Информатизация инженерного образования (выпуск 5)

ничение. Электронное ограничение. Гетеропереходы. Двусторонние гетероструктуры. Изготовление и основные конструкции полупроводниковых лазеров. Лазеры полосковой геометрии. Плотности порогового тока для инжекционных лазеров различного типа. Вольт-амперные и ватт-амперные характеристики инжекционных лазеров. КПД. Излучательные свойства лазеров с широким контактом и полосковых лазеров. Угловая расходимость. Картина дальнего поля. Спектры излучения в зависимости от плотности тока накачки. Модовый состав излучения. Лазеры на гетероструктурах с квантовыми ямами и сверхрешетками. Уравнение Шредингера и диаграмма энергетических уровней однослойной гетероструктуры. Лазеры на квантовых точках. Современные мощные полупроводниковые лазеры с малой расходимостью пучка и особенности их конструкций. Проблемы деградации мощных полупроводниковых лазеров.

Требования к оборудованию для работы с ресурсом

ЭОР поставляется на CD-ROM и используется в локальном режиме. Минимальные системные требования: компьютер с тактовой частотой не менее 1 ГГц, объемом оперативной памяти не менее 512 Мб, 80 Мб свободного пространства на жестком диске, операционная система Windows 2000/XP. Желательно подключение к Интернет-сети для контроля знаний в системе «Прометей». Кроме того, в тексте лекций даются ссылки на термины, подробное описание которых можно найти, выйдя в Интернет.

На предлагаемом диске записаны первые четыре раздела, пятый раздел выполняется с использованием системы дистанционного обучения МЭИ «Прометей».

Требования к программному обеспечению

На стороне студента и преподавателя: операционная система Windows 2000/ XP/2003/7, браузер IE6 или равный.

Краткое описание ресурса

УМК ППЛ включает:

•электронный конспект лекций;

•описания лабораторных работ;

•тесты к лабораторным работам;

•тезаурус;

•зачетный тест.

Электронный конспект лекций включает в себя следующие темы:

•Особенности лазерного эффекта в полупроводниковых лазерах.

•Виды полупроводниковых лазеров, их достоинства и недостатки.

•Вынужденное излучение в полупроводниках.

•Условия возникновения лазерного излучения в полупроводниковых материалах.

•Виды электронного и оптического ограничения в гетеролазерах.

•Технология и конструкция ППЛ.

341

•Рабочие характеристики и параметры излучения.

•Лазеры на квантоворазмерных структурах.

•Энергетическая структура ППЛ с активным слоем в виде нанослоев.

•Проблемы деградации ППЛ.

В текст лекций в html включены ссылки на термины, подробное описание которых можно найти, нажав левую клавишу «мыши».

Лабораторный практикум состоит из следующих работ:

•Исследование спектров излучения лазерного диода.

•Изучение диаграммы направленности излучения лазерного диода.

•Исследование вольт-амперной и ватт-амперной характеристик лазерного диода.

•Изучение поляризационных характеристик лазерного диода.

Тезаурус содержит основные термины и их определения, используемые в лекциях.

Условия применения и распространения ресурса

УМК ППЛ функционирует в двух основных режимах: демонстрационном и рабочем.

В демонстрационном режиме свободно доступны электронный конспект лекций, тезаурус, описания лабораторных работ.

Для перехода в рабочий режим при осуществлении тестирования через систему «Прометей» преподавателем должна быть создана учетная запись пользователя и профиль (индивидуальный план). Для входа в систему «Прометей» в рабочем режиме пользователь должен аутентифицироваться. В рабочем режиме все действия пользователя протоколируются системой, осуществляется автоматическое выставление оценок за выполнение обязательных заданий, а преподаватель может получить статистику, как по отдельному пользователю, так и группе.

342

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ»

Автор: Э.Н. Воронков, А. В. Коновалов

Направления электроника и микроэлектроника

подготовки:

Дисциплина: полупроводниковые нетрадиционные источники энергии

Адрес ресурса: http://edward.mpei.ac.ru/index.htm

Контактная 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, ГОУВПО «МЭИ (ТУ)», информация: кафедра полупроводниковой электроники, тел.: (495) 362-7596.

е-mail: voronkoven@mpei.ru

343

Состав ресурса

В УМК входят: электронный учебник, анимационные модули, контрольные вопросы, примеры разбора и обсуждения отдельных тем, расчетные модули, программные модули текущего и итогового контроля.

Виды занятий, поддерживаемые ресурсом

Самостоятельное изучение дисциплины — электронный учебник, протоколы опроса и обсуждения отдельных тем.

Типовые расчеты, курсовое проектирование — проведение оценочных расчетов эффективности и окупаемости солнечных батарей при их приобретении, проектировании и установке в различных регионах (специализированный расчетный модуль).

Контроль усвоения материала — автоматизированная проверка знаний.

Формы обучения, поддерживаемые ресурсом

Применение ресурса в учебном процессе возможно при очной, очно-дис- танционной и дистанционной формах обучения, а так же при самостоятельном изучении курса.

Методические указания по применению ресурса

Использование ресурса особенно целесообразно при очном обучении. Наиболее эффективной оказалась следующая методика. При подготовке к лекциям студент делает краткий конспект по каждой из тем, запланированных к изучению на очередном занятии. Затем готовит ответы на поставленные вопросы, а так же вопросы, возникшие у него при работе над темой. Основное аудиторное время уходит на разбор лекций, обсуждение вопросов, возникших во время самостоятельной работы над курсом, а так же вопросов поставленных преподавателем. Обсуждение проходит с привлечением знаний, полученных в базовых дисциплинах.

Основная цель аудиторных занятий — научиться делать обоснованные оценки различных решений и подходов. Каждый ответ должен быть обоснован соответствующими расчетами. Такое обсуждение помогает не только изучению предмета, но и устранению «пробелов» по предшествующим дисциплинам. Обсуждение кратко протоколируется, и его результаты попадают в соответствующий раздел для всеобщего обсуждения.

Требования к оборудованию для работы с ресурсом

На стороне пользователя: ПК с процессором с частотой не менее 300 МГц, объемом оперативной памяти не менее 64 Мб.

344

На стороне сервера: ПК с процессором с частотой не менее 300 МГц, не менее 256 Мб оперативной памяти, не менее 70 Мб свободного места на жестком диске.

Требования к программному обеспечению

На стороне студента и преподавателя: операционная система Windows 2000/ XP/7, браузер MS Internet Explorer (браузеры других фирм могут не правильно отражать модули, использующие XML), проигрыватель Macromedia Flash, подключение к Интернету или корпоративной сети вуза.

На стороне сервера: операционная система Windows XP/2007, web-сервер Apache, интерпретатор php, сервер My SQL.

Для работы в автономном режиме: Windows 2000/XP/7, браузер MS Internet Explorer, компакт диск с ресурсом.

Краткое описание ресурса

Электронный учебник включает следующие темы:

1.Введение.

2.Солнце.

3.Способы преобразования энергии Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии.

4.Основные процессы при фотоэлектрическом преобразовании.

5.Солнечные элементы.

6.Измерение параметров солнечных элементов.

7.Конструкции и характеристики солнечных элементов.

8.Солнечные элементы с гетеропереходами.

9.Солнечные батареи (модули).

10.Фотоэлектрические системы.

11.Элементы фотоэлектрических систем.

12.Системы без накопителей.

13.Основные поколения солнечных элементов.

14.Второе поколение — тонкопленочные преобразователи.

15.Солнечные преобразователи на основе a-Si:H.

16.Солнечные элементы на основе поликристаллических пленок CdTe.

17.Тонкопленочные солнечные элементы на основе поликристаллических слоев Cu(In, Ga)Se2 (CIGS) и Cu(In, Ga)SeS (CIGSSe).

18.Солнечные элементы на квантовых точках.

19.Солнечные элементы, очувствленные красителями.

20.Термоэлектричество. Термоэлектрические преобразователи солнечного излучения.

По каждой теме имеются контрольные вопросы и протоколы обсуждения отдельных вопросов. Протоколы пополняются лектором в процессе чтения курса.

Расчетные модули:

1.Проектируем солнечную тепловую систему.

2.Проектируем солнечную электрическую систему.

345

В подсистему проверки знаний входят опросы по основным разделам и общий зачетный опрос. Каждый раздел, по которому осуществляется опрос включает примерно пять тем. Тестирующие опросы выполняют не только контролирующую, но и обучающую функцию. В том случае если студент ошибся, ему предоставляется правильный ответ и разъясняется ошибка.

Тезаурус содержит описание основных использованных в курсе технических терминов и сокращений.

Ресурс включает следующую документацию:

•программу курса,

•описание программы,

•руководство системного программиста,

•руководство программиста,

•руководство пользователя,

•комплект поставки.

Доступ к документации можно осуществить из оглавления, расположенного на титульной странице.

Для любознательных студентов имеется ряд разделов, в которые можно попасть с титульной страницы:

•факты,

•иллюстрации,

•сенсации,

•адреса сайтов по тематике курса,

•авторы проекта.

Условия применения ресурса

УМК ЭТМ функционирует в двух основных режимах: демонстрационном и рабочем.

В демонстрационном режиме свободно доступны все ресурсы учебного комплекса, однако число посещений ограничено.

Для перехода в рабочий режим преподавателем должна быть создана учетная запись пользователя. Для входа в УМК в рабочем режиме пользователь должен аутентифицироваться.

В рабочем режиме все действия пользователя протоколируются системой, и преподаватель может получить статистику как по отдельному пользователю, так и группе.

Возможно обучение студентов других вузов при условии заключения договора между вузом и МЭИ. Образец договора высылается по запросу.

Для установки ресурса на автономном компьютере может быть приобретен соответствующий компакт-диск.

346

ЭЛЕКТРОННОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ «МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ УСТРОЙСТВ»

347

Состав ресурса

Учебное пособие содержит: электронный учебник, тесты с контрольными вопросами, упражнения по анализу полупроводниковых приборов и схем, построению и расчету их моделей.

Виды занятий, поддерживаемые ресурсом

Самостоятельное изучение дисциплины — электронный учебник. Упражнения — приобретение навыков работы с программами: MatLab, Microcap, Orcad. Контроль уровня знаний — тесты.

Формы обучения, поддерживаемые ресурсом

Применение ресурса в учебном процессе возможно при очной и дистанционной формах обучения, а так же при самостоятельном изучении курса.

Методические указания по применению ресурса

Ресурс предназначен для использования студентами как электронное учебное пособие.

Требования к оборудованию для работы с ресурсом

На стороне пользователя: ПК с процессором с частотой не менее 300 МГц, объемом оперативной памяти не менее 64 Мб. На стороне сервера: ПК с процессором с частотой не менее 300 МГц, не менее 256 Мб оперативной памяти, не менее 70 Мб свободного места на жестком диске.

Требования к программному обеспечению

На стороне студента и преподавателя: операционная система Windows 2000/ /XP/7, браузер MS Internet Explorer (браузеры других фирм могут не правильно отражать модули, использующие XML), проигрыватель Macromedia Flash, подключение к Интернету. Для работы в автономном режиме: Windows 2000/XP/7, браузер MS Internet Explorer, компакт диск с ресурсом.

Краткое описание ресурса

Ресурс является кратким конспектом лекций по курсу «Численный анализ электронных схем и автоматизация схемотехнического моделирования», одной из его целей является освоение компьютерных программ, используемых для анализа и моделирования полупроводниковых приборов и простейших схем на их основе. Освоение методов схемотехнического моделирования с использованием моделей PSPICE.

Условия применения ресурса

Доступ к электронному ресурсу свободный, регистрация не требуется. Для установки ресурса на автономном компьютере может быть приобретен соответствующий компакт-диск.

348

ЭЛЕКТРОННОЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ «ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ УСТРОЙСТВА ПАМЯТИ»

Автор: К.Н. Егармин, Э.Н. Воронков

Направления электроника и микроэлектроника

подготовки:

Адрес ресурса: http://edward.mpei.ac.ru/html_mem/index.htm

Контактная 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, ГОУВПО «МЭИ (ТУ)», информация: кафедра полупроводниковой электроники, тел.: (495) 362-7596,

е-mail: voronkoven@mpei.ru

349

Состав ресурса

Учебное пособие содержит: электронный учебник, контрольные вопросы, примеры разбора и обсуждения отдельных тем.

Виды занятий, поддерживаемые ресурсом

Самостоятельное изучение дисциплины — электронный учебник, протоколы опроса, протоколы обсуждения отдельных тем.

Контроль уровня знаний — тесты.

Формы обучения, поддерживаемые ресурсом

Применение ресурса в учебном процессе возможно при очной и дистанционной формах обучения, а так же при самостоятельном изучении курса.

Методические указания по применению ресурса

Ресурс предназначен для использования студентами как электронное учебное пособие.

Требования к оборудованию для работы с ресурсом

На стороне пользователя: ПК с процессором с частотой не менее 300 МГц, объемом оперативной памяти не менее 64 Мб.

На стороне сервера: ПК с процессором с частотой не менее 300 МГц, не менее 256 Мб оперативной памяти, не менее 70 Мб свободного места на жестком диске.

Требования к программному обеспечению

На стороне студента и преподавателя: операционная система Windows 2000/ /XP/7, браузер MS Internet Explorer (браузеры других фирм могут не правильно отражать модули, использующие XML), проигрыватель Macromedia Flash, подключение к Интернету. Для работы в автономном режиме: Windows 2000/XP/7, браузер MS Internet Explorer, компакт диск с ресурсом.

Краткое описание ресурса

Ресурс является кратким конспектом лекций по физике микросхем полупроводниковой памяти, в котором рассматриваются основные требования к полупроводниковой памяти, классификация микросхем памяти, их физическая и логическая организация, информационная надежность памяти и способы её повышения, особенности отдельных типов памяти, основные тенденции развития микросхем памяти.

Условия применения ресурса

Доступ к электронному ресурсу свободный, регистрация не требуется. Для установки ресурса на автономном компьютере может быть приобретен соответствующий компакт-диск.

350