Формирование профессиональных компетенций у студентов-радиотехников

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 6 (102) 2011

УДК 141.82

В. А. АРЖАНОВ А. И. ОДИНЕЦ В. В. ПШЕНИЧНИКОВА

Омский государственный технический университет

ФОРМИРОВАНИЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ

КОМПЕТЕНЦИЙ

У СТУДЕНТОВ-РАДИОТЕХНИКОВ

Обсуждаются вопросы формирования практических навыков студентов, обучающихся по направлению «Радиотехника». Подчеркивается важность научно-исследовательской составляющей. Студентам предлагается провести расчет схемы устройства, изготовить и настроить макет.

Ключевые слова: расчет, схема, макет, устройство.

Направление «Радиотехника» предусматривает изучение таких специальных дисциплин, как «Аналоговая схемотехника», «Цифровые устройства и микропроцессоры», «Устройства приема и обработки сигналов», «Устройства генерирования и формирования сигналов», «Радиотехнические системы».

Традиционно в процессе проведения лекционных, практических и лабораторных занятий основное внимание уделяется теоретическим вопросам построения радиотехнических узлов, блоков, устройств и систем в целом, их анализа и синтеза [1].

Так как изменились условия обучения студентов в вузе, связанные с сокращением аудиторных занятий, то для формирования и развития у будущих выпускников профессиональных компетенций (в том числе и практической направленности) требуются новые образовательные услуги, реализовать которые можно по-разному. Прежде всего, учитывая общую тенденцию усиления самостоятельной работы студентов при соответствующем сокращении аудиторных занятий, следует очень внимательно отнестись к организации и проведению лабораторных и практических занятий, направленных на изучение современной элементной базы, макетирование и измерение основных характеристик отдельных узлов, блоков и устройств.

Начальные знания по радиоматериалам, радиокомпонентам, простейшим узлам радиоэлектронной аппаратуры приобретаются студентами на первом курсе на лекциях и практических занятиях по дисциплине «История отрасли». В течение пятого и шестого семестров студенты выполняют учебную научноисследовательскую работу (УНИРС), однако при этом подавляющая часть заданий связана с написанием рефератов и только отдельные студенты могут принимать участие в выполнении простейших операций по монтажу радиоэлектронных узлов и устройств в рамках хоздоговорных научно-исследовательских работ [2].

После окончания третьего курса студенты направляются на производственно-технологическую практику, продолжительность которой всего четыре недели. К сожалению, и здесь большая часть заданий связана с теоретическим изучением технологических

процессов изготовления радиоэлектронной аппаратуры, при этом предприятия (потенциальные потребители будущих выпускников) в условиях сложной экономической обстановки неохотно предоставляют студентам места для прохождения такой практики. Таким образом, и во время производственной практики студенты не получают необходимых практических навыков. В связи с этим на кафедре РТУ и СД поставлена цель по формированию профессиональных компетенций, таких как:

— способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов;

— способность проектировать радиотехнические устройства, с учётом заданных требований;

— способность выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров;

— способность к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов.

Основная задача в организации и проведении учебного процесса состоит в том, чтобы заинтересовать студентов и активизировать их деятельность в практической реализации разработанных технических решений с макетированием отдельных узлов радиоэлектронной аппаратуры, поиском возможных неисправностей в принципиальной электрической схеме.

Один из возможных вариантов решения поставленной задачи заключается в том, что студентам, изучающим радиотехнические дисциплины, в процессе выполнения лабораторных и практических занятий выдаётся задание по разработке радиоэлектронного устройства. При этом они осуществляют моделирование, расчет электрической принципиальной схемы с конкретными активными элементами (полевой или биполярный транзисторы), собирают макет и в лаборатории кафедры проверяют его работу с измерением всех требуемых характеристик [3].

Например, на кафедре «Радиотехнические устройства и системы диагностики» Омского государственного технического университета по дисциплине «Цифровые устройства и микропроцессоры сту-

денты проектируют цифровые устройства, начиная с автоколебательного мультивибратора на восьми элементах и заканчивая электронным будильником на микроконтроллере. При реализации устройства на микроконтроллере студент разрабатывает программатор, пишет программу, знакомится с технологией программирования и отладки программы. Написав одну программу, студент уже способен написать и другую, более сложную.

В рамках дисциплины «Устройства приема и обработки сигналов» в качестве лабораторной работы предлагается на первом этапе виртуальная лабораторная работа, в которой для заданного устройства разрабатывается электрическая принципиальная схема, определяются необходимые характеристики с последующим выводом на дисплей и выбираются элементы схемы, изменение которых влияет на параметры.

Лабораторную работу студенты защищают с демонстрацией результатов на компьютере. После защиты лабораторной работы студенты собирают смоделированное устройство на имеющейся элементной базе (с выбором типа резисторов, транзисторов, конденсаторов, источника питания), измеряют полученные характеристики с применением современных измерительных приборов (генератора, вольтметра, частотомера, осциллографа), сравнивая их с заданными.

Дисциплина «Устройства приема и обработки сигналов» интересна тем, что в процессе выполнения таких лабораторных работ студенты разрабатывают в течение двух семестров отдельные узлы радиоприемных устройств и, в конечном итоге, могут собрать действующий приемник на любую частоту.

В результате выполнения практических и лабораторных работ студенты, успешно защитившие полученные экспериментальные результаты, выполняют курсовой проект с практическим исполнением, который может стать темой выпускной квалификационной работы.

На кафедре «Радиотехнические устройства и системы диагностики» (РТУ и СД) организован и функционирует ресурсный центр ООО «Научно-исследовательский институт радиоэлектроники и приборостроения», в котором выполняются работы, связанные с цифровой обработкой сигналов, моделированием устройств на микроконтроллерах и программируемых логических матрицах. Приобретены отладочные модули различных фирм, на которых сту-

денты выполняют настройку разработанных устройств. При этом используются современные цифровые измерительные приборы: осциллографы, генераторы импульсов, частотомеры и др.

Многолетняя практика организации учебной научно-исследовательской работы на кафедре РТУ и СД показывает заинтересованность студентов в разработке, изготовлении и настройке электронных устройств различного назначения, что способствует формированию и развитию профессиональных компетенций. Студенты используют навыки проектирования радиотехнических устройств с учётом заданных требований, способны выполнять моделирование объектов и осуществлять профессиональную эксплуатацию современного оборудования и приборов.

Библиографический список

1. Аржанов, В. А. Интегральная система многоуровневой подготовки специалистов / В. А. Аржанов, В. В. Пшеничникова // Социально-экономическое развитие общества: система образования и экономика знаний : сб. статей IV Междунар. науч.-пр. конф. — Пенза, 2007. — С. 3 — 4.

2. Аржанов, В. А. Проблемы повышения качества подготовки специалистов / В. А. Аржанов, В. В. Пшеничникова, Л. А. Шатохина // Внутривузовские системы обеспечения качества подготовки специалистов : матер. 4-й Междунар. науч.-пр. конф. — Красноярск, 2006. — С. 141.

3. Нагорный, Н. Н. Информационная культура в высшем образовании. Проблемы повышения качества подготовки специалистов / Н. Н. Нагорный // Внутривузовские системы обеспечения качества подготовки специалистов : матер. 4-й Межд. науч.-пр. конф. — Красноярск, 2006. — С. 135.

АРЖАНОВ Валерий Андреевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Радиотехнические устройства и системы диагностики».

ОДИНЕЦ Александр Ильич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Радиотехнические устройства и системы диагностики».

ПШЕНИЧНИКОВА Вера Владимировна, старший преподаватель кафедры «Метрология и приборостроение».

Адрес для переписки: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11.

Статья поступила в редакцию 11.04.2011 г.

© В. А. Аржанов, А. И. Одинец, В. В. Пшеничникова

Книжная полка

Кузин, Ф. А. Диссертация. Методика написания. Правила оформления. Порядок защиты : практическое пособие для вузов / Ф. А. Кузин. - 4-е изд., доп. - М. : : Ось-89, 2011. - 448 с. -ISBN 978-5-9957-0326-6.

Настоящее издание — одна из первых попыток рассмотреть весь процесс подготовки и ведения диссертационного исследования. Излагаются основы методологии, методики и техники научного труда, технология написания чернового и окончательного вариантов диссертации и правила оформления ее текстового и иллюстративного материала с учетом требований, предъявляемых к рукописям, направляемым в печать. Особо подробно описывается методика составления автореферата этой научной работы и процедура ее публичной защиты. В отличие от других книг, написанных на эту тему, диссертация здесь рассматривается с позиций книговедческой науки как особый вид научного произведения, которое представляет собой отражение средствами литературы научного исследования, независимо от того, на какую ученую или академическую степень диссертант претендует. Издание адресовано магистрантам, аспирантам, соискателям и их научным руководителям. Оно может оказаться полезным и докторантам, а также всем тем, кто желает повысить культурный уровень научной работы.

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 6 (102) 2011 МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ