Цифровые и аналоговые данные в обучении

Современные учебные учреждения обеспечиваются аналогово-цифровыми преобразователями с набором датчиков для демонстрации явлений и фиксаций событий. Но значительное отличие между разными их вариациями не в них самих. Прочитайте о сборе цифровых и аналоговых данных – почему это так важно для учебы.

Где используются АЦП (аналого-цифровой преобразователь) в школе:

    • практические (лабораторные) уроки: физика, химия, биология
    • школьные олимпиады с учебных дисциплин
    • внеклассные учебные опыты (география, астрономия)
    • конструирование и программирование (углублённое изучение)

Даже, если вы обратитесь к Приказу 704 – в нем АЦП упоминается в устаревшем формате – по сути уже давно все преобразователи цифровые. Датчики (не зависимо от того встроенные они или подключаются отдельно) бывают аналоговыми цифровыми – и именно тут прячется наибольшая разница в стоимости, функциях и качестве работы.

Встроенность датчиков – вообще отдельная тема, и учителя соглашаются в мнении что лучше чем внешние датчики (или беспроводные) нет. Датчик в корпусе устройства только ограничивает функциональность.

В чем ценность данных, которые собираются, в цифровом виде сравнительно с аналоговым?

Ви можете подумать про компактность самой формы их записи или про отсутствие преград при их передаче. Это конечно так, но еще какая характеристика наиболее важна? Возможность защиты при передаче, легкая интерпретация, возможно лёгкость внесения изменений… Цифровые данные можно использовать для программной обработки!

Это действительно важная характеристика, особенно сейчас, когда используется BigData и часто собираются большие массивы информации разных связанных источников. Исследуя любое явление или воспроизводя процесс, легко повлиять на результаты – именно для исключения постороннего влияния необходимо учитывать все важные факторы.

После того как информация сохранена за конкретный промежуток времени и размечено циклы, повторяемые действия, или точки старта и окончания эксперимента цифровой преобразователь обрабатывает данные. Современные преобразователи американского производства, которые поставляются Дикси Едюкейшн, производят обработку в потоковом режиме (сразу выводя на встроенный экран график изменений, кривую течения и тренд событий).

аналогові дані та цифрові

Что происходит когда вместо цифровых датчиков используются аналоговые?

Данные полученные с цифровых датчиков всегда имеют дискретные значения. Аналоговые данные принимают бесперебойные значения с конкретного диапазона – чем частично ухудшают точность, или нужно сохранять значительно больше информации за каждую единицу времени – а поэтому увеличивать дискретизации АЦП.

Таким образом вышли на частоту дискретизации устройства и для учебных учреждений она рекомендуется на уровне 100 000 операций сбора информации в секунду.
Это много или мало? 1 волосинка на голове – это мало, в то время как для тарелки супа это много. Поэтому все оценивается в сравнении.

Сравнивая решения от разных производителей (сравнения, которое будет опубликовано позже) результаты свидетельствуют об одном – дороже оборудование гарантирует стабильную работу на максимальной частоте, дешевле — или не выдерживает одновременной работы с несколькими датчиками, или просто не способно фиксировать показатели с заданной частотой.

А теперь вернемся к датчикам – которые мы для себя определили: аналоговые датчики требуют роботы с качественной аппаратной базой; программное обеспечение должно давать возможность для оценки и анализа показателей разных датчиков; качество индикаторов для обучения должно быть наивысшим.

Школьники получать фундаментальные знания и смогут их использовать в жизни, только с качественной материальной базой – неточности (недостоверная информация), ошибки и ограничения в исследованиях и лабораторных работах снижают эффективность учебных работ до нуля, производя к не верным выводам.

Обращайте внимание на комплектацию датчиков, опыт производителя на рынке и качество исчисляемого блока выбирая для школы комплект цифровой лаборатории.

Цифрова лабораторія Vernier Біологія для вчителя

Цифрова лабораторія Vernier Фізика для вчителя

Цифрова лабораторія Vernier Хімія для вчителя

Поділитися:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *