КОМПЛЕКС ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ»

РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОСП 10
1.1 Физические основы передачи сигналов по ВОСП 10
1.2 Основные элементы ВОСП 12
1.3 Принципы передачи цифровых сигналов 15
2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ВОЛОКОННО
ОПТИЧЕСКИМ ЛИНИЯМ СВЯЗИ 19
3. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ВСЕМИРНОЙ ИНИЦИАТИВЫ CDIO 25
3.1. История возникновения и развития CDIO-подхода к инженерному образованию 25
3.2 Концепция CDIO 27
3.2.1 Стандарты CDIO 28
3.2.2 Перечень планируемых результатов обучения CDIO 29
3.3 Всемирная Инициатива CDIO 31
3.4. Всемирная Инициатива CDIO в России 32
4. РАЗРАБОТКА СОСТАВА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ» 34
4.1 Описание методики проведения проекта 35
4.2 Комплекс лабораторных работ при изучении дисциплины «Оптические системы
связи» 40
4.2.1 Проведение лабораторной работы «Определение основных параметров
оптического волокна с помощью OTDR AM-01» 42
4.2.2 Проведение лабораторной работы «Измерения затухания с помощью приборов
SNR-OLS-01 и SNR-PMT-12C» 44
4.2.3 Проведение лабораторной работы «Сварка оптических волокон с помощью
прибора КСС-111» 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 52
ПРИЛОЖЕНИЕ А 55

Купить

Современная наука в целом, и особенно фотоника, становятся не просто мощнейшей производительной силой общества, а основой достижения стратегических целей.
Актуальность и необходимость, высокая технико-экономическая эффективность и фундаментальная практическая значимость применения волоконно-оптических линий связи (по сравнению с традиционными системами передачи информации) определяются прежде всего их способностью передавать огромнейшие потоки информации, в том числе по единичному волоконному световоду (ВС). Использование ВС вместо металлических проводников позволяет перейти в технике связи на оптические частоты, на несколько порядков превышающие частоты СВЧ диапазона, а увеличение частоты несущей расширяет диапазон пропускаемых системой связи временных частот. В волоконнооптических линиях связи при частоте оптической несущей, например 1013—1014 Гц, ширина полосы пропускания потенциально (теоретически) может быть в 104—106 раз большей, чем в системах радиосвязи, использующих электромагнитные волны с частотами 106—109 Гц.
В основе оптоволоконных технологий лежит принцип использования света, как основного носителя информации. Отправитель преобразовывает информацию в световую волну, а адресат, получая последнюю, в свою очередь интерпретирует свет как информацию. Свет гораздо проще передать на дальние расстояния с меньшими потерями, нежели электрический ток. Кроме того, он не подвержен воздействию электромагнитных полей и способен передавать на порядки большее количество информации.
В современном мире волоконно-оптические системы передач являются неотъемлемой частью нашей цивилизации. Данная инфраструктура активно развивается, сегодня насчитывается уже более пяти поколений ВОСП, поэтому для обеспечения технического обслуживания ВОСП необходима подготовка специалистов в области телекоммуникации. Для того чтобы обеспечить будущих специалистов специальными компетенциями в области телекоммуникации, необходимо разрабатывать ряд методических пособий, в качестве которых может выступать лабораторный практикум с соответствующими лабораторными работами.
Для большинства технических специальностей и направлений в содержание образования по многим дисциплинам входит лабораторный практикум. Лабораторные практикумы в области волоконно-оптических линий связи разработаны различными вузами (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Самарский государственный аэрокосмический университет, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, ГОУВПО «Сибирская государственная геодезическая академия», Северо-западный заочный технический университет, Уфимский государственный колледж радиоэлектроники и др.). Однако, как показывает практика, традиционно сложившееся проведение такого вида учебной деятельности (т.е. когда студент просто машинально производит предлагаемые ему действия), не обеспечивает развитие необходимых профессиональных компетенций у выпускников на соответствующем уровне.
Модернизация инженерного образования основана на переходе от традиционной дисциплинарной модели обучения к компетентностному формату, содержательно ориентированному в большей степени на логику будущей профессиональной деятельности.
Компетентностный подход сегодня востребован и широко реализуется в России и других странах, усиливая практическую направленность обучения, развивая деловые качества и интеллектуальные возможности специалиста.
Одним из успешных международных проектов по реализации уровневой подготовки компетентного специалиста к инженерной деятельности является прогрессивная и современная концепция модернизации инженерного образования - Инициатива CDIO. Согласно идеологии CDIO современные подходы в техническом образовании базируются на идее интегрированного обучения и подготовки специалистов к комплексной и инновационной инженерной деятельности [1].
В рамках Инициативы CDIO разработано большое количество ресурсов (документы, описания, примеры программ), которые могут быть адаптированы и внедрены с учетом специфики конкретных образовательных программ.
В свою очередь, на радиофизическом факультете НИ ТГУ планируется применение методик CDIO для развития инженерного мышления обучающихся по направлению «Радиоэлектронные системы и комплексы». Курс «Оптические системы связи» планируется включить в создание «Проектно-Конструкторского» модуля, который будет включать следующие дисциплины: «Организация и планирование производства», «Инженерная и компьютерная графика», «Основы конструирования и технологии производства РЭС», «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС», «САПР электронных приборов и устройств», «Оптические системы связи».
Планируемый результат деятельности: создание проектно-ориентированной образовательной среды в университете как условия развития инженерного предпринимательства.
Цель работы: разработка методики проведения лабораторных работ для специалистов при изучении дисциплины «Оптические системы связи» по специальности 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы».
Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
1. Изучение теоретических основ работы ВОЛС
2. Обзор имеющихся лабораторных работ по выбранной теме
3. Изучение методических основ проведения лабораторных работ по концепции CDIO
4. Разработка состава и методики проведения лабораторных работ по специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы».
Объект исследования - процесс профессиональной подготовки специалистов радиофизического факультета.
Предмет исследования - разработка модели формирования профессиональных компетенций у специалистов радиофизического факультета на основе современного практикума по курсу «Оптические системы связи».
Для проведения исследований были привлечены следующие методики: изучение и анализ исследовательской и методической литературы по вопросам качества образования, анализ практики формирования и развития компетенций и организации лабораторных практикумов.
В результате выполнения поставленных в работе задач было сформулировано научное положение, выносимое на защиту:
Внедрение концепции CDIO в комплекс лабораторных работ по курсу «Оптические системы связи» в рамках программы профессиональной подготовки специалистов по специальности 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» требует перейти от традиционной практики проведения лабораторных работ (машинальное следование инструкции) к проектно-ориентированному подходу, содержательно направленному на логику будущей профессиональной деятельности инженера.
Достоверность научного положения достигается согласием разработанного подхода с основными принципами концепции CDIO
Новизна. Впервые осуществляется попытка внедрения концепции CDIO в НИ ТГУ для проведения комплекса лабораторных работ при подготовке инженеров по специальности 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы».
Новизна достигается использованием новой методики проведения лабораторных работ, особенностью которой является проведение лабораторной работы как часть реального проекта и исходя из цели проекта, самостоятельное формулирование студентом задачи и планирование эксперимента.
Практическая значимость. Внедрение концепции CDIO в практический курс позволяет инженеру-выпускнику поддерживать ЗУН, получаемые по окончанию курса в актуальном состоянии.
Разработанный проектно-ориентированный подход при проведении лабораторных работ по курсу «Оптические системы связи» позволяет готовить инженеров к практической и исследовательской работе.
Магистерская диссертация состоит из 4 глав. В главе 1 описаны теоретические основы волоконно-оптических систем передач. В главе 2 представлен обзор лабораторных работ. Третья глава посвящена Всемирной Инициативе CDIO. Глава 4 содержит разработку состава и методики проведения лабораторных работ по специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы».
По теме диссертационного исследования опубликована работа:
Селиверстова Е.С., Маслова Ю.В., Коханенко А.П. Особенности подготовки инженеров в рамках современных образовательных стандартов с учетом использования концепции CDIO // Современное образование: развитие технологий и содержания высшего профессионального образования как условие повышения качества подготовки выпускников - ТУСУР, 2017. - С. 43-44.

Купить