Вектор развития современного общества, направленный на внедрение и использование информационных технологий, оказывает свое влияние на систему образования. Все больше различных информационных систем проникают в школу и институт. Но, среди наименее разработанных в плане использования информационных технологий, следует отметить область учебного эксперимента. Если моделирующих и имитирующих программных пакетов достаточно много, то комплексы, поддерживающие натурный эксперимент, можно пересчитать по пальцам. Возместить этот пробел призваны системы автоматизированного компьютерного эксперимента, соединяющие в своем составе аппаратную часть (интерфейсный блок, датчики физических величин, исполнительные механизмы), программный комплекс и методические разработки.

Попытка создания такого комплекса была предпринята автором. На основе анализа «плюсов» и «минусов» существовавших разработок, сначала были сформулированы общие принципы, которым должна такая система удовлетворять. Особо обращалось внимание на «расширяемость» (возможность подключения новых датчиков), «интеллектуальность» (предоставление не только визуализации измеряемых данных, но и возможность их элементарного обсчета), «экономичность» (выбор наиболее простого и дешевого аппаратного решения).

На данный момент система компьютерного эксперимента PhysLab состоит из аппаратной и программной частей. Аппаратная часть представляет из себя интерфейсный модуль, подключаемый к стандартному LPT-порту и блоку питания сдвоенным кабелем. Печатная плата модуля помещается в мыльницу. При выборе элементной базы предпочтение отдавалось копеечным вариантам (самым дорогим оказался разъем DB25). Простейшие датчики (вольтметр, амперметр, термометр) состоят из куска провода, пары резисторов и пустого стержня от гелевой ручки.

Программная часть комплекса написана под DOS. Данный выбор осознанный. Автор старался сделать такую систему, которую можно было бы использовать на самой старой IBM-совместимой машине. При этом с помощью оконной библиотеки Turbo Vision 1.0 удалось максимально приблизить интерфейс программы к современному. Поэтому общение с программой не должно вызывать трудностей у пользователя. За счет того, что немалая часть работы по оцифровыванию физических данных перенесена с аппаратного на программный уровень, удалось значительно упростить схемотехническое решение интерфейсного блока.

Программное обеспечение комплекса может работать в двух режимах: «ученик» и «учитель». В первом возможно проведение загруженного с диска эксперимента, во втором же вдобавок его создание и изменение. С точки зрения пользователя программная среда представляет из себя набор окон, представляющих датчики физических величин, формулы, используемые константы, переменные, определяемые экспериментатором, графики и мастера простейшего статистического обсчета результатов. Измерения могут проводиться как в ручном варианте, так и в автоматическом. Помимо прямых измерений в динамическом режиме проводятся косвенные (расчет по формулам) и построение графиков. Формулы могут быть любой алгебраической сложности. Графиков, на которых в одной системе координат вычерчивается до 8 линий, может быть несколько, правда выводиться на экран может только один. Данные эксперимента можно сохранить в файл. Программа снабжена системой контекстной помощи и средством описания каждого эксперимента (например, краткая теория, примерный ход работы, вопросы для дальнейшего исследования).

Специальный режим «учитель» позволяет ко всему вышеописанному создавать свои или изменять уже существующие эксперименты. Новые опыты можно построить на уже существующем наборе датчиков или же с использованием совсем новых.

Даже такой далеко не полный комплекс уже позволяет провести множество лабораторных и демонстрационных работ по таким темам, как «Законы электрического тока», «Тепловые явления» в 8 и 10 классах. Добавление фотодатчика и датчика давления расширит доступную область до гидростатики, законов газов, фотометрической оптики.

Сервер поддерживается фирмой НПП 'БИТ про'