Өшпейтін электрлік тербелістер бойынша жасалатын компьютерлік эксперименттер

ФИЗИКА. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ

Лемма 1. Лемма 1. Позитивті экзистенциалды толық робинсондық теория жағдайы үйлесімді енгізілу қасиетінен шығады, керісінше орындалмайды

2. Өшпейтін электрлік тербелістер бойынша жасалатын компьютерлік эксперименттер

Еріксіз электр тербелістері. Тербелмелі контурдағы катушканың және өткізгіштердің шамалы болса да актив кедергілері болатындықтан ондағы болатын еркін электр тербелістері өшетін тербелістерге жатады. Тербелмелі контурға сырттан периодты түрде әсер ететін ток көзін қоссақ, онда контурда амплитудасы тұрақты периодты түрде өзгеретін ток және кернеуді алуға болады. Контурда пайда болған өшпейтін еріксіз электр тербелісін айнымалы ток деп атайды.

Егер сырттан периодты түрде әсер ететін ток көзінің электр қозғаушы күші

(t)=0cost заңымен өзгерсе, онда пайда болған айнымалы ток және кернеу гармониялық түрде болады(Сурет 5).

𝑑²𝑞 𝑑𝑡² + ^𝑅

𝐿 𝑑𝑞 𝑑𝑡 + ¹

𝐿𝐶𝑞 = ^𝑞⁰

𝐶cost (2)

Сурет 5. Еріксіз электр тербелістері болатын электр тізбегі

Бұл теңдеу электр тізбегіндегі заряд шамасының уақытқа тәуелді өзгерісін сипаттайды.

4 компьютерлік эксперимент. 5 суретте көрсетілген тұйық электр тізбегінің актив кедергісі жоқ болсын (R=0). Конденсаторда заряд болмасын (q=0). Мұндай жағдайда конденсатордағы заряд тербелісінің амплитудасы (немесе электр тізбегіндегі айнымалытоктың амплитудасы) уақытқа тура пропорционал өседі (Сурет 6). Ал тізбектегі ток және конденсатордағы заряд шамасы арасындағы байланысты сипаттайтын фазалық портрет спираль тәрізді және спираль сызықтарының ара қашықтықтары тұрақты болады.

Сурет 6. Электр тізбегінде R=0 және кондесатор астарларында q=0 болған жағдайдағы (2) дифференциалдық теңдеудің шешімдері

5 компьютерлік эксперимент. 6 суретте көрсетілген тұйық электр тізбегінің актив кедергісі жоқ (R=0), бірақ конденсаторда зарядталған жағдайда болсын. Мұндай жағдайда конденсатордағы зарядтың амплитудасы шамамен бір период бойы, яғни T=2

секунд (T=2√𝐿𝐶)тұрақты гармониялық тербеліс жасайды (қараңыз, бір периодқа сәйкес фазалық портрет эллипс түрінде). Тербеліс басталғаннан 2 секунд өткеннен соң заряд амплитудасы уақытқа тура пропорционал өседі де тізбектегі ток және конденсатордағы заряд шамасы арасындағы байланысты сипаттайтын фазалық портрет спираль тәрізді болады (Сурет 7).

ФИЗИКА. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

100

Сурет 7. Электр тізбегінде R=0 және кондесатор астарларында бастапқы зарядбар болған жағдайдағы (2) дифференциалдық теңдеудің шешімдері

6 компьютерлік эксперимент. Тұйық электр тізбегінің кедергісі және конденсатор бастапқы уақытта зарядталмаған болса онда тізбектегі заряд шамасы (тізбектегі ток та) T=3 секунд уақыт өткеннен кейін ғана гармониялық тербеліс жасай бастайды. Бұл жағдайды фазалық портреттен айқын көруге болады (Сурет 8).

Сурет 8. Электр тізбегінде актив кедергі бар және кондесатор астарларында q=0 болған жағдайдағы (2) дифференциалдық теңдеудің шешімдері

7 компьютерлік эксперимент. Тұйық электр тізбегінің кедергісі және конденсатор бастапқы уақытта зарядталған болса онда тізбектегі заряд шамасы (тізбектегі ток та) T=2 секунд уақыт өткеннен кейін ғана гармониялық тербеліс жасай бастайды. Бұл жағдайды фазалық портреттен айқын көруге болады (Сурет 9).

101

Сурет 9. Электр тізбегінде актив кедергі және кондесатор астарларында бастапқы заряд бар болған жағдайдағы (2) дифференциалдық теңдеудің шешімдері

Ал 10 суретте көрсетілген экспериментте конденсатор үлкен шамаға зарядталған жағдай қарастырылған. Оның бастапқы заряды тізбекте орныққан зарядтың гармониялықтербелісінің амплитудасынан 25 еседей үлкен. Тізбекте гармониялық тербеліс орнығу үшін бірнеше периодқа тең уақыт керек болатынын фазалық портреттен көруге болады.

Сурет 10. Электр тізбегінде актив кедергі және конденсатор астарларындаүлкен шамадағы бастапқы заряд бар болған жағдайдағы (2) дифференциалдық теңдеудің шешімдері

ФИЗИКА. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ

102

Электрлік тербелістердізерттеуде компьютерлік экспериментті жасаудың мынандай артықшылықтары бар:

Тербеліс жасайтын жүйені зерттеуге қажетті физикалық құралдармен эксперимент жасау кезінде кейбір шарттарға байланысты тәжірибелік жұмыс барлық факторды қамтымауы мүмкін. Ал компьютерлік эксперимент кезінде зерттеліп отырған физикалық нысанды немесе құбылысты сипаттайтын математикалық және компьютерлік моделдер көмегімен кез-келген шартқа байланысты зерттеу жұмысын жасауға болады.

Нақты физикалық эксперимент кезінде оны тоқтату немесе үзіліс жасау көп жағдайда мүмкін болмайды. Ал компьютерлік эксперимент кезінде үзіліс жасауға және сол кезге дейін алынған нәтижелерді талдауға болады. Сонымен қатар компьютерлік экспериментті өз қалауымызша бірнеше рет қайталап жасауға болады. Ол үшін ешқандай материалдық шығын жұмсалмайды.

1. Мандельштам Л.И. Лекции по теории колебаний. – М.: Наука, 2006.– 471 с.

2. Парселл Э. Электричество и магнетизм / Берклеевский курс физики. – том 2. – М.

Наука. – 2005. – 416 с.

3. Сивухин Д.В. Электричество. 4-е изд., стереот. — М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2004. - 656 с.

4. Трубецков Д.И., Рожнев А.Г. Линейные колебания и волны. – М.: Физматлит, 2001.

– 416 с.

5. Кирьянов Д. Mathcad 14 вподлинке. Санкт-Петербург. – 2007.- 682 с.

6. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания. – М.:

Физматлит, 2002. – 292с.

Аннотация. Статья посвящена решению проблем целенаправленного использования численных методов при исследовании электрических колебаний. Использование численных методов реализовано посредством пакета прикладных программ Mathcad. Создана система компьютерных экспериментов, необходимых для изучения свободных и вынужденных в различных электрических цепях. Эти компьютерные эксперименты основываются на базах пакета Mathcad. Сущности параметров, закономерностей и уравнений гармонических и ангармонических электрических колебаний раскрыты посредством этих компьютерных экспериментов.

Ключевые слова: Электрические колебания, численные методы, пакет прикладных программ Mathcad, компьютерные эксперименты, гармонические и ангармонические колебания.

Abstract. The article is devoted to solving the problems of purposeful use of numerical methods in the study of electrical oscillations. Using numerical methods implemented by Mathcad software package. A system of computer experiments. These experiments are needed to explore the free and forced in a variety of electrical circuits. These computer experiments are based on the basis of Mathcad.

Entity laws and equations and harmonic nonlinear electrical oscillations revealed by these computer experiments.

Keywords: Electrical oscillations, numerical methods, the package Mathcad software applications, computer experiments, harmonic and nonlinear vibrations.

103 УДК 538.97

В.П. Тамуж¹, Б.А. Кожамкулов, М.С. Молдабекова, Ж.М. Битибаева ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОБЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОНАМИ

(г.Рига, Латвийский университет¹,

г.Алматы, Казахский национальный педагогический университет им. Абая)

Аннотация. В статье рассматриваются исследования радиационных повреждений некоторых полимерных пленок. Обсуждается зависимость предела прочности и относительной деформации при разрушении от поглощенной дозы электронного облучения.

Выявлено существенное влияние дозы облучения на механические характеристики полимерных пленок. Для описания процесса длительного разрушения использованы модели, учитывающие статистическую природу долговечности. Разброс экспериментальных данных объясняется существованием для каждого материала своей меры прочности.

Ключевые слова: радиационные повреждения, полимерные пленки, прочность, взаимодействие, долговечность.

Для обеспечения целенаправленной разработки радиационно-стойких материалов необходимо изучить многие вопросы физики радиационных повреждений композитов, которые еще недостаточно исследованы. До настоящего времени отсутствует общая теория, описывающая закономерности и механизмы радиационного разрушения композитов. С увеличением круга применяемых композитных материалов и необходимостью разработки практических рекомендаций по их эксплуатации в различных условиях, а также дальнейшее развитие радиационной физики и механики композитов требует расширения и углубления исследований, направленных на выявление общих закономерностей радиационного разрушения.

Долговечность (𝜏) это одна из важнейших характеристик прочностных свойств, которая отражает кинетический характер процесса разрушения. Для каждого материала свойственно определенное предельное напряжение, при котором изделие теряет устойчивость и разрывается, и это напряжение является мерой прочности материала.

Важность проблемы радиационных повреждений композитов и их связь с динамикой разрушения была отмечена давно и изучaлась многими исследователями на атомном, микроструктурном и континуальном уровнях.

В статье рассмотрены исследования радиационных повреждений полимерных пленок полиэтилентерефталатная (ПЭТФ) толщиной 50 мкм, полиимидная (ПМ) толщиной 40 мкм. Облучения проводились на ускорителе электронов с номинальной энергией 2 МэВ до поглощенных доз 10⁶,3^.10⁶,10⁷, 3^.10⁷, 10⁸ Гр [1,2]. Температурный режим для каждого вида образца устанавливался током пучка при соответствующем охлаждении и не превышал 50⁰С. Условия облучения были следующими: ток пучка 20 мкА, площадь облучения 6 см², т.е. плотность тока 3,3 мкА/см².

Механические характеристики до и после облучения определялись после набора заданных поглощенных доз по стандартным методикам с применением приборов в соответствии с требованиями.

На рисунке 1(а, б) представлены зависимости предела прочности при разрушении

р и относительной деформации при разрушении  от поглощенной дозы электронного облучения, полученные по результатам механических испытаний. Из механических испытаний следует, что наиболее прочной из необлученных полимерных пленок является лавсановая пленка. Как видно из рисунка 1, зависимости прочности р (рис.1а) и относительной деформации при разрыве  (рис.1б) от дозы облучения для лавсановой

ФИЗИКА. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ

104

пленки показывают существенное влияние дозы облучения на механические характеристики.

1. - ПМ; 2. - ПЭТФ.

Экспериментальные кривые; теоретические кривые [1,2].

Рисунок 1 - Зависимости разрывного напряжения р (а) и относительной деформации

р(б) при растяжении от поглощенной дозы для полимерных пленок

Для изучения одновременного действия механической нагрузки и облучения на полимерные пленки, она исследовалась при облучении под нагрузкой, составляющей 40, 50, 60, 70, 80% от Р0 (Р0 - исходное значение разрушающей нагрузки). Условия облучения оставались такими же, как при облучении в свободном состоянии. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1- Результаты механического испытания лавсановой пленки после предварительного облучения

Доза Д, МГр.

Разрушающая нагрузка Р, кг

Разрушающее напряжение

р, МПа

Относительное удлинение при разрушении , % 0

1 10 30

8, 7 7, 1 2, 4 1, 0

174 143 48 20

152 116 3,4 1,1 Таблица 2. Результаты облучения лавсановой пленки под нагрузкой.

Нагрузки

Р, кг р, МПа от Ро, % Время облучения

, с Доза

Д, МГр.

4 5 6 7

80 100 120 140

41 57. 5

70 80

3290 2320 1700 1220

16 11 8.2 5.9

Как видно из таблицы 1 и 2, при дозе 1 МГр лавсановая пленка становится хрупкой, при дозе 30 МГр наблюдается уменьшение предела прочности почти в 8 раз, а при дозе 100 МГр эта пленка разрушается под пучком. Еще большей степени облучение влияет на относительную деформацию при разрыве , где изменение достигает при дозе 30 МГр двух порядков. Вероятно, при этой дозе скорость сшивания разорванных цепей полимерных молекул превалирует над скоростью деструкции. Дальнейшие увеличение

105

дозы до 50 МГр приводит к возрастанию скорости деструкции и к уменьшению прочности полимера. Действительно, при малых поглощенных дозах излучения экстремум прочности связан с относительным увеличением числа проходных молекул, а экстремум удлинения - с более полным протеканием процесса разворачивания сложенных молекул из нескольких сшитых. С ростом поглощенной дозы увеличение относительного вклада межмолекулярного сшивания препятствует как росту прочности, так и приводит к снижению относительной деформации. Наиболее радиационно-стойкой является полиимидная пленка. Облучение ее до поглощенной дозы 100 МГр не сказывается на ее механических характеристиках [1].

Полиимидная пленка под нагрузкой Р50%= 4 кг облучалась до дозы Д= 3 МГр, образец при этом не разрывался. Прочность образцов, облученных в нагруженном состоянии, значительно меньше соответствующей величины без нагрузки. Различие в радиационной стойкости, по-видимому, может быть связано с особенностями образования и модификации дефектов в облученных материалах, а также с различным механизмом разрушения. Прочность ненагруженных, т.е. неориентированных, полимеров определяется в основном величиной ван-дер-ваальсовых сил межмолекулярного взаимодействия. По мере увеличения степени ориентации межмолекулярное взаимодействие возрастает вследствие распрямления цепей молекул, что приводит к повышению прочности полимера из-за большого влияния сил основной валентности. Это приводит к тому, что, начиная с определенной молекулярной массы (после облучения до некоторой дозы), силы межмолекулярного взаимодействия становятся меньше сил основной валентности, и разрыв полимеров происходит преимущественно по межмолекулярным связям.

Таким образом, полимеры по величине радиационной стойкости можно расположить в следующем виде

 ПЭТФ<  ПМ.

Степень изменения механических свойств исследованных полимеров к воздействию электронного облучения связано с количеством бензольных колец и других, циклических группировок в указанных структурах. Защитный эффект к действию излучения заключается в том, что в результате процесса внутреннего переноса энергии бензольное ядро, возбужденное до синглетного состояния, рассеивает эту поглощенную энергию в форме флуоресценции видимой и ультрафиолетовой области спектра [2,3].

Необходимо подчеркнуть, что хотя определяемые экспериментально параметры, уже известны более десятилетия, до настоящего времени не установлена количественная корреляция между радиационно-химическими свойствами полимеров и этими параметрами.

Кривые “нагрузка-деформация” и зависимость прочности и деформаций при разрыве от поглощенной дозы облучения можно объяснить в рамках модели с применением каскадно-вероятностного метода или экспоненциальной модели [4]. Для полимерных пленок характерно наличие длинных полимерных цепей, образующих свободно сочлененный сегмент.

В модели свободно сочлененных цепей изменение числа цепей в зависимости от дозы имеет следующий вид:

N=N0 e^-D/Do. (1)

Тогда число разорванных связей прямо пропорционально уменьшению прочности, при дозе D:

/o=N/No . (2) Отсюда получаем

ФИЗИКА. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ

106

=о.е^-D/Do. (3) Аналогично имеем и для относительной деформации при разрушении 

= о.е^-D/Do. (4) Величина D0 в первом приближении, в рамках каскадно-вероятностного метода запишется в виде:

D0 = j ^. t = ( Ne o/ eэф) / 2,71^. Iср. (5) Не все полимерные макромолекулы в такой цепи расположены вдоль приложенной нагрузки. Поэтому с увеличением напряжения удлинение образцов происходит в основном за счет распрямления этих цепей. Разрыв пленки будет происходить в момент, когда практически все цепи расположатся вдоль приложенного напряжения (о) [1,3].

Проведенное сравнение опытных данных с результатами расчета в рамках модели по числу взаимодействий (по числу разорванных связей) [1,2] показывает удовлетворительное согласие теории с экспериментом (рис.1) в интервале исследованных доз облучения.

Некоторые модели длительной прочности для различных материалов рассмотрены в работе [5], в которой приводится одна из возможных моделей, хорошо описывающих процесс длительного разрушения полимеров в следующем виде:

𝜏_∗(𝑠) = 𝜏₀(^𝑟

𝑠)^𝑚𝑒𝑥𝑝 (^𝐴

𝑘𝑇) (6) где τ0, m — эмпирические постоянные, г — предел длительной прочности — случайная величина, А — энергия активации, k — постоянная Больцмана, 𝜏_∗ (s)—время до разрушения при данном уровне нагрузки, s — внешняя нагрузка.

Во время испытаний композитных материалов на длительную прочность наблюдается значительный разброс экспериментальных данных, что объясняется существованием для каждого образца своей кривой длительной прочности. Поэтому для наиболее полного описания процесса длительного разрушения необходимо использование моделей, учитывающие статистическую природу долговечности, которая требует знания ее законов распределения от времени для интерпретации результатов экспериментов.

1. Купчишин А.И., Таипова Б.Г., Купчишин А.А., Кожамкулов Б.А. Физико- механические свойства композитов на основе полиимидов и поликарбонатов //

Механика композиционных материалов. 2015, Т 5, №1, С.159-164.

2. V. Tamužs. Mechanical behaviour of concrete structures reinforced by composites. IV Annual Meeting of the Georgian Mechanical Union, Book of abstracts, 8.11.2013- 10.11.2013, Kutaisi, 20p.

3. Чжан Цз.Г., Ху Ц.Цз. Механические свойства композитов на основе полиэфиримидной матрицы, армированных короткими угольными волокнами и частицами TiO2 // Механика композиционных материалов. 2012, Т48, №3, С.373-381.

4. Купчишин А.И., Мурадов А.Д., Таипова Б.Г. Исследование процессов механической деформации металлизированных полиимидных пленок, облученных электронами //

Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент: материалы 7-й Международной научной конференции. – Караганда, 2010. – С. 136-140.

5. Гольдман А. Я., Матвеев В. В. О прогнозировании долговечности кристаллических полимеров. — Проблемы прочности, 1976, № 2, с. 60—65.

Аңдатпа. Мақалада кейбір полимерлік пленкалардың радиациялық зақымдануының зерттеулері қарастырылады. Электронды сәулеленудің жұтылған дозасынан қирауы кезіндегі беріктілік шегі мен салыстырмалы деформацияна тәуелділігі талқыланады. Полимерлік пленкалардың механикалық сипаттамаларына сәулелену дозасының елеулі әсері анықталды.

Ұзақ уақыт бұзылу процесін сипаттауда ұзақмерзімділіктің статистикалық табиғатын

107

ескеретін моделі қолданған. Әрбір материал өзінің беріктілік өлшемі болғандықтан эксперименттік деректердің шашырап жатқанын түсіндіреді.

Түйін сөздер:радиациялық ақаулар, полимерлік пленкалар, беріктілік, өзараәсерлесу, ұзақмерзімділік.

Abstract. Researches of radiation damages of some polymeric tapes are examined in the article.

Dependence of tensile and relative deformation strength comes into question at destruction from eaten up the dose of electronic irradiation. Substantial influence of dose of irradiation is educed on mechanical descriptions of polymeric tapes. For description of process of the protracted destruction models taking into account statistical nature of longevity are used. Variation of experimental data is explained by existence for every material of the measure of durability.

Keywords: radiation damage, polymeric tapes, strength, interaction, longevity.

ӘОЖ 378

Қ.М. Төреханова, Ә.С. Игенбаева, А.Б. Кудайбергенова^*

«ТЫҒЫЗ ПЛАЗМАДАҒЫ СОҚТЫҒЫСУ ПРОЦЕСТЕРІ» БОЙЫНША ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІН ЖАСАҚТАУ

(Алматы қ., әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, *-магистрант)

Аңдатпа. Қазіргі білім беру саласындағы әлемдік білім кеңістігіне ұмтылуға байланысты талпыныстар көбейіп келеді. Білім алушылардың ойлау белсенділігін дамыту үшін, білімі мен біліктіліктерін өмірдің өзгерісіне пайдалануға үйрету қажеттілігі туады. Болашақ ұрпаққа қоғам талабына сай тәрбие мен білім берудегі негізгі мақсат – әрбір білім алушыларға түбегейлі білім мен мәдениеттің негіздерін беру және олардың жан-жақты дамуына қолайлы жағдай жасау. Заманына сәйкес білім алушылардың білімін, біліктілігін арттыру әдістерінің бірі заманауи құрылғыларды пайдалану болып табылады. Сондықтан ұсынылған жұмыста білім беру барысында қолданылатын заманауи құрылғылардың ерекшелігі мен маңыздылығын зерттей отырып, «Тығыз плазмадағы соқтығысу процестері» пәні бойынша оқу-әдістемелік кешенін үш тілде жасақтау мәселесі қарастырылды. Жасалынған оқу кешені физика мамандықтары үшін маңызды болып табылады.

Түйін сөздер:электрондық оқулық, ақпараттық технология, инновация.

Кіріспе. ХХІ ғасыр – бұл ақпараттық қоғам дәуірі, технологиялық мәдениет кезеңі, айналадағы дүниеге, адамның денсаулығына, кәсіби мәдениеттілігіне мұқият қарайтын дәуір. Ақпараттық технология арқылы білімді жаңаша беру мүмкіндіктерін жасау, білімді қабылдау, білім сапасын бағалау, оқу тәрбиесі процесінде білім жеке тұлғасын жан-жақты қалыптастыру, ақпараттық мәдениетті, сауатты, тиімді қолдану қабілетін арттыру. Қазіргі білім беру саласындағы әлемдік білім кеңістігіне ұмтылуға байланысты талпыныстар көбейіп келеді. Білім алушылардың ойлау белсенділігін дамыту үшін, білімі мен біліктіліктерін өмірдің өзгерісіне пайдалануға үйрету қажеттілігі туады.

Болашақ ұрпаққа қоғам талабына сай тәрбие мен білім берудегі негізгі мақсат – әрбір білім алушыларға түбегейлі білім мен мәдениеттің негіздерін беру және олардың жан- жақты дамуына қолайлы жағдай жасау. Заманына сәйкес білім алушылардың білімін, біліктілігін арттыру әдістерінің бірі заманауи құрылғыларды пайдалану болып табылады [1].

Ақпараттық-коммуникациялық технологияны дамыту білім берудің бір бөлігі.

Соңғы жылдары заман ағымына сай күнделікті сабаққа компьютер, электрондық оқулық, интерактивті тақта қолдану жақсы нәтиже беруде. Бүгінгі күні инновациялық әдістер мен

ФИЗИКА. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ

108

ақпараттық технологиялар қолдану арқылы білім алушылардың ойлау қабілетін арттырып, ізденушілігін дамытып, қызығушылығын тудыру, белсенділігін арттыру ең негізгі мақсат болып айқындалады.

Оқыту процесінде ақпараттық – қатынастық технологияны қолдану ең алдымен білім алушының ынтасын, қызығушылығын арттырады. Білім алушылар теориялық білімін өздерін-өздері тексеру арқылы әрі қарай жандандырады. Сабақта қолданылатын жаттығулар көлемі ұлғайып, білім алушылардың ойлау, жұмыс істеу қабілеті дамиды. Өз беттерінше де ізденіп бағдарлама дайындауға шығармашылық шабыт алады. Білім алушылар алтын уақытын орынды пайдаланып, оларға жаңа мағлұматтың дүние беру – жаңа технологиялардың, АҚТ – дың жетістігі. Ақпараттық технологияны қолдану білім алушыларға береді:

1. Оқу материалдарын жиі қайталау мүмкіндігі өсуімен қатар шығармашылық шеберлігінің артуына жағдай туғызады. Оқуға деген қызығушылығын арттырады;

2. Көрнекті түрде тапсырмаларды орындай алады;

3. Ғылыми-зерттеу жұмыстарымен айналысуға көмектеседі;

4. Уақытты үнемдейді;

5. Орындаған жұмыстарының қателерін бірден көруге мүмкіншілік тудырады;

6. Білім сапасын арттыра алады;

7. Өз білімін кез келген уақытта бағалай алады.

Oқу үрдісінде АКТ-ны қолданысқа енгізу техникалық жағынан да, психологиялық жағынан да күрделі мәселе болып саналады. Бүгінде білім алушылардың компьютерсіз жұмыс істеуі қиындық туғызады, компьютер оларға өз кәсіби функцияларын жүзеге асыратын, білімін толықтырыратын жаңа білім көзі ретінде қажет [2].

«Тығыз плазмадағы соқтығысу процестері» бойынша оқу-әдістемелік кешенін жасақтау

Электрондық оқулық дегеніміз — мультимедиялық оқулық, сондықтан электрондық оқулықтың құрылымы сапалы жаңа деңгейде болуға тиіс. Электрондық оқулық талапкердің уақытын үнемдейді, оқу материалдарын іздеп отырмай, өтілген және талапкердің ұмытып қалған материалдарын еске түсіруге зор ықпал етеді. Себебі, талапкердің өзіне көрнекілік қолданған тиімді қажет элементінің жанында жазуы болады.

Электрондық оқулық – бұл ақпаратты жүйені ұсынушы кітап, әдістемелік және бағдарламалық құрал-жабдықтарды нақты тәртіппен оқыту болып табылады. Оның құрылымы мен мазмұны оның қолдану мақсатына байланысты. Оқу процесін негізгі фаакторлармен қарқындандыру электрондық оқулықтың көмегімен жасалады:

1. Жоғары мақсаттық бағыттау;

2. Мотивацияны күшейту;

3. Оқу мазмұнының қызметін үйренудің активтілігі;

4. Оқу – танымдық қызметін үйренудің активтілігі;

5. Оқу қызметінің қарқындылығын жоғарылату.

Электрондық оқулықтарды пайдаланудың негізгі дидактикалық мақсаты білім беру, білімді бекіту, дағды мен іскерліктер қалыптастыру, меңгеру деңгейін бақылау, ақпараттық ізденіс қабілетін дамыту. Электрондық оқулықты пайдалану оқытушының ғылыми-әдістемелік потенциалын дамытып, оның сабақ үстіндегі еңбегін жеңілдетеді.

Оқытудың әр сатысында компьютерлік тесттер арқылы білім алушыны жекелей бақылауды, графикалық бейнелеу, мәтіндер түрінде, мультимедиалық, бейне және дыбыс бөлімдерінің бағдарламасы бойынша алатын жаңалықтарды іске асыруға көп көмегін тигізеді. Бұл оқулықтарды пайдалануда білім алушы екі жақты білім алады:

біріншісі – пәндік білім, екіншісі – компьютерлік білім. Электрондық оқулықтағы өзін-

109

өзі тексеру жүйесі білім алушы мен білім берушінің арасындағы байланысты алмастырады [3].

Электрондық оқулықтарды сабақтарда пайдалану білім алушыға:

1. уақытты үнемдеуге, өтілген және ұмытып қалған материалдарын еске түсіруге;

2. оқулықта кездеспейтін қосымша материалдарды қысқа уақытта табуға;

3. түсінбеген материалдарды шексіз қайталауға;

4. өз бетінше оқу қызметін жүзеге асырып, жұмыстың барлық кезеңінде өзін-өзі тексеруге;

5. өз деңгейінде тапсырмаларды таңдауға.

Білім берушіге:

1. оқыту қызметін ұйымдастыру процесінде қазіргі заманғы ақпараттық технологиялардың мүмкіндіктерін пайдалануға;

2. оқу процесінде мультимедиа технологияларын, гипермәтіндік және гипермедиа жүйелерін пайдалануға;

3. білім алушылардың интеллектуалды мүмкіндіктерін, білім, дағды, іскерлік деңгейлерін, сабаққа дайындық деңгейлерін бақылауға;

4. оқытуды басқаруға, тестілеудің нәтижелерін бақылау процесін автоматтандыруға, интеллектуалдық деңгейіне қарай тапсырмалар беруге;

5. кері байланысты іс жүзінде тез арада қамтамасыз етуге.

Электрондық оқулықтар – оқу пәнінің негізгі ғылыми мазмұнын қамтитын компьютерлік технологияға негізделген оқыту, бақылау, модельдеу, тестілеу және басқа да бағдарламалар жиынтығы. Электрондық оқулық жай оқулықтарға өте тиімді қосымша мүмкіндіктер береді. Оқу процесін дәстүрлі және электронды оқытуды біріктіру арқылы жүргізу білім алушының пәнге деген қызығушылығын арттырып, оқыту сапасын жетілдіруге көмектеседі. Электрондық оқулықты қолдану саласы өте кең: электрондық – оқыту жүйесі қашықтан оқыту үшін, өздігімен ізденіс барысында, жалпы білімге деген талпыныс бар білім алушыларға өте тиімді. Қазіргі заман талабына сай мүмкіндігі көп дербес компьютерлерді өңдей отырып, тарау бойынша білім алушылардың дағдыларын қалыптастыру, білім бақылау жұмыстарын бағалауға мүмкіндік береді. Осы арқылы компьютерлік технологияның дамуының тереңдетілуі білім сапасын жоғарылата отырып, білім берушінің жұмысын жеңілдете түседі [4].

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университетінің физика-техникалық факультетінің плазма физикасы және компьютерлік физикасы кафедрасында «Плазма физикасы негіздері», «Электр және магнетизм», «Физикалық есеп шығаруда компьютерді қолдану» және т.б. атты электрондық оқулықтарды жасауда Html тілі, С++, Macromedia Flash, Delphi сияқты әртүрлі бағдарламаларды қолданылады. Бұл бағдарламаларды қолданудың артықшылықтары құру мерзімі қысқа, электрондық оқулықты пайдаланушы өз тәжірбиесіне қарай оның бөлімдерін түзетіп, толықтыра алады.

Төменде “Тығыз плазмада болатын соқтығысу процестері” курсына арналған қазақ, орыс, ағылшын тілдеріндегі электрондық оқулықтың алғашқы бейнесі (1-сурет) көрсетілген. Электрондық оқулықтың мазмұнында кіріспе, дәрістер, семинар сабақтары, видеодәрістер, СӨЖ тапсырмалары мен пайдаланған әдебиеттерден тұpады және ол бөлімдерге жеке-жеке батырмалардан тұрады.

ФИЗИКА. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ

110

1 - сурет. Электpондық оқулықтың бейнесі

Оң жақтағы тілді таңдау батырмасын басқанда, қазақ, орыс және ағылшын тілдерін таңдауға болады. Таңдаған тіліне байланысты керекті мәліметтер баяндалады. Дәрістер батырмасын таңдағанда дәрістің тақырыптары және сол дәріске сәйкес мағлұматтар шығады. 2,3,4-суреттерде қазақ, орыс, ағылшын тілдеріндегі дәрістер көрсетілген.

Бұл электрондық оқулықта сонымен қатар семинар тапсырмалары, студенттің өздік жұмыстары және видеодәрістермен қамтылған. Видеодәрістер Camtasia Studio программасымен жасақталған. Сол арқылы пайдаланушы өзі арнайы курс бойынша мәліметтермен таныса алады.

Қорытынды. «Тығыз плазмадағы соқтығысу процестері» пәні бойынша электрондық оқулық жасақталды. Оқулық келесі бөлімдерден тұрады: дәрістер, семинар сабақтары, видеодәрістер, СӨЖ тапсырмалары, қолданылған әдебиеттер. Бұл электрондық оқулықты үш тілді білім беру ордаларында көмекші құрал ретінде қолдануға болады. Электрондық оқулықта көптеген материалдар енгізілген, сондықтан тек оқу орындарында ғана емес білім алушылардың өз бетімен дайындалуға да ыңғайлы.

2 - сурет. Қазақ тіліндегі дәріс

In document Просмотр «Том 55 № 3 (2016): Вестник КазНПУ им.Абая. Серия: физико-математические науки» | «Физико-математические науки» (бет 99-194)