Виртуальный лабораторный практикум, виртуальные лаборатории и учебные комплексы, интерактивные лабораторные работы

Виртуальная лаборатория (ВЛ) сегодня занимает особое место среди инновационных образовательных ресурсов. Под данным названием принято понимать проведение лабораторных работ и учебных экспериментов с использованием специально смоделированной виртуальной среды. ВЛ могут использоваться как для знакомства учащихся с базовыми дисциплинами, так и для углубленного изучения тех или иных курсов.

Сегодня виртуальная лаборатория позволяет решать целый ряд задач:

• проводить эксперименты, которые невозможны в реальных условиях или представляют опасность,
• ставить опыты, для реального воплощения которых потребовалось бы дорогостоящее оборудование или редкие реактивы,
• преподавателям – готовиться к проведению реальных экспериментов и опытов, что позволяет существенно повысить эффективность обучения,
• учащимся – в удобное время знакомиться с работой лабораторного оборудования, особенностями поведения и взаимодействия тех или иных элементов в различных средах, методикой постановки опытов и т.д.

Кроме того, виртуальная лаборатория показала себя как незаменимое решение в условиях дистанционного обучения. Для учащихся, которые по каким-либо причинам не имеют возможности посещать уроки или лекции, работа с такой лабораторией дает возможность полноценно осваивать курс и готовиться к экзаменам дома.

Преимущества виртуальных лабораторий

Технически виртуальные лаборатории представляют собой компьютерную программу либо комплекс таких программ, являющийся, по сути, симулятором. ВЛ моделирует взаимодействие с лабораторным оборудованием, ключевые этапы постановки эксперимента или выполнения лабораторной работы.

Большим плюсом данного вида решений является не только возможность безопасного изучения свойств различных элементов и сред, но и оперативное получение обратной связи от преподавателя. Сам процесс и результаты проведения лабораторной работы могут быть сохранены в базе данных, что позволит учащемуся в дальнейшем совместно с преподавателем разобрать их и выявить ошибки. В этом плане виртуальные лаборатории значительно превосходят реальные опыты, поскольку дают возможность преподавателю обеспечить обратную связь каждому ученику, что в условиях реального учебного процесса, как правило, невозможно.

Кроме того, виртуальные лаборатории могут содержать теоретический материал, который поможет учащемуся с проведением эксперимента. А возможность искусственно замедлять или ускорять время в виртуальной среде значительно расширяет возможности для проведения сложных опытов. При этом гарантирована полнейшая безопасность. А широкие возможности для настройки обучающей среды позволяют использовать одну и ту же лабораторию для постановки различных экспериментов.

Лаборатория виртуальной реальности, как правило, используется в качестве альтернативы традиционным учебным опытам. Однако учебными заведениями сфера применения данного решения не ограничивается. Сегодня ученые все чаще и чаще используют лаборатории ВР в своих исследовательских работах. Объясняется это просто – такая лаборатория открывает широчайшие возможности для моделирования тех процессов, которые трудно или невозможно воссоздать в реальных условиях. К примеру, сегодня существуют решения, которые позволяют визуализировать в трехмерном пространстве белковые молекулы, моделировать процессы поведения мельчайших частиц или рассматривать их.

Широко применяется лаборатория виртуальной реальности в физике, химии, генетике (в частности, для моделирования процессов скрещивания и наследования). К примеру, сегодня за рубежом популярно использование средств молекулярной 3D-визуализации, которые дают возможность получать трехмерные изображения молекул и макромолекул в высочайшем разрешении. Данные, получаемые при помощи этих средств визуализации, используются для постановки опытов и выявления закономерностей, которые в дальнейшем ложатся в основу научных публикаций и новых открытий.

Таким образом, лаборатория виртуальной реальности для многих областей науки – от физики до биологии и генетики – является не только безопасным и экономически выгодным решением, но и важным инструментом решения исследовательских задач.

Виртуальная лаборатория по химии

Моделирующие среды сегодня используются не только для изучения физических процессов. Не меньшее распространение получили и химические ВР-лаборатории. Виртуальная лаборатория по химии – это среда моделирования, которая позволяет выполнять опыты и практические работы, содержание и тематика которых соответствует программам основного и дополнительного образования.

Во многих российских школах и ВУЗах образовательная программа сегодня опирается на определенные учебники, рекомендованные Министерством образования и науки Российской Федерации. Поэтому применение виртуального моделирования, основанного на этих учебниках, позволяет полностью выполнять учебную программу – так, как если бы в учебном процессе проводились реальные химические опыты и эксперименты.

Виртуальная лаборатория по химии дает возможность моделировать выполнение таких опытов, как изучение основных свойств элементов таблицы Менделеева, их взаимодействие, получение различных соединений, образование металлов и неметаллов, химические реакции и др. В такой лаборатории можно смоделировать эксперименты, позволяющие ознакомиться с простыми и сложными веществами, с газами и рудами, изучить их основные качества.

Широкие возможности для настройки виртуальной среды моделирования позволяют получить представление об основах органической и неорганической химии и углубленно изучить любую необходимую область. Виртуальная химическая лаборатория дает возможность проводить максимально реалистичные эксперименты, в ходе которых экспериментатор (учащийся) может проверять те или иные гипотезы, исследовать поведение элементов, растворов и др. Возможность замедлять или ускорять время во время эксперимента в виртуальной среде позволяет как сокращать общие сроки проведения опыта (например, если требуется понаблюдать за процессом, который в реальных условиях занимает несколько дней), так и, наоборот, более детально рассматривать быстрые процессы.

Виртуальная химическая лаборатория обеспечивает быструю и удобную подготовку к проведению любого эксперимента или опыта. Преподаватели получают возможность настроить ПК, на которых установлена виртуальная моделирующая среда, заранее – причем в некоторых случаях такую настройку можно выполнить удаленно, из дома. Студенты также могут готовиться к опытам и экзаменам удаленно – при этом у них нет необходимости приобретать оборудование или реактивы. Вся подготовка выполняется на ПК.

Ознакомиться с примерами виртуальных сред, разработанных компанией “ЭнергияЛаб», можно в каталоге – виртуальные лаборатории.

Помимо виртуальных лабораторий, “ЭнергияЛаб» также принимает заказы на индивидуальную разработку учебной продукции и учебно-лабораторного оборудования.

По всем интересующим вопросам можно обращаться к менеджерам компании.