МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА ЦЕНТРА "ТОЧКА РОСТА"
Описание материально-технической базы центра «Точка роста», используемого для реализации образовательной программы в рамках преподавания биологии
Материально-техническая база центра «Точка роста» включает в себя цифровые лаборатории, наборы классического оборудования для проведения биологического практикума, в том числе c использованием микроскопов. Учитывая практический опыт применения данного оборудования на уроках биологии и в проектно-исследовательской деятельности, сделан основной акцент на описании цифровых лабораторий и их возможностях. Цифровые лаборатории в комплектации «Биология» содержат индивидуальные датчики. Названия последних в приведённой таблице выделены курсивом.
Таблица 1. Датчики цифровых лабораторий по биологии
| № п/п | Биология |
| 1 | Влажности воздуха |
| 2 | Электропроводимости |
| 3 | Освещённости |
| 4 | Температуры окружающей среды |
| 5 | рН |
Датчики, микроскоп и дополнительные материалы (переходники, чувствительные элементы, методические материалы, зарядное устройство и др.) комплектуются в коробки-чемоданы.
Ниже дана краткая характеристика цифровых датчиков, приведены выявленные на практике технологические особенности применения. Учёт этих особенностей позволит правильно использовать датчики и продлить срок их службы. В комплекте цифровых лабораторий содержатся мультидатчики и монодатчики.
Материально-техническая база центра «Точка роста» включает в себя современные и классические приборы. Последние прошли многолетнюю апробацию в школе и получили признание у учителей химии. К ним относятся: прибор для демонстрации зависимости скорости реакции от различных факторов, аппарат для проведения химических реакций, прибор для опытов с электрическим током, прибор для изучения состава воздуха и многие другие. Учитывая практический опыт применения данного оборудования на уроках химии, мы дадим лишь краткое описание приборов. Основной акцент сделаем на описании цифровых лабораторий и их возможностях.
Описание материально-технической базы центра «Точка роста», используемого для реализации образовательной программы в рамках преподавания физике
В состав центра «Точка роста» по физике входят базовая (обязательная) часть и дополнительное оборудование. Базовая часть состоит из цифровых датчиков и комплектов сопутствующих элементов для опытов по механике, молекулярной физике, электродинамике и оптике. Дополнительное оборудование (профильный комплект) представляет собой цифровую лабораторию по физике (рис. 1).
Базовый комплект оборудования центра «Точка роста» по физике
Данный комплект представлен следующими датчиками.
Датчик абсолютного давления
Датчик (рис. 2) производит измерения абсолютного давления. Чувствительный элемент датчика выполнен на базе монолитного кремниевого пьезорезистора с внедрённой тензорезистивной структурой, которая позволяет исключить возможные погрешности и достигнуть необходимой точности измерений. В комплект датчика абсолютного давления входит гибкая герметичная трубка для подключения штуцера датчика к лабораторному оборудованию.
Технические характеристики датчика абсолютного давления:
• диапазон измерения — от 0 до 700 кПа;
• разрешение — 0,25 кПа (см. рис. 2);
• материал трубки — полиуретан;
• длина трубки — 300 мм;
• внутренний диаметр трубки — 4 мм
Датчик положения (магнитный)
Датчик (рис. 3) измеряет временные отрезки между моментами прохождения объекта рядом с бесконтактными детекторами. Бесконтактные детекторы являются выносными и крепятся на металлической или магнитной поверхности. Количество осей измерения датчика положения равно 3, диапазон измерений по каждой из осей X, Y и Z составляет от 0 до 360 град.
Технические характеристики датчика положения:
• количество детекторов — 4 шт.;
• диаметр корпуса детектора — 8 мм;
• тип детектора — геркон;
• диаметр разъёма-штекера — 3,5 мм;
• длина кабеля для детекторов — 300 мм.
Профильный комплект оборудования
центра «Точка роста» по физике
В состав профильной цифровой лаборатории входят один беспроводной мультидатчик Releon Air «Физика-5», программное обеспечение Releon Lite и двухканальная приставка-осциллограф.
Беспроводной мультидатчик Releon Air «Физика-5»
Беспроводной мультидатчик выполнен в виде платформы с многоканальным измерителем, который одновременно получает сигналы с различных встроенных датчиков, размещённых в едином корпусе устройства. Беспроводные мультидатчики подключаются к планшету или компьютеру напрямую. При этом необходима поддержка работы по протоколу Bluetooth low energy (BLE) 4.1, без дополнительных регистраторов данных с помощью входящей в комплект флешки (рис. 4).
Рассмотрим технические характеристики, схему и состав беспроводного мультидатчика Releon Air «Физика-5» (рис. 5).
Технические характеристики мультидатчика:
• разрядность встроенной АЦП — 12 бит
• максимальная частота оцифровки сигнала — 100 кГц
• интерфейс подключения — Bluetooth low energy (BLE) 4.1
• встроенная память объёмом 2 Кбайт
• номинальное напряжение батареи — 3,7 В
• ёмкость встроенной батареи — 0,7 А · ч
• количество встроенных датчиков — 6 шт.
Работа с программным обеспечением Releon Lite
Для работы с мультидатчиками необходимо установить на компьютер или планшет программу Releon Lite. Дистрибутив программы находится на флеш-носителе, который входит в комплект поставки. Программу можно установить на любое количество компьютеров, планшетов или смартфонов. Программа Releon Lite позволяет в считанные секунды выполнять эксперименты по готовым сценариям, методическим указаниям и собственным наработкам. Программа является кроссплатформенной и может быть установлена как на Windows, так и на Android и macOS.
