ЭЛЕКТРОННЫЙ КУРС для ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ по АВТОМАТИЗИРОВАННОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ СВЯЗИ

February 18, 2013 by admin Комментировать »

Безрук В. М. Харьковский национальный университет радиоэлектроники пр. Ленина, 14, г. Харьков, 61166, Украина факс: (057) 702-91-13, e-mail: valeriy_bezruk@ukr.net, bezruk@kture.kharkov.ua

Аннотация – Рассматривается структура и особенности построения электронного курса по основам проектирования систем связи с применением компьютеров. Курс включает теоретические материалы, контрольные вопросы и задания, а также лабораторный практикум, которые предназначены для дистанционного обучения студентов, магистров, аспирантов и переподготовки специалистов в области связи.

■.Введение

в условиях бурного развития информационных систем возрастающие требования к качеству и срокам проектирования средств связи удается удовлетворить путем автоматизации их проектирования [1, 2]. Успехи автоматизированного проектирования систем в минувшие годы достигались прямой эксплуатацией значительного быстродействия и памяти ЭВМ при выполнении ряда проектных процедур на этапах схемотехнического, конструкторского и технологического проектирования. В современных условиях актуальной проблемой является автоматизация начальных этапов проектирования систем на системотехническом уровне в конкретных прикладных областях [3]. Это становиться возможным путем развития новых информационных технологий в проектировании, основу которых составляют теория векторной оптимизации и математического моделирования систем связи [1-3]. Эти технологии объединяют два основных направления. Первое направление включает построение и реализацию на ЭВМ математических моделей и разработку методов оптимизации систем с целью получения оптимальных проектных решений по векторному критерию оптимальности. Второе направление включает работы по разработке математических моделей систем связи, а также созданию соответствующих пакетов прикладных программ имитационного моделирования и системного обеспечения, объединенных в проблемно-ориентированные подсистемы автоматизированного проектирования.

II.         Содержание электронного курса

Учитывая, что в настоящее время стремительно развивается дистанционное образование [4], был разработан электронный курс по основам автоматизированного проектирования систем связи. Курс вкпючает электронный учебник, содержащий теоретические материалы для изучения вопросов оптимизации и моделирования систем и сетей связи; цикл лабораторных работ для приобретения практических навыков оптимизации и моделирования систем; набор индивидуальных контрольных заданий для углубленного изучения отдельных вопросов курса; вопросы для самоконтроля по каждому тематическому разделу; комплект вопросов по компьютерному тестированию, а также обширный список рекомендованной литературы по тематическим разделам.

В курсе основное внимание отводится вопросам векторной оптимизации систем и сетей связи, построению детерминированных и вероятностных математических моделей сигналов, помех, систем, сетей, а также организации статистического моделирования. Эти проектные процедуры имеют большое значение для начальных этапов проектирования информационных систем. Даются примеры задач оптимизации и моделирование систем и сетей связи. Рассматриваются алгоритмы моделирования и стандартные пакеты программ, которые могут быть использованы в автоматизированном проектировании систем и сетей связи.

Во введении электронного учебника приводиться краткое описание курса, его цели, места и роли среди других дисциплин. В последующих разделах кратко излагаются основные теоретические материалы, которые необходимо изучить, в частности, в первом разделе приведены общие сведения по автоматизированному проектированию технических систем. Во втором разделе рассмотрены особенности выбора оптимальных вариантов систем методами векторной оптимизации. В третьем разделе даны примеры задач оптимизации в области связи. В четвертом и пятом разделе рассмотрены математические модели систем и сетей связи, а также методы их статистического моделирования на ЭВМ. Рассмотрены методы и алгоритмы моделирования на ЭВМ случайных величин, векторов и процессов, типичных для имитационного моделирования систем и сетей связи. В шестом разделе приведены сведения о некоторых стандартных пакетах программ, которые могут быть использованы в автоматизированном проектировании, в частности, при оптимизации и моделировании устройств, систем и сетей связи. Список литературы вкпючает широкий перечень публикаций, которые для удобства использования разделены по тематическим рубрикам.

Для закрепления теоретического материала предусмотрено выполнение цикла лабораторных работ, которые вкпючат: исследование алгоритмов скалярной оптимизации целевых функций одной и нескольких переменных; векторная оптимизация цифровой системы связи; векторная оптимизация структуры сети связи; моделирование на ЭВМ типовых случайных процессов, используемых для математического описания систем и сетей связи; статистическое моделирование аналоговых и цифровых систем связи, имитационное моделирование сетей связи [5]. При выполнении лабораторных работ используются как специально разработанные программные продукты, так и стандартные пакеты программ, которые широко применяются в практике проектирования систем и сетей связи.

Имеются в электронном виде методические указания к каждой лабораторной работе. В начале выполнения каждой лабораторной работы предлагается изучение соответствующего теоретического материала. Далее предлагается ознакомиться с методическими рекомендациями по работе с программой для выполнения лабораторной работы, а также порядком проведения лабораторных исследований. Конечный результат выполнения каждой лабораторной работы оформляется в виде отчета в компьютерном варианте, а также защищается по соответствующим контрольным вопросам.

Для углубленного изучения теоретических сведений по курсу предусмотрены индивидуальные задания, которые охватывают как теоретические, так и практически вопросы по всем разделам курса. При выполнении этих заданий обучаемый должен использовать рекомендуемую литературу из указанного списка.

Предусмотрен также набор вопросов и заданий для компьютерного тестирования обучаемых с использованием системы OpenTEST. Эта система позволяет решать такие задачи: экспертное оценивание знаний по отдельным темам и дисциплине в целом; проведение тестирования в локальном и сетевом варианте через сеть INTERNET.

Ответы на контрольные вопросы, результаты выполнения индивидуальных контрольных заданий и результаты компьютерного тестирования учитываются при оценке уровня знаний обучаемого по дисциплине.

Все материалы электронного курса подготовлены на русском и украинском языке. Сайт электронного курса начинается с карты сайта – домашней Web- страницы (рис. 1). После его загрузки на экране высвечивается сообщение о его структуре и содержании, которые с помощью гиперссылок связано со всеми теоретическими разделами, лабораторным практикумом, индивидуальными заданиями и подразделами.

Рис. 1.

Fig. 1.

При создании электронного курса использованы современные тенденции в развитии технологий дистанционного образования. Все страницы электронного учебника основаны на типичных возможностях языка HTML, разметки данных в виде простого текста и таблиц, использования фреймов, управления форматированием и размерами шрифтов, применения атрибутов тегов HTML, использования встроенной графики в текст Web-страницы. Предусмотрена простая навигация в структуре электронного курса и быстрый переход к любому выбранному разделу и материалу путем активизации соответствующего компонента в оглавлении. Программные комплексы для выполнения лабораторных работ имеют простой и понятный интерфейс пользователя, высокую степень интерактивности с использованием стандартных элементов и широких возможностей двумерной графики для выведения результатов исследований.

Обмен информацией между преподавателем и обучаемым осуществляется по электронной почте. Пересылаются, ответы на контрольные вопросы, результаты выполнения индивидуальных контрольных заданий, а также отчеты по выполненным лабораторным работам.

III.                                  Заключение

При подготовке электронного курса учтен опыт автора по преподаванию дисциплины «Автоматизация проектирования сетей связи» для студентов специальности «Информационные сети связи» в Харьковском национальном университете радиоэлектроники. Электронный курс предназначен для дистанционного обучения студентов и магистров специальностей телекоммуникационного профиля, а также при переподготовке специалистов в области связи. Этот курс может быть использован при разных формах дистанционного образовании – как при кейсовой модели обучения, так и при виртуальной форме обучения через сеть Интернет. Его также могут использовать студенты дневной формы обучения дополнительно к традиционным видам занятий. Наряду с компьютерным вариантом курса по автоматизации проектирования сетей связи имеются твердые копии учебно-методических материалов.

IV.                         Список литературы

[1]  Захарченко М. В., Стеклов В. К., Князева Н. О. и др. Ав- томатизац1я проектування пристроТв, систем та мереж зв’язку. – К.: Радюаматор, 1996. – 256 с.

[2]  Безрук В. М . Векторна оптим1зац1я та статистичне моде- лювання в автоматизованому проектуванн! систем зв’язку. – Харк1в: ХНУРЕ, 2002. – 164с.

[3]  Вязгин В. А. Федоров В. В. Математические методы автоматизированного проектирования. – М.: Высшая школа, 1989.-184 с.

[4]  Усков В. Я, Ускова М. 14. Дистанционное образование: организационные, технологические и финансовые апекты // Информационные технологии. – 1999. – №1 . – С. 31-38.

[5]  Безрук В. М. Лабораторный практикум по исследованию систем телекоммуникаций методом моделирования на ЭВМ // Образование и виртуальность. – Харьков: УАДО,

2001.       – С. 263-268.

ELECTRONIC COURSE FOR THE DISTANCE EDUCATION ON THE COMMUNICATION SYSTEMS CAD

Bezrukh V. M.

Kiiari<iv Nationai University of Radioeiectronics 14, Lenina Avenue, Kiiari<iv, 61166, Ui<raine Fax: (057) 702-91-13, e-maii: vaieriy_bezrui<.@ui<.r.net, bezrui<@l<ture.l<iiarl<ov. ua

Abstract – The structure and designing peculiariaties of the electronic course on the foundations of communication systems computer aided design are considered. The course includes the theoretical material, the checking questions problems and also the laboratory practical work, which can be used for the distance learning of under- and post-gradute studenta, and PhD students in the direction «Telecommunications» and for the extension courses in the field on cummunication.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты