Правительство Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Московский институт электроники и математики Национального

исследовательского университета "Высшая школа экономики"

Факультет электроники и телекоммуникаций

Кафедра Микросистемной техники

материаловедения и технологии

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

На тему: «Обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет»

Студентка группы № А-91

Брегер Юлия Дмитриена

Руководитель ВКР

Проф. Казанский И.Н.

Москва, 2013

Аннотация

В данном дипломном проекте рассматривается обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет. Приводятся основные вопросы создания данной Интернет – подсистемы:

- структура Интернет – подсистемы;

- структура меню Интернет – подсистемы;

- методики обучения;

- методика допуска к лабораторному исследованию;

- методика лабораторного исследования;

- алгоритмическое обеспечение;

- программное обеспечение.

При проектировании данной подсистемы и оформлении дипломного проекта было использовано следующее техническое и программное обеспечение:

- персональный компьютер семейства x86; - операционная система Windows XP; - сервер Apache Server 2.2.4 for Windows; - СУБД MySQL 5.5.68 - язык программирования PHP 5.2.4; - html-редактор NetBeans IDE; - текстовый редактор MS Word 2007.

В проекте так же рассматриваются технологический процесс изготовления эпитаксиально – планарного транзистора и изготовления приборов (ИМС) по КМДП технологии.

В разделе охраны труда оценивается влияние ПК на организм человека, развитие гиподинамии при работе за компьютером и способы защиты от нее.

В экономической части дается технико-экономическое обоснование разработки Обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет с помощью частотных критериев устойчивости, проводится расчет ее сметной стоимости и стоимости эксплуатации

Содержание.

		Содержание...............................................................................................	6
		Введение...................................................................................................	7
1.		Специальная часть................................................................................	10
	1.1	Описание предметной области по характеристикам замкнутых САУ...……………	12
	1.2	Обоснование выбора программных и технических средств Интернет – подсистемы………………………………………………………………….	26
	1.3	Разработка обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет. …….	33
	1.4	Разработка структуры меню  обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет.………………………………… ……………………………………..	38
	1.5	Разработка методики обучения в Интернет - подсистеме для исследования устойчивости САУ ………………………………………….	35
	1.6	Разработка методики допуска к лабораторному исследованию устойчивости в Интернет - подсистеме …………………………………..	47
	1.7	Разработка методики лабораторного исследования устойчивости замкнутой САУ………………………………………………………………….	55
	1.8	Разработка алгоритмического обеспечения Интернет - подсистемы для исследования устойчивости САУ …………………………………	58
	1.9	Разработка программного обеспечения обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет…………………………………………………………………………	62
	1.10	Руководство разработчика обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет ……………………………………………………………………….	64
	1.11	Руководство пользователя обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет ………………………………………………………………………	67
2. Конструктивно – технологическая часть.......................…............ 72
	2.1	Технологический процесс изготовления приборов (ИМС) по КМДП технологии……………………..…...………………...………...	73
	2.2	Технологический процесс изготовления эпитаксиально – планарного транзистора	76
3.		Охрана труда………………………………………………………………….	88
	3.1	Гиподинамия при работе с ПК. Способы защиты и профилактика.	89
4. Экономическая часть………………………………………………………
	4.1	Технико-экономическое обоснование темы
	4.2.	Сметная стоимость темы
	4.3.	Оценка экономической эффективности проекта	91

	Заключение
	Литература

Введение

За последние несколько лет, в российской и зарубежной системах образования произошли существенные изменения, тесно связанные с развитием науки и техники, и научно-технического прогресса в целом. В основном процессе обучения все больше и больше заметна направленность на компьютерные и интернет технологии. Важную роль начинает играть дистанционное обучение (ДО), как более удобное и более дешевое средство обучения, по сравнению с обычными методами.

В XXI веке, веке высоких технологий дистанционное образование – очень актуальная тема, ведь оно способно очень вовремя и адекватно реагировать на изменения в развитии технологий, науки, потребностей общества.

А ведь действительно, ДО – это достаточно удобная, практичная и необходимая в наше время система. Она располагает возможностями обучения практически неограниченного количества человек, по различным специальностям. Данная система подходит как для среднего, так и для высшего образования. Одно из главных удобств ДО – это то, что возможен непрерывный обмен информации, в не зависимости от местонахождения человека, времени суток, и, как следствие, непрерывный процесс самообучения в любой удобный момент. ДО позволяет обучаться всем желающим, вне зависимости от социального статуса, т.к она значительно более дешевая, по сравнению со стандартными и устаревшими методами образования. Соответственно, ДО получило широкое распространение в системе образования: в школах, институтах, различных образовательных курсах.

Таким образом можно выделить плюсы дистанционного образования:

- обучающийся может находиться в любом удобном ему месте

- обучающийся имеет возможность сам выбирать удобное для обучения время

- обучение индивидуально

- возможность одновременного обучения большого количества человек

- повышение качества обучения (за счет Интернета, электронных библиотек и т.д.)

- повышение эффективности самостоятельной работы

- реализация новых форм и методов обучения

- удобный и быстрый доступ к необходимому для обучения материалу.

Для Российской Федерации, с ее огромными территориями и рассредоточением населения, дистанционная форма образования представляется одним из основных достижении. В России из 67 161 школы лишь 20 623 (30%) расположены в городах, а 46 538 (70%) — в сельской местности. Молодежь 1 868 районов страны не имеет возможности получить образование, отвечающее отечественным и мировым стандартам.

Дистанционное обучение очень тесно связано с таким понятием как «дистанционное образование». Разница этих понятий заключается в том, что дистанционное обучение – это процесс, когда знания передаются, а дистанционное образование – это непосредственно процесс получения новых знаний.

Главное место в системе ДО - это новые компьютерные технологии, электронные библиотеки и компьютерные учебники.

Компьютерный учебник, как и материал по предмету обучения должен содержать в себе весь основной материал по данной дисциплине. Кроме того, он должен быть удобен для пользователя: должно быть четко составленное оглавление, возможность в быстром доступе вывести на экран компьютера необходимую страницу, ключевые слова и определения, формулы и графики должны быть ярко выделены в тексте, что облегчает систему поиска информации. Все графики и иллюстрации должны быть ярко оформлены и построены в соответствующей динамике, в целях повышения внимания обучающегося человека.

Меню компьютерного учебника (учебного пособия), должно включать в себя блок теорий, вопросы для самоконтроля и самопроверки. К вопросам для самоконтроля необходимы ответы, чтобы обучающийся мог сам оценить уровень подготовки и степень освоенности материала, и при необходимости повторно изучить интересующий его раздел.

Существует два способа получения информации в ДО:

- синхронные учебные системы , т.е системы в реальном времени (on-line)

- асинхронные системы, т.е системы of-line.

Синхронные системы представляют собой участие в процессе обучения как преподавателя, так и обучающегося одновременно.

Асинхронные системы, напротив, ориентированы на то, что преподаватель и обучающийся не должны одновременно участвовать в процессе обучения.

Существует такое понятие как «смешанные системы» - в которых используются как элементы синхронного обучения, так и асинхронного.

По способу передачи данных можно назвать такие формы ДО как:

- распространение печатных материалов, электронных учебников по электронной почте;

- распространение аудио-,видео-;

- видео конференции;

- телеконференции Usenet, IRC;

- через web-страницы.

В настоящее время заметно, что Интернет практически полностью вытесняет различные формы ДО. Это связано с тем, что :

- подключение и пользование Интернет-технологиями является достаточно простым, удобным и дешевым средством;

- подключение к Интернет – не вызывает трудностей у обучающихся;

- низкая стоимость подключения.

- возможность заочного образования.

Так как мы живем в веке высоких технологий, то такие понятия как обучение на расстоянии, компьютеры, компьютерные сети, подключение и выход в интернет и т.д не являются чем-то трудновыполнимым. Соответственно, ДО приобретает все более распространенный характер. Главной задачей, на данный момент является расширение и улучшение качества ДО, а так же внедрение ДО в различные сферы обучения.

Исходя из всего вышесказанного, описанная в данном дипломном проекте обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет, является очень актуальной. С ее помощью можно обучать студентов, контролировать их знания и проводить лабораторные работы на расстоянии. В этой работе для примера в качестве базы знаний была выбрана база знаний по частотным характеристикам САУ и критериям их устойчивости. Но к данной Интернет – подсистеме можно подключить любую базу знаний, что позволит применять подсистему в различных учебных программах.