авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«"ВЫСОКИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИННОВАЦИИ В ОБРАЗОВАНИИ И НАУКЕ" Материалы XVII Международной научно-методической конференции 11 – 12 ...»

-- [ Страница 4 ] --

Организация экспериментальных площадок вики-технологии Вики проста и удобна в работе, вместе с тем и на вики-порталах устраивают экс периментальные площадки (их обычно называют «песочницами»), на которых можно приобрести и развить навыки создания страниц, освоить язык вики-разметки. На ТОП Вики песочница тоже есть, но здесь предусмотрена также организация «полян». Это более широкие, нежели «песочницы», площадки для пробных шагов. Имеется в виду, что организаторы проекта могут предоставить группам участников место на вики портале для, например, совместной разработки каких-либо документов, относящихся к учебному процессу: методических пособий, инструкции, положений. Вики органично отвечает условиям совместного создания подобных продуктов, но есть ли надобность специально ради этого затевать в подразделениях университета собственные вики порталы. Можно что-то начать делать на ТОП-Вики - на подготовленной для этого площадке, получая помощь специалистов.

Публикация в Интернете и развитие словаря терминов педагогики высшей школы Один из разделов ТОП-Вики отведен вики-словарю терминов педагогики выс шей школы. Его основой явилась книга профессоров Политехнического университета «Теория и практика высшего профессионального образования» (рис. 2). Идея перевести печатную версию словаря в электронный образ, и опубликовать его для широкого дос тупа, а также, что очень важно, открыть словарь для развития (редактирования, попол нения) стала первым толчком к разработке вики-проекта (публикация в газете «Поли техник» № 7-8, 08.04.2009). Словарь явился удачной затравкой проекта, поскольку вос требованность словаря профессиональных терминов для преподавателей университетов неоспорима. А решение технологических, программных задач, возникающих при соз дании вики-портала, благодаря одновременной разработке «встроенной» методической темы изначально приобрело практическую полезность. Из всех достоинств вики, ее приспособленность к совместному собиранию слов (словарей) и энциклопедических статей на сегодняшний день продемонстрирована наилучшим образом ресурсами Ви кипедии. На ТОП-Вики развернут и будет совместно дополняться вики-словарь терми нов педагогики высшей школы, актуальный, необходимый всем, кто имеет непосредст венное отношение к высшему образованию. А «локализация» словаря на портале Поли технического университета позволит в большей мере придать ему черты, свойственные лучшим традициям методических разработок политехников.

Рис. 2. Книга - содержательная основа вики-словаря, и окно входа на вики-словарь Техническая реализация вики-портала Интернет-портал ТОП-Вики построен на основе свободно распространяемых программ с открытым кодом, то есть, допускающих модификацию. Портал размещен на Linux-сервере, управляемом ОС Ubuntu 8.04, IP-адрес: 194.85.96.150, адрес сайта:

spbgpu.net/wiki. На рис. 3 схематически показано устройство сервера и организация связей.

Для создания вики-среды необходима особая программа, относящаяся к систе мам управления содержанием сайтов (CMS), - движок вики. Здесь (и в Википедии то же) это - MediaWiki. Информация вики-сайта упакована в хранилища: в базу данных (здесь это - MySQL), в хранилища файлов, скриптов, таблиц стилей. Также на сервере имеется интерпретатор PHP, установлены интерфейсы удаленного доступа: к серверу Nautilus, к базе данных - phpMyAdmin. Защита от вирусов: ClamAV. Рассылка почто вых уведомлений идет через Postfix-сервер, с целью защиты от спама почта направля ется через relay-server провайдера. На начало 2010 г. объем портала около 300 Мбайт.

Рис. 3. Схема технической реализации портала ТОП-Вики Чтобы обратиться к ТОП-Вики, вводят в строку браузера адрес портала. Движок по этому запросу выбирает из хранилищ нужные данные, и выводит их на экран ком пьютера, сформировав в структурированные, иллюстрированные страницы, которые можно редактировать. Движок формирует удобную пользовательскую среду (интер фейс), снабжает ее инструментами, позволяющими создавать и преобразовывать стра ницы, то есть, выполнять – воспользуемся вики-терминологией - вики-разметку. Вся содержательная информация периодически архивируется с сохранением в архиве и данных, и облика (структуры) портала.

Первые итоги и план развития Проект стартовал весной 2009 года. К ноябрю 2009 г. вики-портал был сформи рован структурно и 17 ноября выведен в Интернет в тестовом режиме. В декабре портал «Технологии образования в Политехническом» был представлен в Политехническом университете на семинаре управления академической политики. Сейчас содержатель ная информация ТОП-Вики размещена на 150 страницах (из них 60 – отладочные и служебные), загружено около полусотни файлов, подключены программные расшире ний, помогающих реализовать функции, которые не предусмотрены исходными уста новками MediaWiki. Сегодня продолжается «обкатка» - выявление сбоев, устранение ошибок, корректировка структуры, ввод данных.

Главные итоги проекта: создан и опубликован в Интернете вики-портал, обору дованный необходимыми и расширенными функциями создания и редактирования страниц, созданы условия для коллективной работы над проектами в вики-среде. Тема тика портала - новые технологии университетского политехнического образования.

Существенный содержательный раздел портала - вики-словарь терминов и понятий пе дагогики высшей школы.

По ходу реализации проекта:

разработана среда коллективной работы над проектами (по схеме страниц форумов);

создана система контроля доступа к разделам портала для разных групп участников;

организована среда создания и редактирования страниц с использованием панели инструментов вики-разметки и бокса специальных символов, раз работаны шаблоны;

выстроена система архивации и переноса данных;

категоризированы тематические разделы ТОП-Вики;

разработан графический интерфейс работы с вики-словарем;

настроена система уведомлений на почтовые ящики участников вики сообщества (с учетом особенностей организации сети СПбГПУ).

Сколь долго будет длиться проект? Сейчас на этот вопрос ответа нет. Организа торы проекта считают, что проделана полезная для коллектива Политехнического уни верситета работа в сфере академической деятельности. Создана работающая и повсеме стно доступная через Интернет информационная среда, открытая для наполнения и развития. И есть понимание того, как строить в ней работу и оказывать методическую и техническую поддержку функционирования. Насколько вики-портал привьется в Поли техническом университете, где и какое найдет применение, покажет время. Планирует ся в конце учебных семестров подводить итоги работы портала и корректировать раз витие проекта.

МОМЕНТНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ БЫСТРО УБЫВАЮЩИХ ФУНКЦИЙ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ Фирсов А.Н.

Зам. зав. кафедрой «Системный анализ и управление»

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Введение Линейные функционалы (обобщенные функции) в пространствах целых функ ций изучались главным образом в связи с преобразованием Фурье. В книгах [1, 2] под робно исследованы свойства и структура линейных функционалов в пространстве Z це лых функций экспоненциального типа, убывающих при Re z быстрее любой сте пени |z| ([1], гл. II и [2], гл. III), и в пространстве H всех целых функций ([2], с. 189 – 191). Имеется, однако, ряд задач математической физики, которые не попадают в «сфе ру влияния» упомянутых пространств обобщенных функций.1 Таковы, например, зада чи теории вероятностей и статистической физики, в которых естественным требовани ем является существование (степенных) моментов функции (плотности) распределения.

В связи с этим, пространство Z не подходит, поскольку полиномы от вещественных переменных основному пространству Z не принадлежат (и, следовательно, бессмыс ленно говорить о моментах функций из Z ). Что же касается пространства H, то оно имеет слишком малый для таких задач запас регулярных функционалов: «обычная»

z n) функция принадлежит H лишь, если она очень быстро убывает (быстрее exp ( для всех n).

В настоящей работе исследуется пространство обобщенных функций E, для которого порождающее пространство основных функций E является, по существу, су жением на R пространства целых функций многих комплексных переменных порядка )2. Оказывается, что обобщен роста 1 (и, в частности, неограниченных при x ные функции из E допускают представление (его можно назвать «моментным»), кото рое естественным образом связано с основными операциями в E, и которое дает удобный метод решения некоторых классов задач математической физики.

Ниже изложение строится для случая функций многих вещественных перемен ных. Переформулировка основных результатов на случай функций многих комплекс ных переменных не представляет особого труда, но для наших целей не требуется.

Кроме того, в виду ограниченности объема статьи, в ней разбираются лишь некоторые приложения.

§1. Моментное представление быстро убывающих функций Мы будем, в основном, придерживаться терминологии книги [2]. В настоящей статье приняты следующие обозначения.

1,2,...) ;

x x1 x2... x;

x ( x1, x2,..., x ) R ( 0,1,2,... ;

q q1 q2... q ;

q ! q1 !q2 !... q !

q (q1, q2,..., q ), q j q ( x) q q x1q1 q q q x x2... x ;

D ( x) ( x) ;

x2 2... x q q1 q x Последующие замечания относятся и к другим пространствам обобщенных функций:

K, S,W (обозначения из [2]).

Отметим, что основные пространства подобного типа изучались в [3] в связи с преобразовани ем Фурье (см. также [4], с. 500 – 505).

q q1 q q... ;

0 pj q j, j 1,2,..., ;

p p1 p p qj qj ! p Cq jj (биномиальные коэффициенты).

pj qj ! qj pj !

1.1. Линейные непрерывные функционалы в пространствах целых функ ций Определение. Пусть вещественное число s 0, – натуральное число. Через будем обозначать линейное пространство, вообще говоря, комплекснозначных s C (R ) таких, что для любого вещественного 0 выполнено нера функций венство q (s )x D q ( x) C (s )e x R, q 0, (1.1), s, где С – постоянная, зависящая, вообще говоря, от, но не зависящая от q.

Введем в счетную систему норм s D q ( x) () (s )x sup e, 1,,,.... (1.2) q s (s ) q, x () Очевидно, для всех величины конечны.

s s Теорема 1.1. Пространство s, наделенное системой норм (1.2), для каждого s 0 является полным счетно-нормированным пространством, т.е., по терминологии книги [2], является пространством основных функций.

Положим далее (см. [2], гл.1, §8).

s s,a R. Тогда:

Теорема 1.2. Пусть s 1) Ряд Тейлора для :

q (a) ( x a) q ( x) (1.3) q!

r0q r сходится для всех x R.

2) Частичные суммы q m (a) ( x a)q Sm ( x) q!

r0q r сходятся к в смысле сходимости в пространстве для каждого s.

s ( x) является целой функцией вещественных аргу Формула (1.3) означает, что ментов x1, x2,..., x.

Введем далее пространство как сопряженное к (т.е. пространство обоб щенных функций);

в нем обычным образом ([2]) определяются линейные операции, операция умножения на функции из, операции предельного перехода и дифферен цирование. Результат действия функционала f на основную функцию будем обозначать символом ( f, ).

Отметим, что запас регулярных функционалов в достаточно велик. Так, вся кая суммируемая в R функция f ( x), удовлетворяющая условию 0, 0, f ( x) O exp x, x, (1.4) линейный непрерывный функционал f по формуле порождает в f, f,. (1.5) R Такой функционал мы будем называть регулярным.

Теорема 1.3. Пусть a R. Всякий элемент f можно единственным об разом представить в виде q q f ca, (1.6) a r0q r где q ( 1) q f, ( x a)q.

c (1.7) a q!

Здесь:

( x a ) – -функция, сосредоточенная в точке a R :

a, (a) ;

a q q – определяемая стандартным образом производная вида от a:

a x1q1 x2 2... x q q q (a) q q, ( 1).

a x2 2... x q x1q1 q q ca Теорема 1.4. Для того, чтобы последовательность чисел определяла q по (1.6) функционал f, необходимо и достаточно, чтобы 1q q lim ca 0.

q q q Теорема 1.5. Пусть f, g и ca, d a – коэффициенты разложений (1.6) для f и g соответственно. Тогда имеют место следующие соотношения:

q q q f g ca da, 1), ;

a q q qk k 2) D f ca,k 0;

a l0ql q q f ha иf f 3) Если, то и, где:

a l0ql p!

q p ( 1) r ( p q) ha ca ( a), p, q 0.

q !( p q )!

r0 p rq pq ( x) ( x a) m, m В частности, если 0, то (q m)! q q m ( 1) m ha ca.

q!

Теорема 1.6. Пусть обобщенная функция f зависит от некоторого, вооб ще говоря комплексного, параметра : f f ( ) и пусть q ( 1) q f ( ), ( x a ) q.

c () a q!

Тогда:

q 1) Если f ( ) непрерывна (в смысле сходимости в ) в точке, то и ca ( ) непрерывны в той же точке для всех q.

q 2) если f ( ) дифференцируема по, то существует производная dca ( ) d и df ( ) dq q ca ( ).

a d d q q q Теорема 1.7. Пусть f, g и ca, d a – коэффициенты разложений (1.6) для f и g соответственно. Тогда существует свертка f q, причем q q f g ha, a |q | где:

aq i j q i j qi j ha ( 1) ca d a, i, j, q 0.

(q i j )!

ijq В частности, при a 0R q i j h0 c0 d 0.

ijq 1.2. Моментные представления регулярных функционалов Теорема 1.8. Пусть f L2 (R ) и, кроме того, порождает в регулярный функционал f (см. (1.5)). Тогда равномерно для почти всех x R:

1 x k q q f ( x) lim c0, (1.8) k0 qk где обозначено:

x x1 x q q1 q... ;

qj Sin x j (q j k) qj!

qj ( 1) k xj.

xk (q j k )!

k0 j Кроме того, для s,x R справедливы асимптотические соотношения:

s 2s ( x) O, x ( x) O ( x), x 0;

;

x ( 1) s 2s O x2, x ( x) 0.

2s Теорема 1.8а. В условиях предыдущей теоремы равномерно для почти всех x R справедливо асимптотическое соотношение 1 x k q q f ( x) c0 O ( ), 0. (1.9) k0 qk Отметим, что представление (1.9) позволяет давать приближенное значение для функции f ( x ) L2 (R ), порождающей в регулярный функционал, если известно лишь конечное число ее моментов. В частности, такая ситуация возникает в том случае, когда преобразование Фурье функции f ( x) представляет собой аналитическую функ цию, для которой практически можно указать лишь конечное число ее коэффициентов Тейлора. Пример будет дан ниже в §3.

§2. Асимптотика по времени решения линеаризованного уравнения Больц мана Рассмотрим задачу Коши для линеаризованного уравнения Больцмана кинетиче ской теории газов [4]:

f f u Lf, t 0, L f Kf f, (2.1) t x f ( x, u, t ), x R 3, u R3, t f 0, f f0 ( x, u ) (2.2) t Здесь f ( x, u, t ) - линеаризованная функция распределения молекул по коорди натам x и скоростям u в момент времени t. K f - линейный ограниченный опера тор, действующий на f как функцию u ;

(u ) O(u ) при u,0 1, u u. Свойства функции (u ) зависят от конкретной модели межмолекулярного взаимодействия, принимаемой при выводе кинетических уравнений. Подробности см. в [4 - 8].

Известно [5а, б], что решение задачи (2.1), (2.2) имеет при t в общем слу чае степенную асимптотику вида O, 0. Этот результат получается в 1t предположении, что f ( x, u, t ) при x x ведет себя в некотором смысле как функция из L p (R x ), p 1.

Оказывается, что если на поведение f ( x, u, t ) при x наложить более же сткие требования (например, потребовать, чтобы f ( x, u, t ) удовлетворяла по x усло вию типа (1.4)), то установление равновесия (т.е. стремление функции f к нулю при t ) происходит экспоненциально быстро.

Идея доказательства состоит в следующем. Будем искать f ( x, u, t ) в классе R 3 и всех t функций таких, что при почти всех u 0 f ( x, u, t ) x, т.е. функцию f можно представить в виде q q f ( x, u, t ) c (u, t ) (x). (2.3) r0q r Подставляя это выражение в (2.1) и учитывая теорему 1.6, получим для коэффи q циентов c (u, t ) бесконечную «зацепляющуюся» систему уравнений:

c (0) L[c (0) ], (2.4) t c(q) u3c ( q I3 ) L[c ( q ) ] [u1c ( q I1 ) u2c ( q I2 ) ], q 0, (2.4) t где через I1, I 2, I 3 обозначены мультииндексы (1, 0, 0), (0, 1, 0) и (0, 0, 1) соот ветственно.

Уравнения (2.4)2 представляют собой неоднородные уравнения вида c(q) L[c ( q ) ] g q (u, t ), q 0, t где g q (u, t ) - известная функция (на каждом шаге – своя). Таким образом, свой (q) ства функций c (u, t ) зависят от свойств оператора L. Последние достаточно полно изучены [4 – 9]. В частности, оператор L на подпространстве функций w(u, t ), ортого нальных в смысле L2 (R u ) подпространству аддитивных инвариантов (что, по сущест ву, эквивалентно выполнению классических законов сохранения для массы газа), по рождает полугруппу T (t ), t 0 ограниченных операторов, дающую решение абст рактной задачи Коши для уравнения (2.4)1;

при этом оказывается t T (t ) const e, 0. Методом, аналогичным использованному в [4 – 6], по ин дукции получаем для решений уравнений (2.4)2 оценку вида c ( q ) (t ) const e t, 0, где const зависит от начальной функции распределения f 0 ( x, u ) и параметров оператора L. Последняя оценка, с учетом теоремы 1.8, позволяет сделать заключение об экспоненциально быстром (по времени) установлении равнове сия в системе, описываемой уравнением (2.1).

§3. Одномерное стационарное уравнение Колмогорова-Феллера Рассмотрим следующее уравнение:

d x 2 ) w( x ) (x p (a ) w( x a )da w( x ) 0. (3.1) dx,, Здесь - постоянные вещественные числа, p(a) – заданная функция. К уравнению (3.1) добавляются условия w( x) 0, w( x )dx 1. (3.2) x В случае = 0 для решения этого уравнения удается естественным образом ис пользовать преобразование Фурье (такие результаты известны). В случае же 0 по добная задача, насколько нам известно, не исследовалась. Отметим далее, что приме нение преобразования Фурье, как правило, приводит к необходимости решения задачи его обращения, что часто вызывает серьезные трудности, тем более, если решение пре образованного уравнения известно лишь приближенно. Использование результатов § позволяет подобные трудности обойти.

Предположим, что преобразование Фурье p ( k ) функции p(x) является целой аналитической функцией вещественной переменной k.3 Пусть далее w(k ) - преобразо вание Фурье функции w( x ). Положим w(k ) (k )exp i k. (3.3) Применяя к (3.1) преобразование Фурье и переходя, согласно (3.3), к функции, получаем хорошо известное в теории линейных дифференциальных уравнений уравне ние (k ) q (k ) (k ) 0, (3.4) где q(k) 0 – известная целая аналитическая функция q2 k 2....

q (k ) q0 q1k В соответствии с (3.2), краевые условия для приобретают вид (k ) 0, (0) 1. (3.4а) k Так как q(k) – целая аналитическая функция, то (k) – тоже целая аналитическая функция4. Пусть a2 k 2....

(k ) 1 a1k Подставим это выражение в (3.4). Тогда для коэффициентов an получаем систему уравнений:

Все рассматриваемые функции являются функциями вещественного переменного;

аналитич ность, следовательно, означает разложимость функции в ряд Тейлора по степеням этого вещественного переменного (возможно, с комплексными коэффициентами) в соответствующей области.

Подчеркнем еще раз, что речь идет об аналитических функциях вещественной переменной. По этому условия (3.4а) не противоречат предположению о том, что (k) – целая функция.

n (n 1)(n 2)an as qn 0, n 1, 2,...;

a0 1. (3.5) 2 s s При n = 0 сразу находим a2. Остальные коэффициенты, начиная с a3, выражают (k ) :

ся линейно через a1. Поэтому из (3.5) получается следующее представление для (k ) a1 g (k ) h(k ), где g(k) и h(k) – известные целые функции. Для нахождения коэффициента a воспользуемся асимптотикой при k решения уравнения (3.4), получаемой мето дом ВКБ. Именно [9, гл. 7], a1 g (k ) h(k ) C [q (k )] 4 (1 (k )), (*) a1 g (k ) h (k ) C [q (k )] 4 (1 (k )), (**) где 1 и 2 – бесконечно-малые при k. Деля равенство (**) на равенство (*) и переходя к пределу при k, получим hq 2 h a1 lim.


gq 2 g k (k ) легко находим тейлоровские Через коэффициенты разложения функции коэффициенты функции w(k ) (т.е. моменты функции w( x ) ). Для нахождения w( x ) теперь достаточно воспользоваться теоремой 1.8.

Литература:

1. Гельфанд И.М., Шилов Г.Е. Обобщенные функции и действия над ними. – изд. 2, М.: Физматгиз, 1959. – 472 с.

2. Гельфанд И.М., Шилов Г.Е. Пространства основных и обобщенных функций.

– М.: Физматгиз, 1958. – 308 с.

2. Гред Г. Асимптотическая теория уравнения Больцмана. II // Некоторые вопро сы кинетической теории газов. - М.: Мир, 1965, с. 93 – 128.

3. Паламодов В.П. Преобразование Фурье быстро растущих бесконечно диффе ренцируемых функций // Труды Моск. матем. о-ва, 1962, т. 11, с. 309-350.

4. Функциональный анализ (серия СМБ) // под ред. С.Г. Крейна. – М.: Физмат лит, 1972, 426 с.

5а. Маслова Н.Б., Фирсов А.Н. Решение задачи Коши для уравнения Больцмана. I // Вестн. Ленингр. ун-та, 1975, № 19, с. 83 – 88.

5б. Маслова Н.Б., Фирсов А.Н. Решение задачи Коши для уравнения Больцмана. II // Вестн. Ленингр. ун-та, 1976, № 1, с. 97 – 103.

6. Фирсов А.Н. Решение задачи Коши для нелинейного уравнения Больцмана // Аэродинамика разреженных газов. Вып. 8. – Л.: изд-во Ленингр. ун-та, 1976, с. 22 -37.

7. Черчиньяни К. Теория и приложения уравнения Больцмана. – М.: Мир, 1978. – 480 с.

8. Маслова Н.Б. Математические методы исследования уравнения Больцмана // Алгебра и анализ. Т. 3, вып. 1. – Л., 1991, с. 3 – 56.

9. Федорюк М.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения. – М.: Наука, 1980. – 352 с.

10. Фирсов А.Н. Об одном моментном представлении быстро убывающих функ ций и его приложениях к решению кинетических уравнений // VIII Всесоюзная конфе ренция по динамике разреженных газов (24 - 26 сентября 1985 г). Тезисы докладов.

Т. 1. М., 1985, с. 18.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ МЕХАТРОНИКИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА Стажков С.М.

Первый проректор – проректор по учебной работе, Копаев С.А., Михайлов М.В.

Балтийский государственный технический университет «Военмех» имени Д.Ф. Устинова Копычев В.А., Юров А.В.

Российско-германский научно-образовательный проект БГТУ-FESTO В настоящее время в российском образовании происходят коренные перемены, связанные с переходом на европейские принципы организации и ведения учебного процесса, оценки знаний и компетенции обучающихся. Повышение эффективности и качества учебного процесса напрямую связано с использованием современных техно логий обучения.

Одним из путей указанных задач является расширение использования возмож ностей современных информационных и коммуникационных технологий. Как извест но, обучение, проводимое с применением данных технологий, получило название «дис танционное».

Информационные технологии в дистанционном обучении играют роль инстру ментов, которые:

обеспечивают учащимся удаленный доступ к учебным материалам;

предоставляют учащимся средства общения с преподавателем, а также между собой;

осуществляют управление и контроль процесса обучения;

предоставляют возможность создания эффективных тренажеров, симуля ций и т.д.

Ключевым элементом построения обучения с использованием технологий дис танционного обучения является обеспечение удаленного доступа к различным учебным материалам. Именно благодаря такой возможности совокупность описываемых техно логий и получила название - технологии дистанционного обучения. Сегодня наиболее широкое применение для доставки учащемуся учебных материалов получил Интернет.

Одним из наиболее эффективных средств, использующихся при проведении дистанционного обучения, является виртуальная аудитория. По сути, имитируется пол ноценная работа в учебной аудитории со всеми необходимыми учебными элементами.

Кроме того, виртуальная аудитория может обладать набором возможностей, которые значительно расширяют диапазон её применения. Например, это возможность удален ной работы с программными продуктами или лабораторным оборудованием.


Также при проведении дистанционного обучения крайне важным является пре доставления доступа учащимся к различным методическим материалам, необходимым им для обучения. С этой целью организуются специализированные электронные биб лиотеки, которые позволяют учащимся получить доступ к материалам в любое удобное для них время.

Международный проект дистанционного обучения «Синергия» был основан в 2007 году с учетом самых современных принципов организации дистанционного обу чения для подготовки специалистов в области промышленной автоматизации и меха троники. В данном проекте принимают участие 5 вузов: Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Д.Ф. Устинова (БГТУ), Московский энергети ческий институт (МЭИ), Севастопольский национальный технический университет (СевНТУ), Омский государственный технический университет (ОмГТУ) и Карагандин ский государственный технический университет (КарГТУ). В данный момент ведутся работы по включению в проект «Синергия» Венского технического университета при кладных наук (TUV). В БГТУ «Военмех» проект реализуется на базе Российского германского научно-образовательного проекта БГТУ-ФЕСТО. Во всех этих универси тетах имеются свои лаборатории мехатроники, где в качестве стендов используются модульные производственные станции фирмы ФЕСТО (MPS), которые реализуют раз личные технологические процессы и состоят из реальных промышленных компонентов (рис. 1). MPS предназначены для изучения студентами основ построения и функциони рования мехатронных систем, принципов автоматизации производственных процессов на их базе, а также методов управления ими. Обучающиеся, при поддержке преподава телей, готовят программы управления разного назначения и непосредственно контро лируют работу станций.

Рис. 1. Модульные производственные станции На базе лабораторий мехатроники в рамках проекта «Синергия» была реализо вана принципиально новая форма дистанционного обучения, основная идея которой состоит в обеспечении удаленного доступа не только к методическим материалам, но к реальным лабораторным стендам, в данном случае – к MPS. В 2007 году совместными усилиями, с участием компании ФЕСТО, была создана система взаимного дистанцион ного доступа студентов каждого центра через Интернет к оборудованию всех осталь ных университетов, участвующих в проекте (рис. 2). Работа с удаленным оборудовани ем ведется из компьютерного класса лаборатории. Этот класс оснащен персональными компьютерами с установленным программным обеспечением Sitmens STEP7 для про граммирования ПЛК Siemens Simatic S7-300, под управлением которого работают мо дульные производственные станции. В процессе работы студенты составляют управ ляющие программы и пересылают их на учебные стенды других учебных центров. По обратным каналам к ним поступает телевизионная информация о работе стендов и сиг налы датчиков стендов, по этим сигналам можно проводить детальный анализ процесса управления.

Рис. 2. Структура проекта «Синергия»

На данный момент в рамках проекта «Синергия» производится внедрение новой системы проведения дистанционных лекций на базе аудиторий с оборудованием для видеоконференцсвязи, существующих в университетах. С ее помощью возможно осу ществлять Интернет-соединение с другими учебными центрами в режиме он-лайн кон ференций. При этом преподаватель может читать лекции своему предмету, а также представлять их электронную версию студентам любого из всех 5 вузов-участников проекта. Студенты в реальном времени имеют возможность общаться с преподавателем и видеть презентацию его лекций. Кроме того, благодаря использованию устройств сенсорного ввода, преподаватель может вводить в свою презентацию рукописные ком ментарии и рисунки, необходимые для лучшего понимания материала.

Основным преимуществом такого подхода к проведению занятий является то, что студенты имеют возможность прослушать лучшие по данному предмету лекции высококвалифицированных преподавателей из разных университетов, не теряя при этом визуальной связи с лектором и имея возможность задавать ему вопросы в он-лайн режиме. Дистанционно прочитанная лекция сохраняется и архивируется, благодаря че му каждый студент при необходимости может прослушать ее повторно. Следует отме тить, что данная система не требует высокоскоростного интернет-соединения, благода ря чему ее внедрение в заинтересованных в сотрудничестве учебных заведениях не вы зывает трудностей. В качестве дополнительного применения, дистанционная система может быть использована для проведения он-лайн конференций, семинаров и совеща ний.

На данный момент между вузами-участниками проекта «Синергия» был прове ден ряд успешных тестовых соединений и пробных занятий. В ближайшее время пла нируется начать чтение дистанционных лекций по курсу «Микроконтроллерные систе мы управления» (МЭИ) и «Проектирование мехатронных модулей» (БГТУ) в рамках учебного графика.

В планах по развитию проекта «Синергия» намечен процесс интеграции двух реализуемых видов дистанционного обучения: удаленных лабораторных работ и дис танционных лекций. При этом лаборатория мехатроники и лекционная аудитория будут объединены сетью и видеосвязью. Подобная интеграция позволит с одной стороны, дополнить лекции по направлениям мехатроники и промышленной автоматизации де монстрацией работы модульных производственных станций и, с другой стороны, обес печить лабораторные занятия необходимой теоретической поддержкой со стороны преподавателя в режиме реального времени.

УКАЗАТЕЛЬ УЧАСТНИКОВ КОНФЕРЕНЦИИ ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ…………………………………………………………………………… АНАЛИЗ ПРОЕКТОВ ФЕДЕРАЛЬНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЫ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ (ФЦПРО) АНИСИМОВ П.Ф., БЛАГОВЕЩЕНСКАЯ М.М ОПЫТ ВЕДУЩИХ ВУЗОВ РОССИИ В РАЗРАБОТКЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ АНИСИМОВ П.Ф., БЛАГОВЕЩЕНСКАЯ М.М, КОЗЛОВ В.Н.

ЗАДАЧИ ВУЗОВ РОССИИ ПО ПЕРЕХОДУ НА УРОВНЕВУЮ СИСТЕМУ И ФЕДЕРАЛЬНЫЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ АНИСИМОВ П.Ф., ВАСИЛЬЕВ Ю.С., КОЗЛОВ В.Н., РОМАНОВ П.И.

ИЗМЕНЕНИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ – НОВАЯ СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОЗИНА Н.М.

ПЕРСПЕКТИВЫ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ УНИВЕРСИТЕТОВ И РОЛЬ РЕЙТИНГОВ КРУЖАЛИН В.И.

ТЕОРИЯ ЗНАНИЙ И БАЗИСНЫЕ КОМПЕТЕНТНОСТНЫЕ МОДЕЛИ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ И НАВЫКОВ ДЛЯ СИСТЕМ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ КОЗЛОВ В.Н., КИМКОВ В.Н. МАСЛЕННИКОВ А.С.

НОВЫЕ ФГОС: ШАГ НАВСТРЕЧУ РЫНКУ ТРУДА БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ А.В.

ПЕРСПЕКТИВНАЯ МОДЕЛЬ КЛАССИФИКАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ В РОССИЙСКОМ ОБРАЗОВАНИИ САЗОНОВ Б.А.

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БГТУ «ВОЕНМЕХ»

СТАЖКОВ С.М., ЗАЙЦЕВ А.С., ЕМЕЛЬЯНОВ В.Ю., ВОРОНИН И.В., ЖЕРДЕР А.А., МАЛЬЦЕВ С.Н.

ПЛАНИРОВАНИЕ КАРЬЕРЫ КАК ИНСТРУМЕНТ РАЗВИТИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ И ЛИЧНОСТНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ МАЛЫГИН Л.Л., ЗАЛЮБОВСКАЯ Е.Г., ОБРЯДИНА О.Ю.

УНИВЕРСИТЕТ КАК САМООБРАЗУЮЩАЯСЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ШЕСТАКОВ А.Л., ВАУЛИН С.Д., ВОЛОШИНА И.А., КОТЛЯРОВА И.О.

СОЦИАЛЬНЫЕ ОСНОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРЮНОВ В.П.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ПЕРЕЧНЕЙ НАПРАВЛЕНИЙ ПОДГОТОВКИ, ПРОФИЛЕЙ ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРОВ И МАГИСТЕРСКИХ ПРОГРАММ НИКИФОРОВ В.И.

ТЕХНОЛОГИЯ, ОРИЕТИРОВАННАЯ НА ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОНИМАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗНАНИЙ ПО ХИМИИ И ЭКОЛОГИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ КИБЕРНЕТИКИ И СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА БЛИНОВ Л.Н., ПОЛЯКОВА В.В.

«ТЕХНОЛОГИИ ОБРАЗОВАНИЯ В ПОЛИТЕХНИЧЕСКОМ» - ИНТЕРНЕТ-ПОРТАЛ НА ОСНОВЕ ВИКИ-ТЕХНОЛОГИИ НОВИКОВ Ю.Н., ПЕТРОВ А.Ю., УШАКОВА Ю.В.

МОМЕНТНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ БЫСТРО УБЫВАЮЩИХ ФУНКЦИЙ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ ФИРСОВ А.Н.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ МЕХАТРОНИКИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА СТАЖКОВ С.М., КОПАЕВ С.А., МИХАЙЛОВ М.В., КОПЫЧЕВ В.А., ЮРОВ А.В.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.