Рекламно-техническое описание

Вид материалаКурс лекций

Содержание


Цель работы
Ключевые задачи
Основные особенности
Возможности предлагаемого подхода
Проблемы и трудности
2. Специальные условия и требования организационного, технического и технологического характера.
Подобный материал:

Министерство сельского хозяйства РФ


РЕКЛАМНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ




Компьютерный курс лекций по общей и прикладной теории гироскопов


.00493497.00107-01 99 01

Листов 6


Разработчики:

______________________/Джашитов В.Э./

______________________/ Панкратов В.М./

______________________/ Голиков А.В./


24.12.2007 <пусто>

1.Функциональное назначение разработки, область применения, ее ограничения


Компьютерный курс лекций по прикладной теории гироскопов.

Современные требования к научно-образовательным курсам лекций, связанным с точными науками (теоретической механикой, теорией гироскопов и акселерометров, математическим моделированием в приборостроении и другими), чрезвычайно высоки.

Изучаемые теоретические положения и практические примеры в таких курсах являются весьма сложными, как по содержанию, так и по форме представления учебного материала.

С другой стороны, имеющиеся возможности современных стандартных и специально разработанных программных средств позволяют проводить обучение не только с помощью “мела и доски”, но и с помощью компьютера, мультимедийного проектора и экрана.

^ Цель работы: подготовка научно образованных, квалифицированных специалистов, разработчиков и создателей современной гироскопической и навигационной техники.

^ Ключевые задачи: существенное повышение эффективности обучения и его оптимизация по времени и степени усвоения сложного научного и учебного материала в процессе чтения компьютерного курса лекций по общей и прикладной теории гироскопов;

разработка нового подхода, методики применения теоретических и программных средств, использование компьютерных технологий и создание необходимого мультимедийного программного обеспечения.

При разработке компьютерного курса лекций по общей и прикладной теории гироскопов использованы материалы докладов авторов на I-XIV Международных конференциях по интегрированным навигационным системам, касающиеся современных гироскопических датчиков различного физического принципа действия.

Объем компьютерного курса лекций по общей и прикладной теории гироскопов составляет ≈34 часа.

Содержание курса включает в себя три базовых раздела:

1. Основные положения, теоремы и уравнения теоретической механики, теории теплообмена, теории упругости и термоупругости, аэрогидромеханики и оптики, используемые в прикладной теории современных гироскопов.

2. Физические основы функционирования основных типов гироскопов (гироскопы в кардановом подвесе, поплавковые, динамически настраиваемые, электростатические, волновые твердотельные, микромеханические, волоконно-оптические гироскопы).

3. Специальные задачи теории возмущенных гироскопических датчиков.

В первом разделе (≈6 часов) излагаются основные сведения из теоретической механики (кинетический момент и кинетическая энергия твердого тела при сферическом движении, теорема Резаля, динамические уравнения Эйлера, уравнения Лагранжа и др. и их применение к выводу уравнений движения гироскопов).

Во втором разделе (≈ 24 часа) рассматриваются все основные типы гироскопов по единой методике:

- принцип действия, конструкция, математические модели, задачи исследования.

В третьем разделе (≈4 часа) обучающиеся знакомятся с некоторыми современными специальными задачами теории гироскопов, например, с задачами о возможности возникновения феномена детерминированного хаоса в нелинейных температурно возмущенных динамических системах с измерительными и демпфирующими гироскопами.

^ Основные особенности предлагаемой методики преподавания курса заключаются в следующем.

1. Весь материал курса лекций представлен в виде пакетов презентационных слайдов в стандартной программной среде PowerPoint.

2. В курсе лекций предусмотрено компьютерное математическое моделирование и динамическая трехмерная визуализация принципов действия и уравнений движения всех основных типов гироскопов.

Для динамической визуализации разработано специализированное программное обеспечение c использованием программного комплекса Borland C++ Builder и графического интерфейса Open GL.

Вызов специализированных программ из презентаций PowerPoint осуществляется с помощью гиперссылок.

Математическое моделирование и динамическая трехмерная визуализация позволяют наглядно представить функционирование того или иного типа гироскопа, изучить влияние параметров гироскопа, внешних и внутренних воздействий на работу прибора.

3. Сложные рисунки, формулы, фотографии, графики, таблицы, задания для самостоятельной работы, программа курса лекций и т.п. распечатываются и выдаются студентам на лекциях как раздаточный материал.

4. При чтении лекций используется ноутбук и мультимедийный проектор с достаточной яркостью.

^ Возможности предлагаемого подхода.

Гибкая и эффективная система модернизации научного и учебного материала лекций, позволяющая добавлять, изменять и исключать, по мере необходимости, те или иные фрагменты.

Возможность демонстрации (в виде фотографий, видеофильмов, дополнительных презентаций и т.д.) реальных конструкций гироскопов и их работы, исторических, документальных и других материалов.

Возможность подключения к Интернету в режимах on-line или off-line и использования из него тех или иных необходимых данных, например, материалов конференций.

Применение разработанной методики и программных средств, позволяет решить следующие важные педагогические задачи.

Для обучающихся – это углубленное изучение, понимание и усвоение сложного материала, повышение интереса к предмету исследования и возможность изучения самых новых достижений в области теоретической и прикладной гироскопии.

Для лектора – оптимизация и повышение эффективности обучения, обеспечение наглядности результатов.

В целом, применение предлагаемой разработки должно способствовать решению важной задачи подготовки научно образованных, квалифицированных специалистов, разработчиков и создателей современной гироскопической и навигационной техники.

^ Проблемы и трудности.

Главная проблема – большая трудоемкость (интеллектуального и временнôго характера) при разработке сценария курса, при проектировании и создании презентационных слайдов по курсу лекций и специализированного программного обеспечения для динамической визуализации.

Необходимо и желательно ограничить количество одновременно занимающихся (< 15-20).

Выполнение основных требований к аппаратному оборудованию:

Наличие портативного и одновременно обладающего необходимыми (для показа фото, видео, презентаций, выхода в Интернет и т.д.) ресурсами компьютера (ноутбука). Размеры экрана должны обеспечивать видимость изображения с любого места в аудитории. Яркость и контрастность изображения на экране от мультимедийного проектора должны быть достаточными даже при ярком дневном свете.

Перспектива.

Разработка новых теоретических, методических и программных средств для чтения лекций и реализации практических, лабораторных расчетно-графических и учебно-исследовательских работ по современным основным и специальным курсам - теоретической механике, математическому моделированию в приборостроении, общей теории гироскопов и акселерометров, методам обеспечения термоинвариантности микроэлектромеханических систем и других.


^ 2. Специальные условия и требования организационного, технического и технологического характера.


Компьютерный лекций может быть реализован при поточно-групповой фотме обучения, а также при углубленной индивидуальной подготовке студентов.


3. Используемые технические средства.


Переносной компьютер (ноутбук), мультимедийный проектор с достаточной яркостью (не менее 2500 лм), большой экран (не менее 2х3 метра).

  1. Условия передачи документации или её продажи.


Только по согласованию с авторами разработки.




Саратов 2007