnologiya instituti Yangiyer filiali talabasi.
K.J. Xolliyev
Toshkent kimyo texnologiya instituti Yangiyer filiali katta o‘qituvchisi.
https://doi.org/10.5281/zenodo.7974919
Qabul qilindi: 25.05.2023
Crossref DOI: 10.24412/cl-37059-2023-05-172-177
Annotatsiya: Ushbu maqolada virtual laboratoriya ishlari va ularning turlari haqida qisqacha ma’lumotlar berilgan. Shuningdek, oliy ta’limda ulardan foydalanish afzalliklari haqida tushunchalar berilgan. Virtual laboratoriyalarning dolzarbligi ta’lim jarayoniga axborot texnologiyalarini joriy etish orqali o‘quv jarayoni samaradorligini oshirish imkoniyati bilan bog‘liq.
Kalit so‘zlar: virtual laboratoriya, virtuallab, interfaol elementlar, adobe flashplayer, zamonaviy o‘qitish texnologiyalari, LabInApp Virtual Labs, VR Chemistry Lab.
ASOSIY QISM.
Raqamli ta’lim resurslari orasida, bugungi kunda virtual laboratoriyalar (VL) alohida o‘rinni egallaydi. Bu atama virtual muhitda bajarilishi mumkin bo‘lgan ta’lim sohasidagi aniq fanlar siklini o‘rganishning bir qismi sifatida laboratoriya ishlari va tajribalarini anglatadi.
– an’anaviy asbob-uskunalar yordamida laboratoriya ishlariga taqlid qiluvchi virtual laboratoriyalar;
- raqamli o‘lchash asboblari yordamida tajribalarga taqlid qiluvchi virtual laboratoriyalar (raqamli laboratoriyalar);
- virtual haqiqat texnologiyasidan foydalanadigan laboratoriyalar.
Keling, ularning har biri haqida batafsilroq gaplashaylik.
Virtual laboratoriyalar qanday holatda ishlatiladi?
Virtual laboratoriyalar – bu turli laboratoriya jihozlari, asbob-uskunalar, virtual reagentlar yordamida laboratoriya ishi yoki eksperimentining asosiy bosqichlarida, o‘rganilayotgan mavzu bo‘yicha nazariy materiallar, ko‘rsatmalar, turli vazifalar, asboblar ish bo‘yicha hisobot tayyorlash va bilimlarni nazorat qilishga taqlid qiluvchi kompyuter dasturlaridir. Ularning yordami bilan o‘quvchilar to‘liq miqyosli eksperimentni bajarishda zarur bo‘lgan asosiy harakatlar, ko‘nikma va malakalarni ishlab chiqadilar.
Vaqt o‘tgan sayin virtual laboratoriyalar yordamida ishlash yana ham dolzarb bo‘lib bormoqda:
– zarurat tug‘ilganda o‘tkazilishi mumkin bo‘lmagan yoki xavfli bo‘lgan an’anaviy tajribani o‘rniga, auditoriyada virtual tajribani o‘tkazish;
– auditoriyada tajriba o‘tkazishga tayyorgarlik ko‘rishda (bu dars samaradorligini sezilarli darajada oshiradi, talabalarga laboratoriya jihozlari bilan tanishish, jihozlarining ishlash tamoyillarini shuningdek ularni yig‘ishdagi harakatlar ketma-ketligini kuzatish imkonini beradi. Laboratoriya ishlarini o‘tkazish metodikasi va kutilayotgan natijalar);
Masofaviy ta’limda (masalan, pandemiya davrida).
1-guruh:
An’anaviy asbob-uskunalar yordamida laboratoriya ishlarini o‘tkazishga taqlid qiluvchi virtual laboratoriyalar. Ushbu guruhning VLlari tarmoqda ta’lim portallarida (ingliz va rus tillarida) eng keng tarqalgan. Bunaqa virtual laboratoriyalar, tugmachalarni bosish yoki sichqonchani harakatlantirish varintlari yo‘li bilan, shuningdek, qalqib tushuvchi panel yoki sensorli ekran yordamida interfeys elementlarini boshqarish imkonini beruvchi sudrab tushirish texnologiyasidan foydalanish uchun, o‘quv interfeysini loyihalash orqali amalga oshiriladi.
Virtuallab portalidagi laboratoriyalar.
Ushbu resurs fizika, kimyo, biologiya, ekologiya va boshqa bir qancha asosiy o‘quv dasturlarini o‘zlashtirish doirasida, flash texnologiyasidan foydalanib amalga oshirilgan virtual laboratoriya ishlarini taqdim etadi.
Ko‘pgina laboratoriya ishlarida harakatlar ketma-ketligi, tajriba natijalari oldindan belgilanadi, ishni bajarish variantlari cheklangan, tajriba qayta boshlanganda to‘g‘ri javoblar tanlanishi mumkin (buning uchun haqiqiy laboratoriya tajribasini o‘zlashtirish shart emas) va eksperiment natijalari jadvalini to‘ldirish foydalanuvchining noto‘g‘ri xatti-harakatlari, shuningdek, yo‘l qo‘yilgan xatolarni tushuntirish to‘g‘risida maslahatlar, tizim tomonidan qo‘llab-quvvatlanmaydi. Resursdan foydalanish uchun, kompyuterda Adobe Flashplayer dasturi o‘rnatilgan bo‘lishi zarur. Ta’lim olish jarayonida an’anaviy laboratoruyada zarur jihozlar to‘liq bo‘lmaganda, va boshqa kamchiliklar mavjud bo‘lganida, uning o‘rniga VirtualLab portalidagi laboratoriyalardan foydalanish mumkin. Shuningdek masofaviy o‘qitish simulyatori sifatida ham juda qulay bo‘ladi.
LabInApp portalidagi laboratoriyalar.
Ingliz tilidagi LabInApp resursi ko‘rgazmali videolarni, shuningdek, tabiiy fanlarning ma’lum o‘quv mavzulari bo‘yicha virtual tajribalarni taklif etadi. Tajribalar 3D formatda taqdim etiladi, ular sensorli ekranda kompyuter sichqonchasi yoki barmoq harakati yordamida boshqariladi.
LabInApp virtual laboratoriyalari yuqori darajadagi interaktivlikka ega: virtual tajribalar ishtirokchilariga eksperimentning video namoyishi, uni o‘tkazish bo‘yicha bosqichma-bosqich ko‘rsatmalar, tajriba parametrlarini o‘rnatish, vizual takliflarni ko‘rsatish va sozlash, tajriba davomida qaydlar olish taklif etiladi. Izohlarni tahlil qilish asosida uning natijalari bo‘yicha xulosalar avtomatik ravishda shakllantiriladi. Maxsus yorliq yordamida siz eksperiment mavzusi bo‘yicha test o‘tkazishingiz, to‘g‘ri javoblar sonini tahlil qilishingiz va o‘tilgan materialni o‘zlashtirish darajasi haqida xulosa chiqarishingiz mumkin.
• LabInApp Virtual Labs NCERT laboratoriya qo‘llanmasidan o‘quv fanlari tajribalariga taqlid qilish uchun kompyuter grafikasi texnologiyasidan foydalaniladi. Tajribalar ishni bajarishdagi barcha real harakatlarni qamrab oladi.
• LabInApp Spark Learning ilovasi nazariy va amaliy mashg‘ulotlarga qaratilgan. Tajribalar real vaqt rejimida o‘tkaziladi va talabalar tomonidan taqlid qilinadi, bu esa jonli mavjudlik effektini yaratadi.
Mesh virtual laboratoriyalari.
Ushbu virtual laboratoriyalarda fizika, matematika, biologiya, informatika, robototexnika bo‘yicha tadqiqot va tajribalar o‘tkazish imkonini beruvchi ko‘plab taqlidchi (simulyator)lar mavjud. Laboratoriya ishlari 3D formatda taqdim etilgan, yuqori darajadagi interaktivlikka ega bo‘lib, real vaqt rejimida modeldagi barcha o‘zgarishlarni va uning o‘rganilayotgan fanlar qonunlariga muvofiq xususiyatlarini ko‘rish imkonini beradi. Bu laboratoriyalarning asbob-uskunalari, talabalarga eksperimentlar uchun ob‘ektlar parametrlarini sozlash, ishni bajarish uchun zarur bo‘lgan o‘lchov asboblari va yordamchi uskunalarni mustaqil tanlash, modellashtirish jarayonlari vaqtini boshqarish imkoniyatini beradi. Misol uchun, Elektrodinamika laboratoriyasining muhim xususiyatlaridan biri – bu foydalanuvchidan yashiringan holatda, elektr zanjirini yig‘ish asosida eksperimental topshiriqlarni ("qora qutilar")ni yaratish qobiliyatidir. Bilimlar sifatini nazorat qilish "qora quti"ning dekodlanishini, eksperimentni bajarishda talabaning harakatlar ketma-ketligini bajarishning to‘g‘riligini baholashni va uning natijalarini sharhlashni nazarda tutadi.
2-guruh:
Raqamli o‘lchash asboblari yordamida tajribalarga taqlid qiluvchi (raqamli) virtual laboratoriyalar. Raqamli o‘lchov vositalaridan foydalangan holda eksperimentlarni o‘tkazishga taqlid qiluvchi virtual laboratoriyaga misol sifatida Active Education savdo belgisi ostida taqdim etilgan "O‘qitish tajribasi" seriyasining "Kompyuter modellari"ni keltirish mumkin. "O‘quv eksperimenti" simulyatorlari fizika, kimyo, biologiya bo‘yicha eksperimentlar o‘tkazishni “PROLog modulli tajribalar tizimi” yordamida simulyatsiya qiladi.
PROLog modulli tajribalar tizimining dasturiy ta’minoti, (qoida tariqasida, to‘plamlari bilan birga) ixcham (fleshka, CD kabi) tashuvchilarda taqdim etiladi.
Har bir laboratoriya ishi uchun tegishli mavzuning, haqiqiy jihozlar bilan ishlashda xavfsizlik qoidalari bo‘yicha nazariy material va yo‘riqnomalar taklif etiladi.
Tajriba haqiqiy PROLog dasturiy interfeysi yordamida simulyatsiya qilingan, bu sizga tajriba parametrlarini (davomiyligi, namuna olish tezligi) sozlash, tajribani bajarish va uning natijalarini qayta ishlash imkonini beradi. Maslahat rejimidan foydalanish mumkin. Tajriba tugallangach, foydalanuvchidan nazorat savollariga javob berish taklif etiladi. Javoblar natijalari, olingan grafiklar yoki o‘lchovlar natijalari bilan to‘dirilgan jadvallar hisobotga kiritilishi, saqlanishi va chop etilishi mumkin.
3-guruh.
Virtual reallik texnologiyasidan foydalangan holda virtual laboratoriyalar
VR (virtual voqelik) – bu sun’iy ravishda yaratilgan foydalanuvchining yashash muhiti bo‘lib, u haqiqiy muhitdan butunlay farq qiladi, u bilan asosiy hissiy sezgilar: ko‘rish, eshitish, hidlash va hatto teginish orqali bog‘lanishi mumkin. Ushbu texnologiya foydalanuvchining atrof-muhitga ta’siri, shuningdek, bunday ta’sirga javobning taqlid qilish modellarini yaratishga imkon beradi. Virtual haqiqatga kirish uchun maxsus audiovizual qurilmalar (ko‘zoynaklar, shlemlar) va VRni (sensorli) idrok etish uchun qo‘shimcha qurilmalar (qo‘lqoplar, stullar, platformalar) qo‘llaniladi. VR interfeysining yadrosi raqamli “xona” bo‘lib, uning ichida piktogramma – ta’lim tadbirlari, joylar va boshqalar piktogrammalari joylashtirilgan.
VR labarotoriyani afzalliklari shundan iboratki, VR texnologiyalaridan foydalanilayotganda:
– an’anaviy (haqiqiy) labarotoriyalarda mavjud bo‘lgan moddiy kamchiliklar;
– havo yo‘larida mavjud bo‘lgan unsurlardan zaharlanish ehtimolligi;
– yong‘in chiqishi xavfi;
– turli kimyoviy unsurlardan portlab ketish;
– elekr tokidan zararlanish;
– turli alergiyalar bilan bog‘liq bo‘lgan kasallanish xavflari bo‘lmaydi.
Shuningdek, tajriba o‘tkazish uchun zarurat bo‘lgan turli xil tabiiy materiallar (va reaktivlar) tejab qolinadi. Demak, VR laborotoriyalar, yuqoridagi barcha afzalliklardan foydalanib tajribalar va laboratoriya ishlarini xavf-xatarsiz bajarishga imkon beradi.
VR kimyo laboratoriyasi.
Ushbu VR laboratoriya zaharli moddalar, konsentrlangan kislotalar va ishqorlar, yonuvchan suyuqliklar va isitish moslamalarini ishlatish bilan bog‘liq ishlarni bajarish uchun virtual muhitda yuqori darajadagi erkinlik va real vaqt rejimida qayta aloqani ta’minlaydi. Dasturiy ta’minot qo‘pol kuch bilan yoki oddiygina ko‘rsatmalarga rioya qilish orqali hal qilib bo‘lmaydigan ko‘plab vazifalarni o‘z ichiga oladi, ammo dasturiy ta’minot va apparat majmuasining imkoniyatlari o‘z tezligida ishlashga va xatolarga yo‘l qo‘yishga imkon beradi. Mulohaza yuritish va to‘g‘ri yechim topish uchun vaqt yetarli bo‘ladi. VR Chemistry Lab yordamida tajriba davomida talabaning xatti-harakatlari, kuzatishlari va xulosalari avtomatik tarzda qayd etiladi va virtual haqiqatdan chiqib ketgandan so‘ng, laboratoriya jurnali kompyuter xotirasida saqlanadi va chop etish uchun faylga osongina birlashtiriladi. Va shunga qaramay, virtual laboratoriyalar faqat muqobildir.
XULOSA.
Virtual laboratoriyalarning barcha jozibadorligi bilan, bu shunchaki kompyuter modeli ekanligini doimo yodda tutish kerak. Haqiqiy uskunalardan foydalangan holda to‘liq miqyosli eksperiment hali ham raqamli va an’anaviy asbob-uskunalar yordamida jismoniy miqdorlarni o‘lchash bilan bog‘liq laboratoriya ishlarini olib borishda talabalar uchun amaliy tadqiqot ko‘nikmalarini egallash uchun ajralmas bo‘lib qoladi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI:
1. Lee Hong Kyu. Programmable Logic Controller. Korea University of Technology and Education. 2016.
2. Mitsubishi Programmable Logic Controller Training Manual. Mitsubishi, 2015. Система программирования и документирования GX Developer. Mitsubishi Electric, 2015 Manual.
3. S. Ch. Oh, J.T. Ro‘zimurodov. Amaliy elektrotexnika va elektronika asoslari. I kitob. O‘quv qo‘llanma. 2016 y.
4. S. Ch. Oh, J.T. Ro‘zimurodov. Amaliy elektrotexnika va elektronika asoslari. II
kitob. O‘quv qo‘llanma. 2016 y.