Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроника и наноэлектроника введение в направление. Хрестоматия
.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
__________________________________________________________________________
ЭЛЕКТРОНИКА
И НАНОЭЛЕКТРОНИКА
Введение в направление
Хрестоматия
НОВОСИБИРСК
2019
УДК 621.38-022.532(08)+621.3.049.77(08)
Э 455
Рецензенты:
В.И. Попов, канд. техн. наук, доцент
Б.Ф. Симонов, д-р техн. наук, профессор
Составители:
канд. филос. наук, доцент Е.Я. Букина,
канд. тех. наук, ст. преп. Р.Л. Горбунов,
Н.А. Севостьянов,
д-р техн. наук, профессор С.А. Харитонов
Работа подготовлена на
кафедре электроники и электротехники
для студентов, обучающихся по направлению 11.03.04 – Электроника
и наноэлектроника
Э 455 Электроника и наноэлектроника: введение в направление:
хрестоматия / сост. Е.Я. Букина, Р.Л. Горбунов, Н.А. Севостья-
С.А. Харитонов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. –
нов,
200 с.
ISBN 978-5-7782-3971-5
Хрестоматия представляет собой набор фрагментов текстов, которые, как уверены составители пособия, помогут начинающим специалистам в полной мере понять и осознать предмет изучаемой области.
Выбранные фрагменты наглядно демонстрируют мировые тенденции
и требования промышленности к техническим специалистам широкого профиля.
Предназначена для самостоятельного чтения студентами, обучающимися по направлению 11.03.04 – Электроника и
УДК 621.38-022.532(08)+621.3.049.77(08)
ISBN 978-5-7782-3971-5 © Букина Е.Я., Горбунов Р.Л.,
Севостьянов Н.А., Харитонов С.А., 2019
© Новосибирский государственный
технический университет, 2019
наноэлектроника.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение .................................................................................................................. 5
Часть 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ЗНАНИЕ В ИНЖЕНЕРНОМ
ОБРАЗОВАНИИ ....................................................................................... 7
Московченко А.Д. Фундаментальное и технологическое знание в инже-
нерно-технологическом образовании XXI века ................................................... 9
Крылов А.Н. Мои воспоминания ......................................................................... 15
Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы ................................................................ 19
Вейль Г. Математическое мышление .................................................................. 20
Булашкова М.Г., Ломакина А.Н., Чаузова Е.А., Зотова С.А. Роль мате-
матики в современном мире ................................................................................ 22
Щипцова Т.А., Щипцова А.В., Мустафина Д.А. Математическое мыш-
ление как основа инженерного образования ...................................................... 24
Никитаев В.В. Инженерное мышление и инженерное знание (логико-
математический анализ) ....................................................................................... 27
Рождественская Е.А. Модель математических способностей инженера
и ее реализация в процессе обучения студентов высшей математике ............. 47
Часть II. ГУМАНИТАРНОЕ
ОБРАЗОВАНИИ .................................................................................... 53
Колоницкая О.Л. Гуманитарная составляющая технического образова-
ния в XXI веке ....................................................................................................... 55
Пазухина О.Р. Гуманитарные аспекты технического инженерного обра-
зования ................................................................................................................... 61
Чешев В.В. Инженерное мышление в антропологическом контексте ............. 63
Шипунова О.Д. Когнитивные основания междисциплинарной подго-
товки инженера ..................................................................................................... 76
Кольченко М.А., Чернышев А.В. Зачем инженеру гуманитарное
вание: взгляд изнутри ........................................................................................... 78
Вишневская М.В. Применение личностно-ориентированного и кон-
текстного подходов в процессе формирования гуманитарной культуры
будущих инженеров .............................................................................................. 82
Иванова Р.А. О роли гуманитарных знаний в техническом образовании ....... 86
Часть III. ИНЖЕНЕРНОЕ МЫШЛЕНИЕ ........................................................... 89
Иванов Б.И., Чешев В.В. Становление и развитие технических наук .............. 91
ЗНАНИЕ В ИНЖЕНЕРНОМ
образо-
3
Якупова А.Р., Чернявская В.И. Компетентностная модель специалиста
технического профиля ........................................................................................ 100
Кураев А.А., Трубецков Д.И. (ред.) Методы нелинейной динамики и
теории хаоса в задачах электроники сверхвысоких частот ............................. 106
Аркадов Г.В., Батоврин В.К., Сигов А.С. Системная инженерия как
важнейший элемент современного инженерного образования ...................... 107
Рахманкулова Г.А
мирование инженерного мышления через исследовательскую деятель-
ность ..................................................................................................................... 115
Сазонова З.С., Чечеткина Н.В. Развитие инженерного мышления – ос-
нова повышения качества образования ............................................................ 129
Мачулина И.И. Основные компоненты модели инженера XXI столетия ...... 141
Крик Э. Введение в инженерное дело ............................................................... 144
Гомонай М.В., Уфимцев
инструмент углубления знаний ......................................................................... 152
Боровков А.И. Современное инженерное образование ................................... 154
Карлов Н.В., Кудрявцев Н.Н. К истории элитного инженерного образо-
вания .................................................................................................................... 171
Евстифеева Е.А., Рассадин С.В., Филиппченкова С.И., Иванов С.В. Ин-
женер XXI века: конвергенция личностных, профессиональных и соци-
значимых компетенций в ситуации принятия решения ....................... 173
ально
Часть IV. СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «ПРОМЫШЛЕННАЯ (СИЛОВАЯ)
ЭЛЕКТРОНИКА» .............................................................................. 177
Паспорт специальности Силовая электроника 05.09.12 .................................. 179
Герасимов В.Г. Основы промышленной электроники..................................... 181
Горбачев Г.Н., Чаплышин Е.Е. Промышленная электроника ......................... 186
Забродин Ю.С. Промышленная электроника ................................................... 189
Каганов И.Л. Промышленная электроника ...................................................... 192
Кузнецов Ф.А. Оценка рынка устройств и систем
в Российской Федерации .................................................................................... 197
., Кузьмин С.Ю., Мустафина Д.А., Ребро И.В. Фор-
А.М. Методы решения инженерных задач как
силовой электроники
4
ВВЕДЕНИЕ
Начало XXI века – это время неограниченных технологических
возможностей. Технологии глубоко проникли в нашу жизнь и во многом изменили ее. Инженер – это специалист, отвечающий за изобретение, внедрение и усовершенствование технологий в самых разных
направлениях человеческой мысли. Именно изобретатели и исследователи меняют мир вокруг.
Профессия инженера настолько интересна, насколько и
Инженер-специалист применяет теорию на практике, воплощает в
жизнь идеальные абстрактные модели с учетом большого количества
ограничений, создает реальные устройства или объекты. К тому же
ограничения, накладываемые на реальную модель, могут касаться широкого диапазона сфер человеческой жизни, могут быть социальными,
экономическими, механическими и т. д. Некоторые факторы, влияющие
на реальный объект, можно предсказать, тогда как другие станут
абсолютной неожиданностью.
Инженерная мысль – это мысль системная, являющаяся синтезом
всего жизненного и профессионального опыта специалиста, это объединение всевозможных сфер человеческой деятельности. Деятельность инженера всегда направлена на решение конкретных задач, которые чаще всего не формируются полностью на языке профессиональных терминов и специальных обозначений. Специалист-инженер
переводит эту задачу на универсальный язык описания моделей и объектов – язык математики, дальше использует способы описания моделей внутри специализированной области знаний и в конце концов
находит пути ее решения.
Математическое мышление помогает подходить к задаче системно.
Системное мышление – это такой образ мышления
, которое позволяет
сложна.
5
представить модель объекта и попытаться ответить на вопросы: «Что
необходимо получить в результате?»; «Что для достижения результата
имеется сейчас?»; «Чего не хватает?»; «Что необходимо сделать для
достижения цели?»; «Какие существуют способы решения подобных
задач?» и т. д. Другими словами, системный подход позволяет предвосхищать возникающие проблемы и сложности в ходе разработки
конкретной модели или системы.
XXI век – век стремительного развития науки и техники, специалисту в таких условиях необходимо быстро адаптироваться к изменению
обстоятельств, трендов и требований к продукции. Если следовать такому контексту для понятия «инженер», то необходимость общекультурного развития специалиста не вызывает сомнений. Именно общее и
совокупное знание формирует
гибкость ума, универсальность мысли.
Специалист широкого кругозора имеет возможность находить нестандартные и эффективные решения, вдохновляясь опытом всего человечества.
6
ЧАСТЬ 1
ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ
ЗНАНИЕ
В ИНЖЕНЕРНОМ
ОБРАЗОВАНИИ
ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАНИЕ
В ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ
ОБРАЗОВАНИИ XXI ВЕКА
XXI век – это век интеграции (согласования) науки, технологии,
образования.
А.Д. Московченко
Это предполагает усиление фундаментальной и технологической
составляющей при подготовке инженера
«Что же необходимо понимать под фундаментальной и технологической подготовкой современного инженера?»
В обществе (в том числе в официальной науке) до сих пор доминирует представление о фундаментальных и прикладных науках. Фундаментальные науки выявляют в «чистом виде» закономерности природы и общества, а прикладные ищут способы применения на практике
того, что познано теоретическими науками. Суть концепции в следующем: фундаментальные науки – это
ные же «науки» лишены собственного теоретико-познавательного
смысла и сводятся к определенным технологическим рецептам внедрения результатов фундаментальных наук в производство, в практику.
В таком случае существуют не два класса наук (фундаментальные и
прикладные), а один – класс фундаментальных наук. Именно в таком
ключе проводил в свое время
классификацию наук академик Б.М. Кедров. Наряду с фундаментальными науками он выделял «науки прикладные», лишенные собственного предмета исследования, например
математика (прикладные отрасли математики), физика (прикладные
отрасли физики) и т.д. Более того, в класс прикладных «наук» включены и такие науки, которые с большой натяжкой можно отнести к при
кладным отраслям, как естествознание и обществознание – это науки
технические, сельскохозяйственные, медицинские и другие, которые
1
. При этом возникает вопрос
науки теоретические, приклад-
-
1
Московченко А.Д. Проблема интеграции фундаментального и техноло-
гического знания. – Томск: ТУСУР, 2001. – 192 с.
9
по характеру являются междисциплинарными и тесно связаны с общественным производством
2
.
Взгляд, изложенный выше на фундаментальное и прикладное знание, доминировал в XX веке. Но за последние полвека в науке, в технологии, образовании произошли кардинальные изменения. Были сделаны величайшие фундаментальные и технологические открытия. Биосфера стремительно стала замещаться техносферой. Это привело к
рассогласованию между фундаментальной наукой, технологией и образованием. Технологические
как прикладные отрасли фундаментальных наук, стали обретать собственную теорию. Особенно это характерно для технического знания
знания, которые ранее представлялись
3
Образовательные системы наряду с фундаментальной составляющей
все более наращивали технологическую. Технологическое развитие
общества идет по пути глубокой интеграции науки, производства и
образования
4
. <…>
Таким образом, наряду с фундаментальными науками формируются и интенсивно развиваются науки технологические, тесно связанные
с фундаментальной наукой, образованием и общественным производством. Если фундаментальные науки описывают естественные процессы (природные и социальные), то технологические науки – процессы
искусственные, созданные человеком. Системно-методологический
переворот в науке, который связан с переходом от
фундаментальноприкладного к фундаментально-технологическому, оказал огромное
влияние на образование. Этот переворот связан главным образом с
осмыслением мира естественного и мира искусственного, согласованием этих миров.
Общепринятое представление о структуре наук (деление на фундаментальные и прикладные) основано на гносеологических предпосылках конца XIX – начала XX века и к настоящему времени безнадежно
2
Кедров Б.М. О науках фундаментальных и прикладных // Вопросы фи-
лософии. – 1972. – № 10. – С. 32–58.
3
Иванов Б.И., Чешев В.В. Становление и развитие технических наук. – Л.:
Наука, 1977. – 262 с.
4
Московченко А.Д. Проблема интеграции фундаментального и техноло-
гического знания. – Томск: ТУСУР, 2001. – 192 с.; Беляев А., Лившиц В. Технологическое образование на пороге XXI века. – Томск: STT, 2003. – 504 с.
.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]