WWW.METODICHKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Методические указания, пособия
 

«Школа Н.Ф., Иванов В.Ю. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ КЛАСТЕР «АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА: СХЕМОТЕХНИКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ» shkola_nikolay ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России ...»

XI МЕЖДУНАРОДНАЯ

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«НОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ВУЗЕ»

Школа Н.Ф., Иванов В.Ю.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ КЛАСТЕР

«АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ

УСТРОЙСТВА: СХЕМОТЕХНИКА

И ПРОЕКТИРОВАНИЕ»

shkola_nikolay@mail.ru ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

г. Екатеринбург НОТВ-2014

Образовательный кластер «Аналоговые электронные устройства:

схемотехника и проектирование» представляет собой интегрированную совокупность необходимых компонентов учебного процесса, достаточных для поддержания его функционирования и динамичного инновационного развития, включая трудоустройство обучающихся.

Education Cluster "Analog electronics: circuit design and design" is an integrated set of essential components of the educational process, sufficient to maintain its operation and dynamic innovative development, including employment of students.

Настоящий этап в развитии системы образования называют открытой школой. Этот термин означает тотальный выход образовательного процесса за рамки конкретного учебного заведения. Становятся общедоступными лучшие мировые образцы преподавания дисциплин, готовые курсы, программы и циклы, позволяющие компоновать учебные планы индивидуально и независимо от реальной мобильности обучающихся.

Надежность систем дублирования и сохранности информации обеспечивает возможность удаленного доступа к неисчерпаемым ресурсам мировых библиотечных фондов, информационным базам данных, экспериментальному оборудованию и научным результатам лидирующих лабораторий и институтов. Коренным образом изменяется и форма подачи учебного материала: осуществляется переход к синтетическим способам удаленного воздействия на человеческий мозг с помощью аудио- и видеоинформации. Аудиторная нагрузка снижается не только в расчете на повышение эффективности обучения, но и по прямым медицинским показаниям. Разрозненный характер гигантского объема информации требует системного подхода к ее подаче и организации информационной инфраструктуры образовательного процесса с целью повышения его эффективности. Простое копирование образцов зарубежного опыта двухуровневого образования не приводит к повышению его эффективности в первую очередь из-за формализованного подхода в ее реализации.

Многочисленные попытки усовершенствования системы способны нанести существенный урон именно содержательной составляющей образовательного процесса. Малоэффективным оказались многочисленные разрозненные мультимедийные учебно-методические комплексы, поскольку они обеспечивали решение частных задач и были недостаточно мобильны в плане достижения конечной цели – подготовки квалификантов необходимого уровня. Пришедшая на помощь модульная структура позволила объединить усилия многих однородных дисциплин, но ее следует использовать более эффективно. Инновационное образование предполагает обучение в процессе создания новых знаний – за счет интеграции фундаментальной науки, непосредственно учебного процесса и производства. Суть инновационного образования можно выразить фразой: «Не догонять прошлое, а создавать будущее». Решение проблемы видится в кластерном подходе, интегрирующем все ресурсы участников учебного процесса от кафедры с ее образовательным и научно-техническим потенциалом до работодателя с технологическими и инновационными возможностями реализации этого потенциала.

Разработка учебно-методического обеспечения кластера Кластер представляет собой интегрированную совокупность необходимых компонентов учебного процесса, достаточных для поддержания образовательного процесса на всех его этапах, включая трудоустройство квалификантов и обеспечивающих его функционирование и динамичное развитие.

Составляющими кластера являются:

УМК 3-го поколения по всем родственным дисциплинам, оформленные в модуль;

система контроля учебных достижений обучающихся;

лабораторный комплекс с необходимым оборудованием и программным обеспечением;

средства дистанционного сопровождения учебного процесса и удаленного доступа к образовательным ресурсам;

базовые предприятия, заинтересованное в выпускниках, предоставляющие места проведения практик всех видов и обеспечивающие их трудоустройство.

Учебно-методический модуль «Аналоговые электронные устройства:

схемотехника и проектирование» предназначен для активного применения в различных учебных ситуациях. Модуль рассчитан на использование в аудиторных условиях и в самостоятельной работе студентов, включая дистанционное образование. Основу разработанного модуля составляют учебно-методические комплексы третьего поколения соответствующих дисциплин бакалавриата, специалитета и магистратуры. Важными особенностями являются наличие виртуальной реализации экспериментальных лабораторных работ, средств компьютерного тестового контроля, размещение УМК в среде дистанционного образования.

При разработке образовательного модуля были поставлены следующие цели:

разработать структуру построения учебно-методического обеспечения модуля, содержащего дисциплины «Схемотехника аналоговых устройств 1»; «Схемотехника аналоговых устройств 2»; «Системы автоматизированного проектирования»; «Расчет и проектирование электронных систем» с учетом опыта и разработок ЭОР типа УМК, проведенных ранее в УГТУ-УПИ, и, в частности, на кафедре экспериментальной физики [1,2] при подготовке специалистов по направлениям «Ядерные физика и технологии» и «Биомедицинская техника»;

провести наполнение разделов модуля учебными материалами с ориентацией на все образовательные уровни по направлениям «Ядерные физика и технологии» и «Биотехнические системы и технологии»;

обеспечить тестовый текущий, рубежный и итоговый контроль на разных этапах обучения с учетом многолетнего опыта тестирования и реализовать балльно-рейтинговую оценку результатов обучения;

обеспечить возможность реализации удаленного доступа к ресурсам модуля.

Исходя из поставленных целей, была разработана структура материалов дисциплин, которые вводятся как составные части модуля:

1. Программа изучения дисциплины; в программе дается краткая характеристика курса, цели и задачи курса, назначение, место и взаимосвязь с другими дисциплинами программы по специальности, что необходимо знать, уметь и владеть для успешного его усвоения, организация курса, требуемая литература, порядок обучения, как работать с данным курсом.

2. Электронный конспект полного варианта лекций для студентов и презентации лекций для преподавателя с целью возможной адаптации к текущей форме обучения.

3. Методическое обеспечение лабораторных занятий, состоящее из разделов, обеспечивающих виртуальный лабораторный практикум с набором заданий и файлов для моделирования и макетный лабораторный практикум.

4. Тестовые задания для самоконтроля, промежуточного и выходного контроля.

5. Текущий и выходной компьютерный контроль знаний, в том числе и дистанционный; расписание, экзаменационные материалы.

6. Дополнительный материал для самостоятельной работы:

электронные ресурсы по тематике курса, информационные базы по компонентам, свободно-распространяемые демо-версии программных продуктов (схемотехнических САПР), видео-лекции и методические пособия по виртуальному лабораторному практикуму, базы SPICE-моделей отечественных и зарубежных компонентов, ссылки на сайты производителей компонентов и программных средств проектирования электронных устройств; источники информации.

На основе ФГОС3 разработаны модульная структура ООП по направлению 140800 «Ядерные физика и технологии» для бакалавров профиля «Радиационная безопасность человека и окружающей среды», бакалавров и специалистов профиля «Электроника и автоматика физических установок»; направлению 201000 «Биотехнические системы и технологии», профиль «Биомедицинская инженерия».

Содержание модуля «Аналоговые электронные устройства:

схемотехника и проектирование» скорректировано в соответствии с разработанными рабочими программами читаемых дисциплин.

Для достижения высокого уровня профессиональных и специальных компетенций при подготовке специалистов в области электроники в модуле «Аналоговые электронные устройства: схемотехника и проектирование»

учтены современные тенденции по использованию элементной базы, новые подходы к обработке сигналов в электронных устройствах, использованы современные решения в области моделирования и технологии проектирования схем приборов. Разработка модуля проведена в расчете на постоянно возрастающие возможности современной измерительной базы лаборатории «Информационной электроники и САПР» [3]. Использование новых компонентов при проектировании электронных устройств кардинально изменило их схемотехнику и способы проектирования [4], при этом на передний план выдвинута задача схемотехнического моделирования электронных устройств, предшествующая их макетированию и экспериментальной проверке. Поэтому в структуру лабораторного практикума по дисциплинам модуля «Аналоговые электронные устройства:

схемотехника и проектирование» введены виртуальные практикумы в программной системе схемотехнического проектирования Micro-CAP [5], на базе которого у обучающихся формируются специальные компетенции в анализе и проектировании на современном уровне аналоговых электронных устройств.

Компьютерные лабораторные практикумы дисциплин размещены на базе лаборатории «Информационной электроники и САПР», в которой оборудованы 5 рабочих мест студентов. В состав рабочего места, помимо компьютера и программного обеспечения, входит базовый комплект измерительного оборудования в составе запоминающего осциллографа TDS2002, функционального генератора DAGATRON 8210, источника питания XY3202/2.

Лабораторные практикумы дисциплин (базовые 7 шт.) обеспечены методическими пособиями и содержат две составные части: виртуальную и макетно-экспериментальную. Макетирование схем проводится на макетной плате «Project Board» GL48, GL36.

В состав образовательного ресурса введен также виртуальный лабораторный практикум. По всем лабораторным работам подготовлены в электронном виде методические указания. Для самостоятельного изучения практикума разработан регламент его установки на локальные компьютеры пользователя. В настоящее время лабораторные работы используются в учебном процессе и были размещены на образовательном портале el.ustu.ru.

С целью автоматизации проводимых исследований в учебный процесс введен лабораторный практикум в среде LabVIEW с использованием лабораторной станции NI ELVIS и многофункциональной платы PCI-6251 со стандартным набором виртуальных приборов (11 ед.).

Лабораторные работы, входящие в состав практикума на станции NI ELVIS, позволяют изучать характеристики аналоговых полупроводниковых приборов и схем детекторных устройств на их основе.

Возможности лабораторных практикумов по автоматизации процесса измерения и тестирования исследуемых устройств существенно расширились благодаря использованию сетевых технологий. Использование приборов TOP-уровня – генератора сигналов AFG-3102 и запоминающих осциллографов TDS2012B и TDS5034B обеспечивает полностью компьютерное управление ходом выполняемых работ и документирование полученных результатов.

Для самостоятельного изучения сложного материала разработаны учебные пособия. К разработанному ранее учебному пособию, посвященному аналоговым интегральным схемам [6], добавлено новое учебное пособие «Основы теории автоматического регулирования в приложении к анализу операционных схем» [7], раскрывающее вопросы, связанные с устойчивостью операционных схем.

Вопросы компьютерного контроля компетенций представляют большой интерес для преподавателей вузов и создателей средств реализации такого контроля. В вузах компьютерный контроль наиболее распространен по дисциплинам гуманитарного и естественно-научного циклов, поэтому своевременно должны создаваться тестовые базы разного уровня по профессиональным и специальным дисциплинам. Для организации эффективного тестового контроля по дисциплине «Аналоговая схемотехника» создан банк тестовых заданий и системная база данных в среде адаптивного тестирования АСТ.

В лаборатории «Информационной электроники и САПР» применено тестирование знаний студентов. Тестовая система – двухуровневая, содержит 2 банка тестовых заданий и системную базу данных в среде адаптивного тестирования АСТ. Содержание и структура накопителя тестовых заданий «Аналоговая схемотехника» представлены в [2].

В рамках реализации программы развития УрФУ на 2012 год проведена разработка средств контроля учебных достижений СКУД «Схемотехника и проектирование аналоговых устройств», предназначенные прежде всего для текущего и рубежного контроля по дисциплинам, обучения студентов в режиме тренировки, а также для промежуточного контроля на стыке смежных дисциплин.

Планами развития кластера предусмотрено создание портала – сформированной среды активного общения всех участников образовательного процесса профиля «Электроника и автоматика физических установок» направления «Ядерные физика и технологии». Активными участниками процесса могут быть студенты (бакалавры, магистры, специалисты), преподаватели кафедры, работодатели. Как информационный ресурс портал интересен абитуриентам и их родителям.

Профильным предприятием кластера является инженерная компания «Прософт-системы». На правах участника кластера компания обеспечивает следующие виды совместных мероприятий:

разработка образовательных программ профиля «Электроника и автоматика физических установок»;

чтение лекций по дисциплинам базового цикла;

проведение тематических семинаров и экскурсий с привлечением ведущих специалистов предприятия;

обеспечение квалифицированного руководства практиками всех видов;

формирование парка приборов и компьютерного оборудования лаборатории «Информационной электроники и САПР»;

внедрение инновационных технологий в образовательный процесс;

трудоустройство выпускников профиля «Электроника и автоматика физических установок».

Одним из важных видов образовательной деятельности, реализуемой в кластере, является работа по привлечению талантливой молодежи к обучению в институте, научной и инновационной деятельности, подготовка к успешной карьере.

Апробация и внедрение

Разработанный электронный образовательный ресурс используется в текущем учебном году для разных форм обучения при подготовке бакалавров, магистров и специалистов по направлению «Ядерные физика и технологии» и «Биотехнические системы и технологии» по дисциплинам:

схемотехника аналоговых устройств 1;

схемотехника аналоговых устройств 2;

системы автоматизированного проектирования;

расчет и проектирование электронных систем.

Разработанная система тестирования размещена на сервере кафедры экспериментальной физики. Опыт эксплуатации с 2006 г. показал ее эффективность как средства контроля при проведении промежуточного и рубежного контроля, а также при необходимости контроля остаточных знаний. Тестовый компьютерный контроль прошли более 500 обучающихся.

На профильном предприятии кластера “Прософт-системы» прошли все виды практик более 50 студентов, из них 26 трудоустроены в компанию.

Организована работа открытой школы «Экспериментальная электроника и физика». Проводятся стационарные и выездные мастер-классы в школах УрФО.

Библиографический список

1. Аналоговые устройства детекторной электроники/ Н.Ф.Школа.

Проблемы спектроскопии и спектрометрии: межвуз. сб. научн. тр.

Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2010, Вып. 26. С. 243-249.

2. Интегрированный учебно-методический комплекс «Аналоговые устройства» /Н.Ф.Школа. Новые образовательные технологии в вузе:

сборник докладов седьмой международной научно-методической конференции, 8-10 февраля 2010 года. В 2-х частях. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2010. С.147–154.

3. Учебно-методический комплекс «Электронные устройства» для подготовки и переподготовки специалистов атомной промышленности / Н.Ф.Школа, В.Ю. Иванов // Безопасность АЭС и подготовка кадров. Сборник тезисов докладов IX Международной конференции. Обнинск: ИАТЭ, 2005.

С. 123

4. Школа Н.Ф., Шамшурин И.Л. Автоматизированное проектирование детекторных электронных средств и систем в образовательном процессе и научных исследованиях// вторая молодежная научно-практическая конференция «Ядерно-промышленный комплекс Урала: проблемы и перспективы»: Тезисы докладов /Под общей ред. В.П. Медведева. – Озерск.:

ЦЗЛ ФГУП «ПО «Маяк», 2003. с. 66–67.

5. Мультимедийная обучающая система по курсу САПР Micro-CAP:

учебное пособие для студентов физико-технического факультета УГТУУПИ, обучающихся по специальностям направления 651000 "Ядерная физика и технологии"/ Н.Ф. Школа, В.Ю. Иванов, Е.Г. Ситников Екатеринбург: УГТУ, 2000.

6. Аналоговые интегральные микросхемы: учебное пособие для студентов физико-технического факультета УГТУ-УПИ, обучающихся по специальностям направления 651000 "Ядерные физика и технологии"/ Н.Ф.

Школа, - Екатеринбург: УГТУ, 2000, 58 с.

7. Основы теории автоматического регулирования в приложении к анализу операционных схем: учебно-методическое пособие / В.Ю. Иванов, Н.Ф. Школа. Екатеринбург :УРФУ, 2010. 100 с.




Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ ГАОУ СПО СО «ОБЛАСТНОЙ ТЕХНИКУМ ДИЗАЙНА И СЕРВИСА» МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ для изучения профессионального модуля ПМ 02. КОНСТРУИРОВАНИЕ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ МДК.02.02. Методы конструктивного моделирования швейных изделий ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ программа подготовки специалистов среднего звена: 29.02.04 Конструирование, моделирование и технология швейных изделий Методические рекомендации по ПМ 02. Конструирование швейных изделий...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 08.06.2015 Рег. номер: 1827-1 (05.06.2015) Дисциплина: Численное моделирование тепломассопереноса Учебный план: 01.04.01 Математика: Математическое моделирование/2 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Зубков Павел Тихонович Автор: Зубков Павел Тихонович Кафедра: Кафедра математического моделирования УМК: Институт математики и компьютерных наук Дата заседания 30.03.2015 УМК: Протокол заседания №6 УМК: Дата Дата Согласующие ФИО Результат согласования Комментарии...»

«МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых Жильный кварц, хрусталь и исландский шпат Москва, 2007 Разработаны Федеральным государственным учреждением «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (ФГУ ГКЗ) по заказу Министерства природных ресурсов Российской Федерации и за счет средств федерального бюджета. Утверждены распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р. Методические рекомендации по...»

«Содержание 1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине «Русский язык»...4 2. Место дисциплины в структуре образовательной программы..4 3. Объем дисциплины в академических часах, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся..4 4. Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий...5 5. Фонд оценочных...»

«Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Экспертно-методический центр» ОБРАЗОВАНИЕ СЕГОДНЯ: ВЕКТОРЫ РАЗВИТИЯ ПРОБЛЕМЫ КОГНИТИВНОЙ ЛИНГВИСТИКИ, РЕЧИ И РЕЧЕВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Материалы III Всероссийской заочной научно-практической конференции и I Всероссийского заочного научно-методического семинара Чебоксары УДК 37. ББК 74.00 О-23 Нечаев Михаил Петрович, главный редактор, д.п.н., профессор, Главный член-корр. МАНПО редактор Агапова Надежда...»

«СОДЕРЖАНИЕ 1.Общие положения 1.1 Нормативные документы для разработки ППССЗ СПО по специальности 43.02.01 Организация обслуживания в общественном питании.1.2 Общая характеристика программы подготовки специалистов среднего звена по специальности.1.3 Требования к уровню подготовки, необходимому для освоения ППССЗ СПО.2. Характеристика профессиональной деятельности выпускника 2.1 Область профессиональной деятельности выпускника. 2.2 Объекты профессиональной деятельности выпускника. 2.3 Виды...»

«Методические указания по курсовому проекту МДК 02.02 «Технология разработки и защиты баз данных» стр 3 из 21 для специальности 230115«Программирование в компьютерных системах» Содержание Введение 1. Цели и задачи 2. Общие требования к курсовому проекту 2. Специальный раздел 3. График выполнения курсового проекта 4. Этапы работы над курсовым проектом 5. Руководство курсовым проектом 6. Оценка курсового проекта 7. Список литературы ПРИЛОЖЕНИЕ А Примерная тематика курсовых проектов ПРИЛОЖЕНИЕ Б...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» ПФ КемГУ (Наименование факультета (филиала), где реализуется данная дисциплина) Рабочая программа дисциплины (модуля) Документирование управленческой деятельности (Наименование дисциплины (модуля)) Направление подготовки 38.03.02.62 Менеджмент (шифр, название направления) Направленность (профиль)...»

«Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Иркутской области «Братский торгово-технологический техникум» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсовой работы по МДК.06.01 Управление структурным подразделением по ППССЗ 260807 Технология продукции общественного питания Рассмотрено на МО общественного питания Протокол №_ от_ Председатель МО_ Методические указания по выполнению курсовой работы разработаны на основе Федерального образовательного стандарта по ППССЗ 260807...»

«Содержание: 1. Статус программы.2. Пояснительная записка:общая характеристика учебного предмета «Китайский язык»;цели обучения китайскому языку;общеучебные умения, навыки и способы деятельности;-место предмета «Китайский язык» в базисном учебном плане.3. Содержание обучения китайскому языку с распределением учебных часов по теме курса: начальная школа.4. Приложение. Статус программы. Рабочая программа по китайскому языку (база) для 3 класса составлена на основе следующих нормативных документов...»

















 
2016 www.metodichka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Методички, методические указания, пособия»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.