Introductiegids Coach

Transcriptie

1 Introductiegids COACH 5 VOOR LEERLINGEN HET PROGRAMMA STARTEN Start een Coach programma door op het bijbehorende pictogram te dubbelklikken of kies het programma in Windows via Start > Programma s > Coach. (de namen en pictogrammen kunnen zijn veranderd door je docent of systeembeheerder) Meten en Analyseren Modelleren Videometen Sturen en regelen LOGIN en Wachtwoord. Soms wordt gevraagd naar een login-naam en naar wachtwoord: welke dat zijn moet je aan je docent vragen. Login-knop BEGINNEN MET COACH De practicumproeven in Coach zijn geordend in activiteiten behorend bij een bepaald project. Het kan zijn dat je na het starten van het programma direct kunt gaan meten. Je docent heeft dat dan zo ingesteld. Meestal moet je eerst een Project openen om een Activiteit te kiezen. EERST een PROJECT KIEZEN en DAN een ACTIVITEIT KIEZEN Open zonodig het Project-menu door te klikken op de Projectknop: Klik op de naam van het Project, vaak staat er een toelichting bij het Project over het soort proeven dat je er kunt kiezen. Een project zal meestal meerdere activiteiten bevatten. Vaak bevat een project introductieactiviteiten. Het is verstandig eerst deze te kiezen als je begint aan een nieuw project. Open een Activiteit van het Project door te klikken op de Activiteitenknop. Klik op de naam van een activiteit en klik op Kies. Project-knop Activiteiten-knop HET SCHERM in COACH Het scherm is verdeeld in drie of in vier vensters. Bij drie vensters zie je in het onderste venster een afbeelding van de interface met sensoren (meten), in de twee kleinere vensters boven zie je informatie (dat kan van alles zijn bijvoorbeeld een tekst, een plaatje, een diagram of tabel, een meter, ruimte voor aantekeningen, ) Bij vier vensters is er meer ruimte voor informatie. Je kunt een klein venster groot maken net als in alle Windowsprogramma s met en weer verkleinen met. Voorbeeld: ECG-meting + video-animatie HELP Alle uitleg over het programma staat in de Help. Klik zo nodig op Helpknop om deze te raadplegen. Je kunt ook in een venster op de rechter muisknop klikken en Help kiezen. Vaak kom je dan sneller op de juiste plek in de Help. Of je kunt in de Help zoeken op naam in de Inhoud onder Index. Help-knop 1

2 METEN en ANALYSEREN METINGEN VOORBEREIDEN EN UITVOEREN Als voorbereiding op een meting moet de in de activiteit afgebeelde interface op de computer zijn aangesloten met bijbehorende sensoren. Je start een meting met een klik op de groene knop. Je kunt een meting voortijdig stoppen door op de rode knop te klikken. Zolang een meting loopt, kun je in een diagram niets wijzigen. Groene startknop BETEKENIS van de ICONEN (knoppen) op de KNOPPENBALK Welke mogelijkheden je hebt hangt er van af hoe je bent ingelogd dit is vooraf door je docent ingesteld. Als je als Leerling bent ingelogd, kom je soms Coach-proeven tegen waarin je zelf niets kunt veranderen; standaard start je via Meten en Analyseren en ben je ingelogd als Student, je hebt dan alle mogelijkheden. (In de Leerling-Gesloten modus zijn er geen gele knoppen en is er geen knop voor Meetinstellingen). Voorbeeld: ECG(meting als Student ) Met de gele knoppen kun je de vensterinhoud wijzigen: tekst, plaatje, film, internet, aantekeningen, weergave van de meetresultaten als meter of waarde, of in een tabel of diagram. SENSOREN AANSLUITEN Zorg ervoor dat je de afbeelding van de interface ziet (vaak is dat de CoachLab II). De afbeelding van de interface noemen wij Paneel. Met de knop Toon vensters/toon Paneel kun je wisselen tussen paneelweergave en vensterweergave. Links naast het Paneel heb je velden waar mogelijk al een of meer sensoriconen staan en vrije velden (grijs). Sleep met de muis een sensoricoon op een ingang van het Paneel. Sluit de bijbehorende sensor aan op de gekozen ingang van de interface. SENSOR WEERGEVEN in een DIAGRAM of TABEL, of als METER of WAARDE Klik met de rechter muisknop op een sensor op het Paneel en kies de gewenste weergave (tabel, diagram, waarde of meter). Hierdoor krijgt je cursor de vorm van een klein grafiekje. Klik in één van de bovenste vensters (nu met de linker muisknop) om de gekozen weergave te plaatsen. Wanneer je een sensor van de ene ingang van het Paneel versleept naar een andere ingang, dan passen de bestaande diagrammen en tabellen zich automatisch aan. MEETTIJDEN INSTELLEN Klik in de Knoppenbalk op het knop Meetinstellingen. Hier kun je de meettijd en de meetfrequentie instellen. METING BEWAREN Bewaar de meting door in de Knoppenbalk te klikken op de knop Bewaar resultaten als of kies in het menu Bestand>Resultaat>Bewaar als 2

3 DIAGRAMMEN/TABELLEN MAKEN, VERWERKEN & ANALYSEREN Je kunt een nieuw diagram maken via de gele knop Kies diagram Je kunt een diagram wijzigen via het Hamertje in het diagramvenster. Na een meting kun je de meetresultaten verder verwerken en analyseren: Klik in het diagram of tabelvenster op het Hamertje en kies Verwerking of Analyse. Je kunt meetwaarden uitlezen; de weergave aanpassen of vergroten. Vooraf kun je de grafiek voorspellen, achteraf kun je er commentaar bij typen Zie Tips & Trucs; raadpleeg de Coach Help. MODELLEREN (zie ook verderop) Raadpleeg de Coach Help in dit programma onderdeel. In Modelleren kun je rekenkundige modellen maken van dynamische processen zoals een trillende veer, prooi-roofdierrelatie etc.. In de module Modelleren van Coach kun je twee methoden gebruiken om een model op te stellen en de bijbehorende startwaarden in te voeren: de Grafische modus en de Tekstmodus. In de Grafische modus is het model opgebouwd uit grafische symbolen. De symbolen staan voor de grootheden en constanten die in het systeem een rol spelen. Deze moeten onderling in de juiste samenhang met elkaar worden verbonden. Het grafische model wordt automatisch vertaald naar vergelijkingen (tekst) andersom niet. In de Tekstmodus bestaat het model uit een serie vergelijkingen met startwaarden. Modelvergelijkingen kunnen uit differentievergelijkingen; functies en formules bestaan. Modellen kunnen opnieuw worden doorgerekend met een gewijzigde startwaarde; dit wordt Simulatie genoemd. Ook kunnen de berekende waarden van het model kunnen worden vergeleken met experimentele gegevens. Dit is Hypothesetoetsing. VIDEOMETEN (zie ook verderop) Raadpleeg de Coach Help voor dit programma onderdeel. Met Videometen kun je bewegingen analyseren aan de hand van videofilmpjes. Met Videometen is de beweging van een gekozen punt in een videoclip beeldje voor beeldje vast te leggen, bijv. de heup van een trampolinespring(st)er of een vallende bal. Meerdere punten in een beeldje markeren kan ook, bijv. bij botsingen van twee auto s. Op deze manier kun je van elk punt meetgegevens over plaats en tijd afbeelden in een grafiek of tabel. Met de verwerkingsopties in Coach zijn ook de snelheid en versnelling te bepalen. De videoclip kan achteraf realtime worden afgespeeld waarbij ook de ingestelde Diagrammen real-time verschijnen. 3

4 Hiernaast een voorbeeld van metingen aan een vallende bal met plaats- & snelheiddiagram. In Coach is de helling in het v-t diagram bepaald: 9,79 m/s 2. STUREN EN REGELEN In Coach Sturen en Regelen kun je apparaten sturen door middel van een zelfgeschreven programma. Deze mogelijkheden zijn bijvoorbeeld te gebruiken als je bij een experiment de waarde van een bepaalde grootheid constant wilt houden of bij modelbesturing (robotica) in een ontwerpopdracht. De volgende interfaces hebben besturingsmogelijkheden: CoachLab (art. 005) CoachLab II (art. 006) Controlbox (art. 025) met UIA/UIB-kaart Interface B van LEGO Dacta (art. 9751) De RCX van LEGO Dacta (art. 9709) Het Systeembord (art. 020) met UIA/UIB-kaart De introductieactiviteiten bij het Coach-programma Sturen en regelen geven uitleg over de mogelijkheden. Het project voorbeelden sturen bevat programmeeroefeningen met CoachLab II voor beginners. De algemene werkwijze is gelijk voor alle interfaces In het project Werkplaats tref je werkplaatsen aan met programmeertalen aan voor de hierboven genoemde interfaces. ACTUATOREN KIEZEN Sluit een actuator (motor, zoemer, lampje..) aan op de interface. Sleep het icoon van de actuator (rechts naast het Paneel) naar de overeenkomstige Paneel-uitgang. HANDBESTURING VAN ACTUATOREN Handbesturing is nuttig als je de besturingsmogelijkheden van je model wilt testen voor je een programma gaat schrijven. Je kunt de actuatoren met de muis besturen door te klikken op de LEDs bij de uitgangen. Bij sommige interfaces hebben de actuator-iconen een schuif, waarmee je het vermogen op de uitgangen kunt regelen. SCHRIJVEN VAN EEN PROGRAMMA Voor het schrijven van een stuurprogramma maakt je gebruik van de Programmaknop in de activiteit. Je opent dan een programmavenster. In een programmavenster staat een commandolijst klaar waarmee je programma s kunt schrijven. Programmaregels ontstaan door de bijbehorende commando s te kiezen. Met de optie Eigen commando s (rechtsklikken in het programmavenster) kun je zelf commando s toevoegen (procedures schrijven). Je kunt ook programmaregels schrijven door ze in te tikken. Je hebt dan meer mogelijkheden. Gebruik de Help voor meer informatie over de programmeertaal (zoek naar Coachtaal ) UITVOEREN VAN EEN PROGRAMMA Een programma kun je uitvoeren door op de groene startknop te klikken. Standaard kom je automatisch in de Monitor-modus. Door in het Monitorvenster op de groene knop te drukken voer je het programma in de monitor uit. De uitvoersnelheid is dan instelbaar met de schuif. Staat de optie Monitor in het Gereedschappenmenu van het Programmavenster uit, dan wordt het Programma direct (op maximale snelheid) uitgevoerd. Groene startknop 4

5 TIPS & TRUCS INSTALLEER HARDWARE Het kan voorkomen dat de interface die in je proef staat gekozen niet wordt herkend. Dan moet je de hardware-instellingen wijzigen. Dat kan alleen in het hoofdknoppenbalk van Coach. Klik daar in de Knoppenbalk op het icoon Installeer Hardware. Vraag je docent je te helpen. SNEL STARTEN Wanner je een proef moet herhalen kan dat snel via de functietoets <F9> of snel wissen en op nieuw starten met <Shift>+<F9>. Raadpleeg voor andere functietoetsen de Help (zoek naar Sneltoetsen ). SENSOREN KIEZEN UIT BIBLIOTHEEK Naast het Paneel heb je velden waar mogelijk al een of meer sensoriconen staan en vrije velden (grijs) voor nieuwe sensoren. De grijze velden rechtsonder zijn voor actuatoren (die gebruik je als je wilt sturen) Klik met de rechter muisknop op een lege sensorplek (een leeg grijs veld links) en selecteer 'Kies'. Kies de gewenste sensor uit de bibliotheek. Je kunt ook een al geplaatste sensor toevoegen door op het sensoricoon met rechts te klikken, kies Voeg toe (een eenmaal gekozen sensor staat niet meer in de Bibliotheeklijst!). Of je de juiste sensor hebt, kun je controleren door met de muis op het sensoricoon te gaan staan, je ziet dan even een gele informatietekst (Popup beschrijving) met naam+nummer+type van de sensor. Let er op dat er bijvoorbeeld verschillende temperatuursensoren zijn met ieder een totaal andere ijking. Vergis je je, dan krijg je rare meetresultaten! Deze informatie staat ook in de CMA Hardwarehelp in Coach. EIGEN INSTELLLINGEN MAKEN of WIJZIGEN Meettijden Instellen Automatisch startende meting - Handinvoer Klik in de Knoppenbalk op het knop Meetinstellingen. Het maximale aantal meetpunten dat kan worden gemeten in de gekozen tijd is 16380, hier is de hoogste frequentie van afhankelijk. In het onderste deel van dit venster Meetinstellingen kun je ook triggervoorwaarden en pretriggertijd instellen wanneer je een meting automatisch wil laten starten zodra er een bepaalde waarde wordt bereikt. Raadpleeg de Help voor meer informatie. In dit venster Meetinstellingen kun je ook bij frequentie kiezen voor handinvoer. Je gebruikt Coach dan als een soort spreadsheet waarin je zelf de afgelezen waarden intypt. Combinatie van handinvoer en meten met een sensor kan ook, bijv. bij de Wet van Boyle: de druk meet je met de druksensor, het volume typ je. Raadpleeg verder de Help. VERWERKING, ANALYSE & REKENFUNCTIES (alleen beschikbaar als er meetwaarden in je tabel of diagram zijn) In Diagrammen zijn vele verwerkingsopties beschikbaar (rechtsklik op een diagram of klik op het hamertje) zoals: In het VERWERKING menu: - punten selecteren, afgeleide en primitieve bepalen, filteren, punten verbinden met een vloeiende kromme (spline of bezier). In het ANALYSE menu - bepalen van de richtingscoëfficiënt van de raaklijn aan de grafiek of de oppervlakte onder de grafiek; een grafiek fitten met een standaard wiskundige functie en signaalanalyse (fouriertransformatie & lineaire predictie); - je kunt commentaar plaatsen bij een grafiek; 5

6 - je kunt een kolom kopiëren zodat meerdere meetseries gemakkelijk vergeleken kunnen worden. In Tabellen kun je: - een kolom kopiëren zodat meerdere meetseries gemakkelijk vergeleken kunnen worden - uitgebreide rekenfuncties toepassen op (meet)gegevens met de formule-editor - verschillende resultaten samenvoegen tot één nieuw resultaat - meetgegevens bewerken, toevoegen en verwijderen - meetgegevens in een kolom sorteren - rijen toevoegen of verwijderen - gegevens importeren of exporteren WIJZIG/MAAK DIAGRAM en BEREKENEN Via Wijzig/Maak diagram en via Wijzig/Maak tabel heb je extra kolommen waarin je berekeningen kunt uitvoeren. Klik op het tabel of diagramhamertje en kies Wijzig/Maak, klik op een vrije kolom C3..C8, klik op Verbinding en kies Formule en klik op de Hoge hoed (Wizard). Via Wijzig/Maak diagram kun je de weergave langs de X-as en de Y-as wijzigen en het bereik van de assen aanpassen. N.B.: de werkelijke meettijd kun je hier niet veranderen, die kun je alleen veranderen via de knop Meetinstellingen in de Knoppenbalk. Wanneer er twee grootheden zijn gemeten (bijvoorbeeld bij een trillende de kracht en de uitwijking) kun je deze tegen elkaar uitzetten in plaats dat je ze beide tegen de tijd uitzet Klik op Wijzig/Maak diagram, klik op de gewenste kolom Open nu het venster Verbinding door er op te klikken en kies de gewenste sensor Wanneer je meet met meerdere sensoren tegelijk kun je alle metingen in één diagram weergeven door een nieuw diagram te maken en via Wijzig/Maak diagram extra kolommen te verbinden met de sensoren. Om een nieuw diagram te maken klik je op de gele knop Kies diagram en kies Nieuw diagram Klik op kolom C1 en open het venster Verbinding door er op te klikken en kies Klok Klik op kolom C2 en open het venster Verbinding door er op te klikken en kies een sensor, herhaal dit voor de overige sensoren. IJKEN Van alle sensoren in de bibliotheek is de standaardijking bekend. Na keuze van de sensor wordt in het diagram deze standaardijking meegenomen. IJken is dus meestal niet nodig. Klik voor IJken met rechts op het sensoricoon en kies Wijzig/IJk Onderin dit venster zie je de ijk-opties. De meeste sensoren hebben een lineaire ijking zodat je slechts twee meetpunten hoeft in te voeren. X0 is de spanning die de sensor afgeeft, Y0 is de bijbehorende waarde van de gemeten grootheid van het eerste meetpunt; X1 (afgegeven sensorspanning) en Y1 (werkelijke waarde) zijn het tweede meetpunt. De sensorspanning kun je tijdens deze ijking aflezen in het voltmetervenstertje rechts onderin. Wanneer je een afwijkende ijking invoert moet je ook het bereik opgeven bij de Schaal (Min Max) en moet je misschien de Grootheid en Eenheid aanpassen. N.B.: De Min-Max waarden die in de ijking zijn opgegeven bepalen het signaalbereik in een diagram. Voor een niet-lineaire ijking klik je op IJkcurve en daarna op IJking; je komt in een nieuw venster - klik hier op Meten en op Voeg toe. N.B.: Let er op dat vooraf een sensor op naar het Paneel is gesleept. Om de ijking te bewaren moet je het Resultaat bewaren, de ijking is alleen bij dit Resultaat beschikbaar. EEN RESULTAAT OPHALEN Je kunt een resultaat op twee plaatsen ophalen: Direct na het openen van een project, of in de activiteit. 6

7 Een eerdere meting kun je ophalen in dezelfde activiteit als waarin je hem hebt bewaard door in de Knoppenbalk te klikken op de knop Open resultaat of kies in het menu Bestand > Resultaat > Open. Direct na het openen van een Project kun je de resultaten openen van alle metingen die je eerder hebt bewaard in één van de activiteiten die in dit project zitten. 7

8 ** Alleen voor de CoachLab II interface ** GEBRUIK VAN TELLERS Elk van de vier analoge ingangen én de digitale ingang kan als teller dienst doen. Maar je kunt maximaal één ingang als teller gebruiken. Sleep het teller-icoon op een ingang, en je kunt tellen. De drempelwaarde en richting zijn instelbaar (rechtsklikken). De teller is ook te herijken, bijvoorbeeld voor het meten van de afstand met een gatenwiel. Hoe je zoiets kunt doen staat beschreven in het onderwerp 'IJking' van de Help. GEBRUIK VAN ULTRASONE SENSOREN Je kunt tegelijkertijd ultrasone sensoren en analoge sensoren aansluiten. Dit is met name handig voor mechanicaproeven, slingerende voorwerpen en trillende veer. In dit voorbeeld een gecombineerd meting van kracht en positie waaruit direct de veerconstante is afleiden via de Analyse>Helling in het F-udiagram). ** Een andere interfaces kiezen** PANEEL KIEZEN IN COACH 5 Soms staat in een activiteit niet het Paneel klaar dat past bij de door jou gebruikte interface. Kies in het menu Opties > Wijzig Paneel of klik met je rechter muisknop op het aanwezige Paneel. Kies in het laatste geval Ander Paneel en selecteer een interface uit de lijst (de lijst die je zo te zien krijgt kan kleiner zijn dan die via de Knoppenbalk omdat je docent deze lijst kan samenstellen). Meten van inductie bij vallende magneet (hier op Meetpaneel met de UIB-kaart). Meten van kniepeesreflextijden (hier CoachLab II) Meten met een ph-sensor (hier op de CoachLab) Automatisch gestuurde meting: stappenmotortitratie met CoachLab II 8

9 VIDEOMETEN met Coach: Bewegingen meten met ICT Wat is Videometen? Meestal ben je in het leslokaal beperkt wat betreft het soort bewegingen dat je kunt bestuderen. Het is bijvoorbeeld onmogelijk om in de klas echt te meten aan een vallende bal, een opstijgende raket, een golfbal die wordt weggeslagen, of aan een bal die door een basketballer in de basket wordt geschoten. Met behulp van Videometen kan dat echter wel. Je doet dat door gebruik te maken van opnamen op video videoclips die je beeld voor beeld kunt afspelen, waardoor je metingen kunt doen. Steeds klik je in ieder beeldje op hetzelfde voorwerp, bijv. de onderkant van de bal. De plaats en tijdstip worden door Coach onthouden en bijvoorbeeld in een x-t diagram geplaatst. BEGINNEN MET VIDEOMETEN Start Coach. Kies een Project en daarin een activiteit welke al is ingesteld op Videometen (zie de Tips hierna). Vaak zijn veel van de onder beschreven instellingen en ijkingen al voor je gedaan. AFSPELEN VAN EEN FILM Je begint altijd in het venster linksboven, dat is het kwadrant Video-meting. Klik op het Hamertje (of nog makkelijker: klik met je rechter muisknop ergens in het kwadrant Video-meting ) en kies Haal video op. De film toont (bijvoorbeeld) het vallen van een bal of trillende veer. Selecteer de film Video001 van de trillende veer (in dit voorbeeld). Speel de film af door op de afspeelknop te drukken onder film, links naast de beeldjesbalk. De beelden kunnen beeld voor beeld bekeken worden met de knop rechts naast de beeldjesbalk. Je kunt ook met je muis de schuif op de beeldjesbalk bewegen. Met de vergrootknop rechts naast de beeldjesbalk, kun je een interessant aantal beeldjes selecteren. IJKEN Voordat je de meting kunt uitvoeren moeten de afstanden in de videoclip geijkt worden. In de film staat (hopelijk) een meetlat of andere bekende afstand aangegeven in één van de beeldjes. Zo niet, dan is er wel een voorwerp met bekende afmetingen zichtbaar. Klik op het of klik met rechts in het Videokwadrant en kies Instellingen. (zie onderstaande figuren). - Schaal: omdat de verticale en horizontale schaal gelijk zijn kies je Dezelfde schaal in alle richtingen. - Oorsprong: omdat de camera gedurende de scène niet beweegt kies je voor oorsprong gelijk voor alle beelden. - Tijd-ijking: deze video is opgenomen met 30 beeldjes/seconde. Nu kan de ijking gestart worden: Klik op OK. Leg de rode schaallijn precies over de horizontale witte meetlat door de uiteinden met de muis te verslepen. Verander zonodig de waarde van de x-schaallengte in het venster Instellingen voor schalen en klik op OK - hier zijn de wit/zwarte 9

10 blokjes 1 cm; de meetlat (hier 5 blokjes) dus 5 cm. Als je wilt kun je de oorsprong van plaats veranderen door hem met de muis te verslepen. MEETRESULTATEN VERZAMELEN Klik met rechts in het videokwadrant en selecteer Kies beelden. Je kunt bijvoorbeeld 20 meetpunten verzamelen. Alle geselecteerde beeldjes zijn op de beeldjesbalk zwart gemarkeerd. Start de meting door op de groene knop Start te klikken. De cursor verandert in een richtkruis met het midden kun je het meetpunt markeren. Beweeg de cursor over het videoscherm. Kies een punt op de bal dat je gemakkelijk in de opeenvolgende beelden kunt terugvinden. Klik op dit punt van het voorwerp. Coach toont het volgende geselecteerde beeldje. Klik daar op hetzelfde punt van het voorwerp in het volgende beeldje. Herhaal dit voor alle beeldjes. MEETRESULTATEN IN BEELD BRENGEN Klik met rechts in het videokwadrant om een grafiek van de beweging af te kunnen beelden: kies Toon als diagram. Hierdoor krijgt je cursor de vorm van een klein grafiekje. Klik (nu op de linker muisknop) in het kwadrant waar je de grafiek wilt hebben. CORRIGEREN VAN JE METING Als je niet tevreden bent over bepaalde meetwaarden, kun je terug gaan naar een beeldje en de meting corrigeren. Selecteer Lees uit in het grafiekkwadrant en klik op het te corrigeren meetpunt. In het videokwadrant wordt automatisch het bij behorende beeldje klaargezet. Corrigeer de meting door in het videokwadrant het meetpunt naar een andere plaats te slepen. Je ziet dat de grafiek en de tabel automatisch aangepast worden. Het is ook mogelijk extra meetpunten toe te voegen: Kies een beeldje op de beeldjesbalk en druk op de <Ins>-toets. Het geselecteerde beeldje komt weer zwart op de beeldjesbalk. Om een beeldje te verwijderen kun je kiezen op de beeldjesbalk en dan op de <Del>-toets drukken. 10

11 Tips & Trucs Videometen NIEUWE ACTIVITEIT voor VIDEOMETEN MAKEN Je kunt een nieuwe Videomeet-activiteit maken door een bestaande activiteit te wijzigen en onder een nieuwe naam te bewaren. Of je kunt in een (nieuw) Project een nieuwe activiteit maken Open een Project, klik op Kies een activiteit en klik op Nieuwe activiteit. Kies (geen Paneel ) ; je komt in het venster Instelling van een activiteit, klik hier op Videometen. Wanneer er in een (bestaande) activiteit wel een Paneel is gekozen, kun je achteraf het type van de activiteit Meten of Sturen niet wijzigen in Videometen. Hiervoor moet je eerst het Paneel wijzigen in Geen Paneel. Klik daarvoor in de activiteit in de Knoppenbalk op Opties en kies Wijzig Paneel en Geen Paneel. Daarna kun je het type van de activiteit wijzigen via Opties>Activiteit-opties en je kiest dan in het venster Instelling van een activiteit voor Videometen. WEERGAVE van een METING Als je de metingen ook in een tabel wilt zien, klik dan in het videokwadrant en kies Toon als tabel. In het diagram is PX (x-positie) en PY (y-positie) tegen de tijd uitgezet. Je kunt een diagram ook klaarzetten vóórdat je begint met meten. Dan zie je de grafiek ontstaan tijdens het meten (klikken op de videobeelden). Maak een diagram van alleen P1Y tegen de tijd. (Vaak is er maar één richting van belang; bijvoorbeeld is bij vallen alleen de verticale beweging (P1Y) van belang). Je kunt de andere richting als volgt uitzetten: Ga naar Wijzig/Maak diagram door met rechts te klikken in het diagramvenster en maak de kolom P1X onzichtbaar. Het programma biedt de mogelijkheid om de videoclip en de grafiek en/of tabel tegelijkertijd af te spelen : Klik op de herhaalknop (de kleine groene knop naast de startknop). Bepaal de tijdsduur van afspelen (bijv. 10 s) en klik op de startknop. Nu zie je de grafiek en de tabel-inhoud langzaam verschijnen op het scherm. - In het diagram staat P1X en P1Y uitgezet tegen de tijd INSTELLINGEN van een FILM Via de hamerknop in het kwadrant Videometing kun je nog verschillende andere opties aan/uitzetten: bijv. kun je het spoor van al je gemarkeerde meetpunten zichtbaar maken Klik op het hamertje van Videometing en klik op Spoor Je kunt ook uit het totaal aantal videobeelden in de clip een beperkt aantal beelden selecteren waaraan uiteindelijk gemeten gaat worden (de niet geselecteerde beelden worden niet verwijderd) Klik op het hamertje van Videometing en klik op Kies beelden ANALYSEREN VAN DE MEETRESULTATEN (bijv. voor het voorbeeld van de veer) Bepaal de grootste snelheid van de trillende massa aan de veer. Deze snelheid kun je vinden door de helling te bepalen in het P1Y-t grafiek. - Kies daartoe Analyse>Helling. Maak een snelheid/tijd-diagram (filter desgewenst eerst), dit doe je als volgt: - Klik met rechts in het P1Y-t grafiek en kies Verwerking>Afgeleide. - Klik op start, de afgeleide verschijnt; kies voor Nieuw diagram en plaats deze in een van de vensters. 11

12 MODELLEREN in Coach Wat is modelleren? Bij gebeurtenissen zullen oorzaak en gevolg vaak op elkaar inwerken en waardoor de situatie voortdurend zal veranderen. Bijvoorbeeld: Hoe groeit het aantal muizen met of zonder roofdieren? Wat is de afkoeling van een kan koffie met of zonder isolatie? Met Modelleren kun je inzicht krijgen in de dynamiek van een proces en de invloed van veranderende omstandigheden op het verloop van het proces. Daartoe wordt het veronderstelde theoretische verband tussen de grootheden in rekenkundige modelregels beschreven. In de module Modelleren kun je met rekenkundige modelregels een dynamisch systeem beschrijven. In een model worden de veranderingen in het dynamisch proces in kleine stapjes uitgerekend. Om de modelregels te kunnen berekenen moet voor aanvankelijk onbekende variabelen een startwaarde worden opgegeven. Dit kan een waarde of een formule zijn. Uitgaande van deze startwaarden worden de modelregels een aantal malen achtereen uitgerekend (max maal) waarbij voor iedere volgende berekening de waarden worden gebruikt die in de stap daarvoor werden berekend. Zo kan een iteratief proces ontstaan. Resultaten worden naar keuze zichtbaar in een diagram of tabel. Het model kan opnieuw worden doorgerekend met één gewijzigde (start)waarde; dit is Simulatie. Bijvoorbeeld bij de muizen: Verander de sterfte, of de draagkracht, of de predatie De berekende waarden van het model kunnen rechtstreeks worden vergeleken met experimentele gegevens. Dit is Hypothesetoetsing. Bijvoorbeeld bij de afkoelende koffie: Stel een hypothese op voor het warmtelek met en zonder isolatie en vergelijk dit met de temperatuur van een kan koffie en van een thermoskan waaraan in Coach is gemeten. In de module Modelleren van Coach kun je twee methoden gebruiken om een model op te stellen en de bijbehorende startwaarden in te voeren: de Grafische modus en de Tekstmodus. In de Tekstmodus bestaat het model uit een serie vergelijkingen. Dit kunnen zijn differentiaal vergelijkingen in de vorm van numerieke benadering; functies en formules. Per modelregel wordt de nieuwe waarde van een grootheid berekend door de verandering bij de oude waarde op te tellen. In de Grafische modus is het model opgebouwd uit grafische symbolen. De symbolen staan voor de grootheden en constanten die in het systeem een rol spelen. Deze moeten onderling in de juiste samenhang met elkaar worden verbonden. Het grafische model wordt door Coach automatisch vertaald naar de overeenkomstige zet vergelijkingen voor de Tekstmodus. Wanneer je in de grafische modus bent begonnen met het maken van een model kun je altijd naar de bijbehorende tekstweergave gaan. Omgekeerd kan meestal niet. Je kunt vanuit de Tekstmodus alleen terug naar de Grafische modus wanneer je in de tekst niets hebt gewijzigd; je kunt het model dan alleen wijzigen in de Grafische modus. Vanuit een model dat in de Tekstmodus is gemaakt of is gewijzigd kun je niet naar de Grafische modus. BEGINNEN MET MODELLEREN Je kunt een nieuw model maken door een bestaand model te wijzigen en onder een nieuwe naam te bewaren. Of je kunt in een (nieuw) Project een nieuwe activiteit maken. Open een Project, klik op Kies een activiteit en klik op Nieuwe activiteit. Kies (geen Paneel ) ; je komt in het venster Instelling van een activiteit, klik hier op Modelleren. Wanneer er in een (bestaande) activiteit wel een Paneel is gekozen, kun je achteraf het type van de activiteit Meten of Sturen niet wijzigen in Modelleren. Hiervoor moet je eerst het Paneel wijzigen in (geen Paneel). Klik daarvoor in de activiteit in de Knoppenbalk op Opties en kies Wijzig Paneel en (geen Paneel ). Daarna kun je het type van de activiteit wijzigen via Opties>Activiteitopties en je kiest dan in het venster Instelling van een activiteit voor Modelleren. 12

13 HET MODELVENSTER Klik op de M-knop om het Modelvenster te openen. Klik op de G-knop om in de grafische modus te werken. Klik op de T-knop om in het Modelvenster in de tekstmode te kunnen werken. (standaard start je in de Tekstmode). In de Tekstmodus is het venster in twee delen verdeeld: in het linker deel staan de modelvergelijkingen, in het rechter deel komen de startwaarden. In de Grafische modus is er slechts één venster, de relatie tussen variabelen en de waarden van constanten worden door te klikken op een symbool toegevoegd aan het grafische model. (zie Grafische modus). UITVOEREN VAN EEN MODEL Het opstellen van een model wordt hierna besproken (hoofdstuk 3 en 4). Wanneer het volledige model is ingevoerd en alle startwaarden van de gebruikte variabelen zijn opgegeven kan de berekening van het model worden uitgevoerd: Klik op de groene knop Start. TONEN VAN MODELRESULTATEN Om de resultaten in een diagram of tabel zichtbaar te maken moet je eerst nog diagram- of tabelinstellingen maken met een van de gele knoppen Kies diagram of Kies tabel. Kies Nieuw en kies een variabele via Verbinding. Hierbij kun je alle variabelen die in het model voorkomen selecteren uit een lijst en in een diagram tegen elkaar uitzetten. Er zijn maximaal 8 kolommen beschikbaar voor variabelen of voor berekeningen met al geselecteerde variabelen/kolommen. Per kolom ook (proefondervindelijk) nog een geschikte Min en Max instellen. MONITOR Een model kan op twee manieren worden uitgevoerd: snel (zonder Monitor) of met Monitor. Met Monitor zijn de modelwaarden van is iedere stap (of cyclus in een Grafische model) in de berekening zichtbaar. Standaard wordt een model snel uitgevoerd. Staat de optie Monitor aangezet, dan zal bij drukken op de groene knop het Monitorvenster verschijnen. De uitvoersnelheid is dan regelbaar met de horizontale schuif. Zet de Monitor aan of uit door (de)markeren van de optie Monitor in het Gereedschappenmenu van het Modelvenster. Open of sluit het Modelvenster met de knop Modelvenster. INSTELLINGEN VAN HET MODEL Het aantal malen dat de berekening van alle modelregels worden herhaald kan worden ingesteld met de knop Instellingen van het model in het Modelvenster. Open zonodig het modelvenster met de M-knop. Klik op de knop Instellingen van het model. Type het aantal berekeningen (max ), bevestig met <Enter>. N.B.: Bij de weergave van de resultaten in een diagram kan de grafiek afgekapt lijken wanneer dit aantal berekeningen klein is gekozen. LANGZAME UITVOERING IN MONITOR MODUS In de Monitor modus kan het verloop van de berekende modelwaarden precies worden gevolgd en kan het tempo van de berekeningen worden gevarieerd met de schuif in de Knoppenbalk in monitorvenster. In de Tekstmodus kan bovendien de berekening stap-voor-stap worden uitgevoerd. Markeer de optie Monitor in de Model-gereedschappen. 13

14 Klik op de groene Start-knop om het model uit te voeren, hiermee kom je in het Monitorvenster. Hoe het Monitorvenster er uitziet hangt af van de Modelmodus:Grafische Modus In het Monitorvenster is de uitvoering cyclus voor cyclus te volgen. Stel het tempo van de Monitor in met de schuif in de Knoppenbalk (je kunt de snelheid ook later, tijdens de uitvoering, aanpassen). Om slechts één cyclus van het model uit te voeren klik je op de 1-knop. Klik op de groen Start-knop om het model per cyclus uit te voeren. Klik op de rode Stop-knop of op <Esc> om de berekening te onderbreken. Tekstmodus In het Monitorvenster is de uitvoering regel voor regel te volgen en in het rechter venster worden de berekende waarden getoond. Stel het tempo van de Monitor in met de schuif in de Knoppenbalk (je kunt de snelheid ook later, tijdens de uitvoering, aanpassen). Om slechts één regel van het model uit te voeren klik je op de 1-knop. Klik op de groen Start-knop om het model regel na regel uit te voeren. Klik op de rode Stop-knop of op <Esc> om de berekening te onderbreken. De Knoppenbalk van de Tekstmonitor: SNELLE UITVOERING VAN HET MODEL Dit is de standaard uitvoermodus bij Modelleren. Werd de Monitor eerder aangezet, schakel hem dan eerst uit. Demarkeer de optie Monitor in de Modelgereedschappen. Klik op de Start-knop of druk op <F9> om het model uit te voeren. Klik op de Stop-knop of druk op <Esc> om de berekening te onderbreken. 14

15 GRAFISCHE MODUS DE KNOPPENBALK Je kunt het Modelvenster alleen openen in Activiteiten van het type Modelleren. Open zonodig het Modelvenster met de M-knop. Het Modelvenster heeft een eigen Knoppenbalk (zie onder). Knoppenbalk in Tekstmodus Knoppenbalk in Grafische modus Symbolen (alleen in de grafische modus) Stapvariabele; Groei Variabele Constante Verbinding Bewerk-symbolen (alleen in de grafische modus) Verwijder - Selecteer Wisselen tussen Tekstmodus en Grafische modus Toon Model in Tekstmodus Toon Model in Grafische modus (werkt alleen indien je ook bent gestart in de grafische modus) Modelinstellingen (Tekst en Grafische modus) Aantal uitvoeringen van het model (standaard 2000 keer) 15

16 GRAFISCHE SYMBOLEN STAPVARIABELE EN GROEIVARIABELE De Stapvariabele en de Groeivariabele hebben hetzelfde symbool (maar niet dezelfde kleur). Een Groei-variabele wordt berekend door herhaald optellen van een (kleine) verandering van die variabele. De waarde van deze verandering zal vaak weer afhangen van andere variabelen of constanten en wordt dan gegeven door een formule. Deze formule kan worden ingevoerd met behulp van een formule-wizard. Standaard suggereert Coach je zo n formule te starten met dtijd, dat is vaak handig omdat dit symbool ook wordt gebruikt voor de stapvariabele. De Stapvariabele is de onafhankelijke variabele in het model en deze heeft een constante verandering. Standaard is dit in Coach de tijd, het kan echter ook een andere variabele zijn bv. aantal of massa. Het symbool voor de Stapvariabele en voor de Groeivariabele bestaat uit twee delen: Rechthoek dit deel staat voor een grootheid. Door (dubbel) te klikken op de rechthoek kun je de Naam en de Startwaarde opgeven. Pijl dit deel staat voor de verandering van de grootheid. Zodra je (in de rechthoek) de grootheid een Naam geeft, wordt die naam in de pijl overgenomen. Je kunt de dnaam van de pijl wijzigen door er op te dubbelklikken. Deze verandering wordt berekend met een formule waarvoor je de wizard kunt gebruiken nadat de verbindingen zijn getrokken. VARIABELE Een variabele wordt berekend met een formule uit andere variabelen. Het symbool voor een variabele (grootheid) is: Voor de Stapvariabele is de pijl standaard dtijd met als waarde een stapgrootte. Voor iedere variabele moet een Naam en Formule worden opgegeven. Dubbelklik daarvoor op het icoon. De Formule kan met de Wizard worden gemaakt zodra de relatie met andere variabelen of constanten is aangegeven door verbindingen te trekken. De variabele moet een Startwaarde krijgen alleen wanneer die variabele nog onbekend is en nog niet kan worden berekend bij de eerste keer dat het model wordt uitgevoerd. CONSTANTE De waarde van een constante verandert niet tijdens het uitvoeren van de modelberekeningen. Het symbool voor een constante is: Een constante moet een Naam en een Waarde krijgen. Dubbelklik daarvoor op het icoon. 16

17 VERBINDINGEN Verbindingen zijn lijnen (pijlen) tussen de symbolen van het model, verbindingen leggen de relatie tussen de elementen vast; daarbij wijst de pijl van oorzaak naar gevolg. De waarde van de variabele (grootheid) aan het einde van de verbindingspijl hangt dus af van de waarde van de waarde van een variabele of constante aan het begin van de verbindingspijl. Het precieze verband wordt door een formule gegeven. Voorbeeld van een deel van een Modelstructuur met Verbindingen: 17

18 VOOR DOCENTEN LOGIN en WACHTWOORD Coach wordt standaard geleverd met o.a. drie login-namen: - Leerling (basisvorming) - Student (bovenbouw) voor leerlingen, - Docent voor de docent/beheerder. Het programma Docent Coach 5 moet je dus starten met de login-naam Docent. Het is verstandig direct na installatie de login-naam Docent te wijzigen en/of van een wachtwoord te voorzien (zie ook hierna). WIJZIGEN/MAKEN VAN LOGIN-NAAM EN/OF WACHTWOORD Login als Docent (kan in elk deelprogramma), er verschijnt een extra Knoppenbalk. Kies in het menu Gereedschap, klik op Profielbeheer. Klik de login-naam Docent aan en wijzig of definieer een wachtwoord, klik op OK (vastleggen) Het is verstandig een tweede login-naam + wachtwoord te maken met ook docentrechten voor het geval door onbedoeld experimenteren met profielbeheer het profiel docent wordt gewist. WIJZIGEN OF MAKEN VAN EEN PROFIEL Profielbeheer biedt de mogelijkheid de software op maat in te stellen voor een bepaalde doelgroep. Onder een profiel verstaan we de vastgelegde instellingen die bij een bepaalde Login-naam horen. Login als Docent, er verschijnt een extra Knoppenbalk. Kies in het menu Gereedschap, klik op Profielbeheer. In Profielbeheer kun je bij elke login-naam apart een profiel vastleggen. Bevestig steeds na keuze van de instellingen met OK N.B.: uw wijzigingen worden opgeslagen in het bestand PROFILES.C5. Maak een kopie van dit bestand, wanneer je bij het maken/wijzigen van profielen uw toegang als docent kwijtraakt. Plaats het gekopieerde bestand terug onder de naam Profiles.c5. Raadpleeg de Docenthelp van Coach voor meer informatie. Valkuil: Stop wil zeggen Annuleer. INSTALLEER HARDWARE Het kan voorkomen dat de interface die in de proef staat gekozen niet wordt herkend. Dan moeten de hardware instellingen worden gewijzigd. Dat kan alleen in het hoofdscherm van Coach. Klik daar in de Knoppenbalk op het icoon Installeer Hardware. Kies hier de juiste interface en zorg dat deze in de rechter kolom ( Geïnstalleerd ). Wijzig vervolgens uiterst rechts de instellingen voor het geselecteerde stuurprogramma. Raadpleeg de Coach Docenthelp voor meer details. 18

19 MAKEN / WIJZIGEN van een ACTIVITEIT Login als Docent Open een project of kies Nieuw project Klik op Kies een activiteit, klik op Nieuwe activiteit of open de activiteit om te wijzigen Kies nu allereerst een Paneel en vul vervolgens de activiteitgegevens in in het menuscherm Instellingen van de activiteit. Kies vervolgens de benodigde sensoren uit de bibliotheek en plaats een tabel of diagram via rechtsklikken op het sensor-icoon; plaats deze in een van de twee bovenste vensters. Vul zonodig de twee (onderste) extra vensters met behulp van de gele knoppen in de Knoppenbalk. Bewaar de Activiteit via Bestand > Activiteit > Bewaar als IJKEN VAN EEN NIEUWE SENSOR Login als Docent Kies een project Klik in het projectscherm op in de Knoppenbalk op Gereedschap en kies Wijzig sensor. Hier kun je bestaande sensoren wijzigen in de bibliotheek of nieuwe sensoren toevoegen aan de bibliotheek. Raadpleeg de Docenthelp voor meer informatie. KOPIËREN of VERPLAATSEN van een PROJECT of ACTIVITEIT MET PROJECTBEHEER Login als Docent Kies in het menu Gereedschap, klik op Projectbeheer. Je ziet nu tweemaal de directory waarin de Coach projecten staan: \COACH5V2\PROJECTS\ met de namen van daar aanwezige projecten. Door op een projectnaam te klikken ziet je de activiteiten (en andere bestanden) in dat project. Selecteer en open een project waaraan je een activiteit wilt toevoegen. Selecteer en open in het andere venster een project en de activiteit die je wilt kopiëren. Klik op de knop Kopiëren met de pijl die naar het vorige venster wijst. Door op deze manier te kopiëren is het niet nodig zelf uit te zoeken welke bestanden en welke plaatjes, etc. bij elkaar een activiteit vormen, dit doet Coach Projectbeheer voor u. Je kunt ook een volledig project kopiëren of je kunt een project of een activiteit verwijderen. Raadpleeg de Docenthelp voor meer informatie. COACH en COACH JUNIOR Coach kun je starten in drie verschillende profieltypen: Leerling; Student en Docent. Leerling: de projecten en activiteiten openen in een Coach Junior modus (Gesloten, Open of Eigen lab). In welke modus je terecht komt is door de docent in de Activiteit-opties in te stellen. In de Gesloten modus kun je als leerling de instellingen niet veranderen, in de Open modus kun je als leerling de meettijd veranderen en kun je soms een andere sensor kiezen en eventueel extra uitleg of plaatjes kiezen. In een tabel of diagram heb je extra kolommen waarin je kunt rekenen. In de Eigen Lab modus kun je volledig je eigen instellingen maken. Voor de analyse van grafieken kun je een grafiek vergroten of uitlezen. In de Open modus en in de Eigen Lab modus kun je ook rekenen met de gemeten waarden in een tabel. Student: alle projecten en activiteiten openen voor de leerling met de volledige Coach functionaliteit (inclusief alle verwerkings en analysefuncties, behalve de docentfuncties), de leerling heeft nu niets te maken met Gesloten-Open-Eigen Lab. Docent: werken in Coach met de speciale docentmogelijkheden (projecten/activiteiten kopieren en beheerfuncties om per project de gewenste activiteiten te plaatsen; per vak een profiel maken en loginnaam en wachtwoord te maken/wijzigen en om Coach direct met een bepaalde proef te laten starten; projecten/activiteiten ontwerpen, wijzigen en bewaren) deze Docent modus is natuurlijk niet bedoeld voor leerlingen of voor studenten, als het goed is heeft op de school de systeembeheerder na installatie regelmatig een nieuw wachtwoord ingesteld en/of zijn de login-namen veranderd. Bij een standaard-installatie van Coach wordt een aantal pictogrammen aangemaakt waaronder Meten en Analyseren. Bij starten via zo n pictogram log je in als Student. Wanneer je Coach start als Student (of uiteraard als Docent), zijn alle functies van Coach beschikbaar (uitgezonderd Bewaren en de Gereedschappen Projectbeheer en Profielbeheer, deze zijn alleen na inloggen als Docent beschikbaar). Wanneer je inlogt als Leerling start Coach in de Junior modus en zijn er drie vormen van vrijheid mogelijk: Gesloten, Open, Eigen Lab zoals hiervoor is beschreven 19

20 INSTELLEN VAN LEERLING-MODUS GESLOTEN OPEN EIGEN LAB Login als Docent Open een activiteit, kies Opties, kies Activiteitoptie. Er verschijnt een scherm Instellen van de activiteit. Klik hierin de gewenste modus aan en bevestig met OK. Verlaat nu Coach en laat de leerlingen starten en inloggen als Leerling. Na het openen van de activiteit zal hierin een het aantal getoonde knoppen en het aantal mogelijkheden (sterk) zijn beperkt. INSTELLEN VAN VIDEOMETEN OF MODELLEREN Videometen en Modelleren zijn aparte activiteiten in Coach waarvoor het basispakket moet zijn uitgebreid met de betreffende module. Je kunt een nieuw Model maken of een nieuwe Videometen-activiteit maken door een bestaande activiteit te wijzigen en onder een nieuwe naam te bewaren. Of je kunt in een (nieuw) Project een nieuwe activiteit maken. Open een Project, klik op Kies een activiteit en Klik op Nieuwe activiteit ; Kies Geen Paneel. Je komt in het venster Instelling van een activiteit. Klik hier op Modelleren of op Videometen. Wanneer er in een (bestaande) activiteit wel een Paneel is gekozen, kun je achteraf het type van de activiteit Meten of Sturen niet wijzigen in Modelleren noch in Videometen. Hiervoor moet je eerst het Paneel wijzigen in (geen Paneel). Klik daarvoor in de activiteit in de Knoppenbalk op Opties en kies Wijzig Paneel en (geen Paneel ). Daarna kun je het type van de activiteit wijzigen via Opties>Activiteitoptie en je kiest dan in het venster Instelling van een activiteit voor Modelleren of Videometen. Diversen INTERNET GEBRUIKEN Onder de gele knop Toon Webpagina kunnen vanuit een Coach5-project Internetadressen of bestanden (bijv. Word, Excel) worden geraadpleegd, die door de docent zijn klaargezet of kunnen interessante links worden toegevoegd die door de leerling op Internet zijn gevonden. VERSLAGGEVING, RAPPORTAGE & SAMENWERKING MET ANDERE WINDOWS APPLICATIES Leerlingen kunnen in Coach zelf teksten maken (in het Aantekeningen-venster) en plaatjes (BMP, GIF, JPG) neerzetten, als toelichting op hun projecten. Hiermee is een projectverslag heel goed in de vorm van een Coach-5-resultaat te bewaren (bijvoorbeeld voor het examendossier). Ook bevat Coach verschillende faciliteiten voor het maken van een verslag in een Windows-tekstverwerker. Onder de hamerknoppen van de vensters zijn de bekende bewerkingsfuncties knippen, kopiëren en plakken beschikbaar. Daarmee kunnen afbeeldingen van grafieken, tabellen, maar ook plaatjes en teksten probleemloos worden meegenomen naar een tekstverwerker of naar het klembord gekopieerd. Door met de rechter muisknop op het Paneel te klikken komen zelfs functies beschikbaar voor het kopiëren en plakken van de afbeelding van de interface, inclusief sensoren en actuatoren (de experimentele opstelling). ONDERSTEUNING CMA heeft een dagelijkse Helpdesk tussen en voor vragen ( ). en kan ook: naar cma@science.uva.nl. Let op: dit zijn gewijzigde tijden per 14/1/02!! Raadpleeg voor productinformatie, voor ondersteuning, voor lesmateriaal, voor een cursusoverzicht en voor nascholing op uw school. 20

21 Nascholing al op vele school verzorgd = wij zorgen voor extra hardware (BiNaSk+Tk)