Multimédiás elektronikus tananyag értékelése  

DESIGN  SOFT  EDISON  ÁRAMKÖRSZIMULÁCIÓ  

 

2015.  03.  05.  

Kangyerka András

A tanári mesterség IKT alapjai

Médiapedagógia

Kangyerka András A tanári mesterség IKT alapjai

  1  

TINA EDISON SZIMULÁCIÓS PROGRAM

I. AZ ÜZENET MEGFOGALMAZÁSA.

Az EDISON programban egy multimédia laboratórium áll rendelkezésünkre, digitális

fényképezéssel készült valósághű háromdimenziós alkatrészekkel, a kísérletezés minden

fázisának látható és hallható követésével. Az EDISON oktató szoftver legújabb 4.0-ás

változatában a program már a kapcsolási rajzot is automatikusan előállítja.

II. RENDSZERSZEMLÉLETŰ TERVEZÉS

Az elsajátítandó fogalmak, az információs egységek szoros kapcsolatban vannak egymással.

A tananyag nem csak a lineáris stílusú tanulást biztosítja. A programmal tetszőleges

áramköröket hozhatunk létre, melyeket tesztelhetünk és javíthatunk is szükség szerint. A

kísérletek összeállításához analóg és digitális áramköri komponensek széles választéka áll

rendelkezésünkre. A tanárok munkájának segítésére az EDISON-nal 27 előre összeállított

alapkísérlet, több mint 100 beépített feladat és a fontosabb elektrotechnikai, elektronikai

alkatrészeket és műszereket bemutató prezentáció kíséri. Saját kísérletek és feladatok is

könnyen készíthetők a programmal érkező eszközök segítségével.

Kangyerka András A tanári mesterség IKT alapjai

  2  

III. STRUKTÚRA

A programban egy multimédia laboratórium áll rendelkezésünkre, digitális fényképezéssel

készült valósághű háromdimenziós alkatrészekkel, a kísérletezés minden fázisának látható és

hallható követésével, ám az új változat most már a kapcsolási rajzot is automatikusan

előállítja. A programot több mint 100 feladat, kísérlet és a fontosabb elektrotechnikai,

elektronikai alkatrészeket és műszereket bemutató prezentáció kíséri. A programban szabadon

választhatunk a multimédia laboratórium polcain található valósághű telepek, ellenállások,

diódák, relék, tranzisztorok, logikai kapuk, flip-flopok, vagy akár integrált áramkörök közül.

A kiválasztott alkatrészeket a valósághű dugaszolós próbapanelen vagy a munkaasztalon

elhelyezve, majd valósághű vezetékekkel összekötve, az áramkör azonnal működni kezd, és

virtuális műszerek segítségével a működés minden részletét ellenőrizhetjük. A program

automatikusan elkészíti és megjeleníti az áramkört leíró szabványos kapcsolási rajzot is. A

szabványos kapcsolási rajzok megismerése után az Edison áramkör szimulátora (amely

kompatíbilis az ismert TINA hálózatanalízis programmal), önállóan is használható. Az Edison

új verziójában a virtuális műszerek mellett az analízis eredmények jól áttekinthető

diagramokban is ábrázolhatók. A feliratok, a koordinátatengelyek és a görbék testre szabhatók

(méretek, osztások, színek, stb.) és tetszőleges szövegszerkesztőkbe is átvihetők.

IV. NAVIGÁCIÓ

A program osztott képernyővel működik, a bal oldalon egy nagyobb méretű felületen egy

breadboard-on állíthatjuk össze a kapcsolást fotorealisztikus alkatrészekből, míg a bal oldalon

az összeállított áramkör kapcsolási rajza, ill. ez alatt a működő áramkör idő függvénye

látható. A három felület egy-egy ablakban jelenik meg, az ablakoknak külön-külön menüje

van.

V. KOMMUNIKÁCIÓ-INTERAKCIÓ

A programban szabadon választhatunk a multimédia laboratórium polcain található valósághű

telepek, ellenállások, diódák, relék, tranzisztorok, logikai kapuk, flip-flopok, vagy akár

integrált áramkörök közül. A kiválasztott alkatrészeket a valósághű dugaszolós próbapanelen

vagy a munkaasztalon elhelyezve, majd valósághű vezetékekkel összekötve, az áramkör

azonnal működni kezd, és virtuális műszerek segítségével a működés minden részletét

ellenőrizhetjük. A program automatikusan elkészíti és megjeleníti az áramkört leíró

szabványos kapcsolási rajzot is.

Kangyerka András A tanári mesterség IKT alapjai

  3  

VI. PEDAGÓGIAI-DIDAKTIKAI SZEMPONTOK

• Az elektromosság alapjainak elsajátítása

• Tetszőleges áramkör létrehozása, tesztelése és javítása

• Analóg és digitális áramköri komponensek széles választéka

• Virtuális mérőműszerek: multiméter, oszcilloszkóp, jel-analizátor, időfüggvény és

Bode-diagram ábrázolása

• 27 alapkísérlet és több mint 100 feladat

• Tanári programok kísérletek, feladatok, tananyag kidolgozására

VII. PSZICHOLÓGIAI, ERGONÓMIAI SZEMPONTOK

Az Edison program híd a játékok és a komoly tervezés között. A fejlesztők hite szerint a

játékok kezelésében már 'profi' fiatalok szívesen vesznek egy könnyen használható és újszerű

programot, amelynek használata során észrevétlenül sajátítják el az alapvető elektrotechnikai

ismereteket és teszik meg az első lépéseket a valóságos áramkörök tervezése felé.

Az osztott képernyős megjelenítés (valós modell, kapcsolási rajz, működési diagramm) nagy

segítséget ad az elvont elvi kapcsolási rajz és a valóságos elemek „összekapcsolásában”. Ezt

tovább erősíti, hogy a „működő” alkatrészek (pl. LED diódák) szinkronban működnek a

modellen illetve a kapcsolási rajzon.

VIII. A MULTIMÉDIA-KOMPONENSEK VIZUÁLIS ÉS AUDITÍV ELEMEI

- virtuális 3d-s protopanel

- valós vezetékelés

- „működő” alkatrészek (kapcsolók, ledek, lámpák, motorok)

- „meghibásodásra” képes alkatrészek

- hang és fényhatások

- virtuális, működő műszerek, diagrammos megjelenítés

IX. TECHNIKAI KIVITELEZÉS

Szimuláció: egy valós áramköri jelenség utánzása alternatív technológiák segítségével.

A szimuláció célja, hogy a modell szintjén az utánzott jelenséggel azonos, vagy ahhoz

hasonló élményt nyújtson a felhasználó számára, és így tegye lehetővé az eredeti változat

mellőzését egy adott feladat megvalósításához. Például az elektronikai áramkör szimuláló

Kangyerka András A tanári mesterség IKT alapjai

  4  

programok segítségével az összeállított áramkör jellemzőit tudjuk megvizsgálni, úgy hogy

nem kell megépíteni az adott kapcsolást. Az osztott képernyős program érdekessége, hogy

mind a 3D-s megjelenítésnél, mind az elvi kapcsolási rajzon „működnek” az alkatrészek, a

LED-ek világítanak, a motorok „forognak” stb. Az egyes eszközök működését hanghatás is

követi.

X. JÁRULÉKOS ELEMEK

Az új Edison egyik legérdekesebb és egyedülálló funkciója, hogy nemcsak kiszámítja a

feszültségeket és áramokat, hanem tetszőleges lineáris áramkörre megadja azt a képletet is,

amely az eredményt matematikailag leírja. Így például képleteken keresztül is

megismerhetjük az Ohm-törvény alkalmazását, egy szűrő kimenetének frekvenciafüggését,

vagy azt, hogy a feltöltődő kondenzátor feszültsége hogyan változik. A kísérletek, melyek

láthatók, olvashatók és néhol hallhatók is, az elektronikai jelenségek széles skáláját nyújtják.

XI. ON-LINE FRISSÍTÉS

A program folyamatos fejlesztés alatt áll, jelenleg a 4.0-ás verzió érhető el. A programnak

letölthető az ingyenes DEMO verziója.

XII. SZUBJEKTÍV ÉRTÉKELÉS

Véleményem szerint az EDISON áramkör építő és szimulációs program remek lehetőség

áramkörök működésének megértésére, tesztelésére, kipróbálására. Természetesen nem pótolja

a valós alkatrészekkel történő áramkö építést, azonban nagy segítséget jelent a tervező,

kísérletező fázisban. Tapasztalataim szerint a két technológia egymás mellett alkalmazható, a

programmal elvégezhető a tervezés ill. a tesztelés, majd valós alkatrészekkel az építés.

SWOT ANALÍZIS

Erősségek: szakmailag jól kidolgozott, egységes rendszer (TINA program) valós 3D-s

megjelenítés és elvi kapcsolás kombinációja.

Gyengeségek: csak PC-s verzió, nincs MAC-es, tabletes verzió.

Lehetőségek: Átjárhatóság áramkör analízis programok irányába (TINA)

Veszélyek: a szimulált alkatrész tönkremenetele csökkentheti az odafigyelést, felelősség-

tudatot