85

В данной статье рассматривается специальный программный комплекс, представляющий собой совокупность автоматизированных обучающих программ, направленных на улучшение качества образования в сфере геофизики. Объектом исследования являются законы распространения физических полей, применяемые в геофизической науке. Целью исследований является разработка комплекса лабораторных и практических работ по геофизическим методам для визуального представления обучающимися процессов распространения физических полей в геологической среде. В ходе исследования был проведен анализ мирового опыта использования цифровых (виртуальных) лабораторий, применяемых в образовательной практике при обучении естественным и инженерным наукам, в частности в геофизике. В результате анализа теоретического материала по разделам геофизики были разработаны алгоритмы для расчета и визуализации процессов распространения физических полей. Данные алгоритмы разработаны для таких разделов геофизики, как сейсморазведка, сейсмология, электроразведка, магниторазведка и гравиразведка. В результате на основе разработанных алгоритмов была реализована платформа, на которой размещены программы лабораторных комплексов по разделам сейсморазведки и сейсмологии. Проведенный анализ отзывов студентов подтвердил эффективность программы, способствующей развитию навыков критического мышления, самодисциплины и ответственности. Выводы статьи подчеркивают важность внедрения таких инновационных подходов в традиционный формат образования для улучшения его качества и соответствия современным требованиям.

  • O'qishlar soni17
  • Nashr sanasi22-06-2023
  • Asosiy tilRus
  • Sahifalar6-22
Ўзбек

Ushbu maqolada geofizika sohasida ta’lim sifatini oshirishga qaratilgan avtomatlashtirilgan o‘quv dasturlari majmuasi bo‘lgan maxsus dasturiy ta’minot to‘plami tahlil qilingan. Tadqiqot obyekti sifatida geofizika fanida qo‘llaniladigan fizik maydonlarning tarqalish qonuniyatlari olingan. Tadqiqotning maqsadi talabalar tomonidan geologik muhitda fizik maydonlarning tarqalish jarayonlarini ko‘rgazmali tasvirlash uchun geofizik usullar bo‘yicha laboratoriya va amaliy ishlar majmuasini ishlab chiqishdan iborat. Tadqiqot jarayonida tabiiy va muhandislik fanlari, xususan, geofizika fanlarini o‘qitishda o‘quv amaliyotida qo‘llaniladigan raqamli (virtual) laboratoriyalardan foydalanish bo‘yicha jahon tajribasi o‘rganildi. Geofizika bo‘limlarida nazariy materialni tahlil qilish natijasida fizik maydonlarning tarqalish jarayonlarini hisoblash va vizualizatsiya qilish algoritmlari ishlab chiqildi. Bu algoritmlar geofizikaning seysmik qidiruv, seysmologiya, elektr qidiruv, magnit qidiruv va tortishish kabi sohalari uchun ishlab chiqilgan. Natijada ushbu algoritmlar asosida seysmik qidiruv va seysmologiya kabi sohalarda laboratoriya majmualari dasturlari joylashtirilgan platforma amalga oshirildi. Talabalarning fikr-mulohazalari dasturning samaradorligini tasdiqladi. Bu tanqidiy fikrlash, o‘zini o‘zi boshqarish va mas’uliyatni rivojlantirishga yordam beradi. Maqola xulosasida ta’lim sifatini oshirish va zamonaviy talablarga javob berish uchun an’anaviy formatdagi ta’limga bunday innovatsion yondashuvlarni joriy etish muhimligi ta’kidlandi.

Русский

В данной статье рассматривается специальный программный комплекс, представляющий собой совокупность автоматизированных обучающих программ, направленных на улучшение качества образования в сфере геофизики. Объектом исследования являются законы распространения физических полей, применяемые в геофизической науке. Целью исследований является разработка комплекса лабораторных и практических работ по геофизическим методам для визуального представления обучающимися процессов распространения физических полей в геологической среде. В ходе исследования был проведен анализ мирового опыта использования цифровых (виртуальных) лабораторий, применяемых в образовательной практике при обучении естественным и инженерным наукам, в частности в геофизике. В результате анализа теоретического материала по разделам геофизики были разработаны алгоритмы для расчета и визуализации процессов распространения физических полей. Данные алгоритмы разработаны для таких разделов геофизики, как сейсморазведка, сейсмология, электроразведка, магниторазведка и гравиразведка. В результате на основе разработанных алгоритмов была реализована платформа, на которой размещены программы лабораторных комплексов по разделам сейсморазведки и сейсмологии. Проведенный анализ отзывов студентов подтвердил эффективность программы, способствующей развитию навыков критического мышления, самодисциплины и ответственности. Выводы статьи подчеркивают важность внедрения таких инновационных подходов в традиционный формат образования для улучшения его качества и соответствия современным требованиям.

English

The article discusses a special software package that represents a series of automated educational programs aimed at improving quality of teaching and learning in the field of geophysics. The subject of the research is the laws of propagation of physical fields used in geophysical science. The aim of the research is to develop a series of laboratory and practical activities on geophysical methods in order to show the processes of physical field propagation in the geological environment, to students. The research was also focused on a review of the global experience in using digital (virtual) laboratories in educational practice for teaching natural and engineering sciences, particularly, in geophysics. As a result of the review of the data on geophysics, we have developed algorithms for calculating and visualizing the processes of physical field propagation. These algorithms were developed for such sections of geophysics as seismic exploration, seismology, electrical-, magnetic- and gravity exploration. Ultimately, the algorithms have enabled implementing of a platform on which laboratory units which incorporate such sections as seismic exploration and seismology. The analysis of the students’ feedback confirmed effectiveness of the program, contributing to the development of critical thinking skills, self-discipline, and responsibility. Conclusions of the article emphasize the importance of implementing such innovative approaches to traditional format of learning in view of improving its quality and meeting nowadays requirements.

Havola nomi
1 Aziz, E.-S., Chang, Y., Esche, S., & Chassapis, C. (2014). A Multi-User Virtual Laboratory Environment for Gear Train Design. Computer Applications in Engineering Education, 22(4), 788-802. doi:10.1002/ cae.21573
2 Aziz, E.-S., Esche, S., & Cassapis, C. (2009). Content-Rich Interactive Online Laboratory Systems. Computer Applications in Engineering Education(17), 61-79. doi:10.1002/cae.20210
3 Belousov, A. (2008). Collection of tasks on the course “Seismic prospecting”. Moscow: Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting.
4 De Jong, T., Sotiriou, S., & Gillet, D. (2014). Innovations in STEM education: the Go-Lab federation of online labs. Smart Learn. Environ., 1(3), 1-16. doi:10.1186/s40561-014-0003-6
5 Dos Santos, F., Guetl, C., Bailey, P., & Harward, V. (2010). Dynamic virtual environment for multiple physics experiments in higher education. Proceedings of the 2010 IEEE Engineering EducationConference (EDUCON) (pp. 731-736). Madrid, Spain: IEEE. doi:10.1109/EDUCON.2010.5492507
6 Govaerts, S., Cao, Y., Vozniuk, A., Holzer, A., Zutin, G., Ruiz, C., Salzmann, C. (2013). Towards an Online Lab Portal for Inquiry-based STEM Learning at School. Proceedings of the 12th International Conference on Web-based Learning, (pp. 244-253). Kenting, Taiwan. doi:10.1007/978-3-642-41175-5_25
7 Gurvich, I., & Boganik, G. (1980). Seismic exploration (3rd ed.). Moscow: Nedra Publ.
8 Kalúz, M., Čirka, Ľ., & Fikar, M. (2011). Virtual Laboratory of Process Control. В M. a. Fikar (Eds.), Proceedings of the 18th International Conference on Process Control, (pp. 348-351). Tatranská Lomnica, Slovakia. Retrieved from http://www.kirp.chtf.stuba.sk/pc11/data/papers/056.pdf
9 Karapetov, G. (2021). Linear transformations in geophysics. Moscow.
10 Karapetov, G., & Belousov, A. (2015). Practicum on geometric seismic. Moscow: Publishing Center of the Russian State University of Oil and Gas named after I.M. Gubkin.
11 Pringle, J. (2014). Educational examing: the future for geoscience virtual learners? Geology Today(30), 147-150. doi:10.1111/gto.12058
12 Richter, T., Boehringer, D., & Jeschke, S. (2010). LiLa: A European Project on Networked Experiments. Proceedings of the 6th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation (REV 2009), (pp. 307-317). Bridgeport, CT, USA. doi:10.1007/978-3-642-16208-4_27
13 Romanov, V. (2007). Ispol’zovaniye dinamicheskogo predstavleniya pri modelirovanii volnovykh protsessov v pakete programm Labs [Using dynamic representation in modeling wave processes in the Labs]. Geoinformatics(4), 44-48.
14 Sadykov, S. (2021). The Main Directions of Improving Higher Education in the Republic of Uzbekistan in the Context of Digital Transformation of the Economy. Open Education, 25(1), 40-47. doi:10.21686/1818-4243-2021-1-40-47
15 Serdobolsky, L. (2012). Propagation of seismic waves. Moscow
16 Sheriff, R., & Geldart, L. (1995). Exploration Seismology (2nd ed.). Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9781139168359
17 Tlaczala, W., Zaremba, M., Zagorski, A., & Gorghiu, G. (2009). Virtual Physics Laboratory for Distance Learning Developed in the Frame of the VccSSe European Project. Proceedings of the Fifth International Conference on Multimedia & ICT’s in Education, (pp. 467-471). Lisbon, Portugal.
18 Villar-Zafra, A., Zarza-Sánchez, S., Lázaro-Villa, J., & Fernández-Cantí, R. (2012). Multiplatform virtual laboratory for engineering education. Proceedings of the 9th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation (REV), (pр. 1-6). Bilbao, Spain. doi:10.1109/REV.2012.6293127
19 Voskresensky, Y. (2010). Field Geophysics. Moscow: Nedra Publ.
20 Voskresensky, Y., & Ryzhkov, V. (2015). Geophysics in the study of the earth’s interior. Russian State University of Oil and Gas named after I.M. Gubkin.
21 Xiang, S., & Wang, L. (2017). VGLS: A virtual geophysical laboratory system based on C# and viustools and its application for geophysical education. Comput Appl Eng Educ, 25(3), 335-344. doi:10.1002/cae.21801
22 Yang, W. (2013). Reflection Seismology: Theory, Data Processing and Interpretation. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/289062761_Reflection_Seismology_Theory_Data_ Processing_and_Interpretation
Kutilmoqda