National Instruments is now NI.
Студенты инженерных специальностей должны понимать концепции, которым их обучают, в контексте реальных систем, чтобы полностью их понять. Они должны во время работы в командах изучить фундаментальные основы, используемые в инженерных системах, а затем быстро и эффективно применить их в практических проектах. С помощью NI ELVIS Вы сможете объединить программное обеспечение, оборудование, приборы и средства управления в среде совместной работы для подготовки инженеров следующего поколения.
Проекты, которые по своей сути бросают вызов студентам использовать инновационное дизайн-мышление, часто включают в себя взаимодействие с неизвестным процессом или устройством. Студенты поощряются к пониманию неизвестного, хотя теория, моделирование и экспериментирование; однако проекты, которые вводят неизвестное в беспорядочную, многосистемную среду, в которой оно существует, естественно, бросают вызов студентам, чтобы быть гораздо более инновационными. Проектирование теста в этом стиле требует не только понимания технических характеристик, ограничений оборудования и фундаментальных понятий, которые применяются, но и требует от студентов борьбы с внешними факторами и того, как одно изменение может иметь каскадное влияние на экспериментальную установку.
Рисунок 1: тематическое распределение серии фундаментальных курсов
Возьмем, к примеру, Университет Вирджинии, преподающий серию курсов по электротехнике и вычислительной технике, которые они называют основами 1 . Fundamentals стремится передать основы электротехники, включая схемы, электронику, сигналы и системы, все в одной серии курсов, которые итерационно строятся друг на друге. Таким образом, вместо того, чтобы обучать операционные усилители как индивидуальную тему, студенты анализируют сигналы, которые идут в OpAmp и как эти характеристики влияют на производительность OpAmp. Первый семестр завершается созданием студентами четырехвходового суммирующего усилителя, представляющего собой совокупность знаний простых схем, Опамп и сигналов для полного понимания каждого элемента проекта. Университет Вирджинии, с момента внедрения этого изменения в структуре курса, наблюдал 15% – ный рост баллов инвентаризации концепций и наблюдал значительное улучшение инновационного качества студенческих дизайн-проектов в конце второго года обучения .
Рисунок 2: Основы I в проекте UVA final summing amplifier
Для наиболее эффективного анализа концепций таким образом, не только студенты нуждаются в способности эффективно инструментировать и анализировать эксперимент, но точный контроль и способность манипулировать типом и поведением входных данных в систему имеют решающее значение для понимания студентом. NI ELVIS III является единственным инженерным лабораторным решением, которое сочетает в себе 7 традиционных инструментов с полностью настраиваемым вводом/выводом, что позволяет полностью реализовать концепции в контексте подхода.
Рисунок 3: Технические характеристики приборов NI ELVIS III
Проекты, стимулирующие командную работу
Разработка надежного, повторяющегося теста ставит перед студентами задачу планировать в группе, правильно определять этапы тестирования и предоставлять выходные данные, которые передают соответствующую информацию об условиях тестирования, прошел ли он или не прошел и почему. Эти повторяющиеся эксперименты требуют, чтобы студенты рассматривали и контролировали элементы вне основного фокуса теста.
Возьмем, к примеру, экспериментальные методы курс 3 в Технологическом институте Джорджии. Одним из важных понятий, которым учат, является вибрация свободного и принудительного луча. В этом эксперименте студенты должны уметь контролировать датчик силы, лазерный доплеровский велометр и управлять шейкером, обеспечивая точность схемы усилителя и формирования сигнала. Хотя преподаваемая концепция является сингулярной, измерение вынужденной реакции луча требует многогранного подхода к разработке звукового эксперимента, который требует одновременного наблюдения за несколькими элементами. Ответ Georgia Tech на это-лабораторное решение, которое представляет собой как инструменты, так и элементы управления и может служить интерфейсом для более чем одного студента одновременно. Эта степень командной работы и уровень сложности в проекте дает студентам уверенность, что они должны решать более сложные проблемы после окончания 4.
Рисунок 4: диаграмма проекта Georgia Tech ME3057 Vibrations
NI ELVIS III совмещает измерительное оборудование и управление специфически для того чтобы обслуживать эксперименты и учить опыты как это одно. Студенты должны создать контроллер, который точно качает луч, но усилитель для шейкера и формирование сигнала для датчика силы должны быть стабильными и точными, чтобы обеспечить успешный эксперимент. Такие приборы, как 4-канальный осциллограф и 16-канальный логический анализатор, дают студентам уверенность в достоверности знания результатов их эксперимента.