Abstract

Instrumental digital didactics reflects the application to education of various digital means of obtaining, processing and interpreting experimental data in accordance with the logic of the scientific method and engineering design. An important component of a modern STEM-oriented educational environment are innovative software products for modelling and simulation of electronic circuits. In educational research projects on their basis, the parameters of the components of electrical circuits created in virtual environments are compared with the technical characteristics of similar devices available for sale. This technique allows not only to demonstrate the similarities and differences of idealized and real artifacts, to identify sources and magnitude of possible errors, but also to obtain electrical characteristics sufficient to build equivalent schemes for substituting devices without prior experimental research. The proposed approach is demonstrated on the example of studying the parameters of a device of current interest — a photoelectric converter (determining the point of its maximum power and the fill factor). Learning by means of using equivalent substitution schemes demonstrates one of the variants of the engineering design process to students. In addition, the proposed method, due to the possibility of development from an algorithmic training procedure to an engineering research, allows for an individual approach to the teaching of electrical engineering and electronics. Research of didactic features of the study of electricity and the basics of electronics, in particular with the use of NI “Multisim 11.0”, is one of the activities of the STEM-laboratory of “MANLab” National centre “Junior academy of sciences of Ukraine”. Some of the tested methods are designed as a workbook and placed in free access in the form of instructions on the online resource stemua.science.

Highlights

  • Для цього за допомогою середовища Excel необхідно розрахувати потужність фотоелектричного перетворювача (ФЕП), помноживши напругу на струм у кожній точці вольт-амперна характеристика (ВАХ), і побудувати графік залежності потужності від напруги

  • Передбачається розвиток методики лабораторної роботи «Дослідження питання узгодження електричного навантаження з фотоелементом» у напрямі моделювання і дослідження, окрім електричних схем заміщення (ЕСЗ) одиничного фотоелектричного перетворювача (ФЕП), еквівалентної схеми сонячної батареї, зокрема визначення оптимального опору навантаження і порівняння результатів реального та віртуального експериментів

Read more

Summary

Introduction

Важливою складовою сучасного STEM-орієнтованого освітнього середовища є інноваційні програмні продукти для моделювання і симуляції роботи електронних схем. Типу NI «Multisim», можуть бути застосовані у навчанні з використанням STEM-підходу, методик, які інтегрують реальні і віртуальні лабораторні роботи, а також навчальні дослідження на основі створення еквівалентних схем заміщення реальних елементів.

Results
Conclusion
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.