CC BY
22
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
117
Рисунок 6. Вариант № 2 фрагмента КОТС
Таким образом, проведен краткий анализ методов передачи информации, структурных схем и функциональных особенностей базовых модулей и блоков КОТС. Вариант № 2, при длине 950 м входного сегмента ВОЛС, с использованием ОАМ мод, обладает определенными преимуществами в сравнении с другими рассмотренными структурами КОТС. При этом получена оптимальная структура по проекту оптической комплексированной системы связи с атмосферными сегментами.
Список литературы
1. Банах В.А., Белов В.В., Землянов А.А. Распространение оптических волн в неоднородных, случайных, нелинейных средах. Томск, ИОА СО РАН, 2012. - 402 с.
2. Gibson G., Courtial J., Padgett M. et al. Free-space information transfer using light beams carring orbital angular momentum // Optics Express. - 2004.- v. 12.-Is. 22.- p. 5448 - 5456.
3. Кузяков Б.А., Кириллова Ю.А. Оценки дисперсии флуктуации интенсив ности лазерных пучков в турбулентной атмосфере. II Всероссийская конфе рен-ция по фотонике и информаци онной оптике. Сборник научных трудов. МИФИ, М.- 2013. - с. 211 -212.
4. Милютин Е.Р. Атмосферные оптические линии связи в России // Вестник связи. - 2008. - №2 - с. 89-90.
5. Б.А. Кузяков, Субботин Р. В., А.А. Харчевский. Особенности оценки дисперсии флуктуации интенсивности на оси лазерного пучка в турбулентной
атмосфере. М. - 2012.- 61 н.т.к. МИРЭА.- Ч. 2.- с. 49 - 54.
6. Кузяков Б.А., М.А. Карпов, Е.В. Егорова, Тихонов Р.В., Муад Х.М. и др. Повышение доступности оптической телекоммуникационной системы с атмосферными сегментами. // Электромагнитные волны и Электронные системы. - 2013.- т. 18.- № 12.- с. 38
- 43.
7. Sanchez D.J., Oesch D.W. Localization of angular momentum in optical waves propagating through turbulence // Optics Express. - 2011.- v. 19.- Is. 25.- p. 25388-25396.
8. Кузяков Б.А., Тихонов Р.В. К проблеме повышения доступности оптической телекоммуникационной системы с атмосферными сегментами // Труды IIIй Всероссийской конференции по фотонике и информационной оптике. М.: НИЯУ МИФИ. - 2014.-c. 23 - 24.
9. S.M. Zhao, J. Leach, L. Y. Gong, J. Ding, and B. Y. Zheng. Aberration correc tions for free-space optical communications in atmosphere turbulence using orbital angular momentum states. //Optics Express.- 2012.-Vol. 20.- Is. 1.- p. 452-461.
10. K. Zhu, S. Li, Y. Tang, Y. Yu, H. Tang. Study on the propagation parameters of Bessel-Gaussian beams carring optical vortices through atmospheric turbulence. // J. Opt. Soc. Am. A. - 2012. - Vol. 29.- Is.
- р. 251 - 257.
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ВУЗА
Кучерюк Виктор Иванович
Канд. техн. наук, профессор кафедры прикладной механики, г. 'Тюмень Кривчун Наталья Аркадьевна, Уманская Ольга Леонидовна
Канд. техн. наук, доценты кафедры прикладной механики, г.Тюмень
АННОТАЦИЯ
В предыдущих статьях авторов изложена сущность приложения методов системного анализа, оптимизации и математического моделирования к учебному процессу в ВУЗе. В структуре ВУЗа важным элементом всей системы является преподаватель-студент. В данной статье рассматривается преподаватель, как одна из ключевых фигур в системе высшего образования. Он выполняет учебную, методическую, научно-исследовательскую и производственную работы. В статье мы отмечали общий подход к рациональному распределению времени преподавателя на базе системного анализа и математического моделирования.
ABSTRACT
The idea of using methods of system analysis, optimization, and mathematical modeling to curriculum in universities was presented in the previous authors ’ articles. The important element of the whole system is teacher-student. A teacher is considered as one of the key figure in the system of higher education in this article. He or she does educational, methodical, research and
118
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
production work. In the article we have underlined the main way to rational allocation of teacher’s time on base of system analyses and mathematical modeling.
Ключевые слова: системный анализ, математическое моделирование.
Keywords: system analysis, mathematical modeling
В настоящие время, как правило, исследование объекта производится на моделях, которые отображают основные свойства «оригинала». В зависимости от соответствия и способа представления между моделью и натурой, модели могут быть физические, химические, биологические, социальные, математические. Моделирование, как форма отражения действительности, зарождается в античную эпоху одновременно с возникновением научного познания. Начало и развитие моделирования в различных областях связано с именами Брунеллески, Микеланджело, Леонардо да Винчи, Н. Ньютона, Кельвина, Максвелла, Ф.А. Кекуле, Бутлерова, Н. Винера, Ди. Неймания и др.
Под математической моделью принято понимать совокупность соотношений (уравнений, неравенств, логических условий, операторов и т.д.), определяющих характеристики состояний объекта моделирования, а через них и выходные значения - реакции, в зависимости от параметров объекта оригинала, входных воздействий начальных и граничных условий, времени.
Математическая модель учитывает лишь те свойства объекта, которые отражают, определяют и представляют интерес с точки зрения целей и задач конкретного исследования.
ВУЗ это открытая система[1, с.157]. Для него исходным «материалом» являются школьники. Готовая «продукция» поступает на предприятия, в офисы, научно-проектно-исследовательские учреждения. Таким образом, имеем систему первого уровня: дошкольное учреждение-школа-ВУЗ-предприятие. Если теперь выделить подсистему «ВУЗ» и рассматривать ее, как систему второго уровня, можно ее записать с элементами: ректор-ректо-рат-отделы-институты-кафедры-преподаватели-студенты (Рис.1).
Поскольку имеется различие между очным и заочным обучением, мы остановились на очном обучении в техническом ВУЗе. В основу исследования положен системный подход, многопараметровая оптимизация и математическое моделирование.
Выделим для моделирования очное обучение [2, с.82]. Целью обучения является оптимизация процесса для получения максимального эффекта при рациональных затратах как материальных, так и других. Поскольку оптимизация является многопараметровой, целесообразно применить системный анализ и математическое моделирование. Так как данная задача сочетает детерминированную постановку с вероятностной, то мы используем имитационное моделирование с применением компьютерной программы.
Главным объектом в процессе обучения является студент, а главным действующим лицом является преподаватель. В иерархической структуре системного анализа, система «Преподаватель - студент» является нижним уровнем. В этой системе студент воспринимает информацию, а преподаватель передает информацию и контролирует знания полученные студентом.
Более подробно рассмотрим систему кафедра -преподаватель - студент.
На кафедре на основании нормативной документации, получаемой от вышестоящих структур, разрабатываются, обсуждаются и утверждаются планы и программы обучения, которые становятся руководством для работы преподавателя со студентами. Кафедра определяет и заказывает необходимую литературу и оборудование для обеспечения учебного процесса. Кафедра является первой инстанцией, контролирующей работу преподавателя и успеваемость студентов.
Поскольку преподаватель является основным действующим лицом в вузе, от которого зависит качество обучения студентов, рассмотрим его функции и обязанно-сти[3, с.207].
Рассматривая подсистему «Преподаватель» из рис. 1 в свою очередь как систему, от которой зависит уровень образования, составим структурную схему его связей, влияющих на работоспособность (Рис. 2).
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 6 (15), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
119
Рисунок 2. Подсистема «Преподаватель»
Кратко расшифруем подсистемы системы «Преподаватель» рис. 2. От состояния здоровья преподавателя существенно зависит его работоспособность. На рис. 3 схематично покажем, что влияет на здоровье.
Согласно рис. 2, 3 работа преподавателя состоит из трех разделов: учебного, методического и научного. Главной в работе преподавателя является учебная (аудиторная), т.е. непосредственная работа со студентом.
Рисунок 3. Факторы, влияющие на работу преподавателя
Качество учебной работы обеспечивается учебной литературой и методоорганизационной работой преподавателя. Учебную литературу можно разделить на учебную литературу, издаваемую централизовано для вузов определенного направления, методическими пособиями, издаваемыми самим вузом для своих нужд. При этом литература может быть издана как в бумажном, так и в электронном виде.
Научная работа, с одной стороны, является личной наклонностью преподавателя, с другой - непосредственно влияет на уровень подготовки специалистов. Доцент и профессор обладает более глубокими знаниями и эрудицией в конкретном направлении знаний. Кроме того, во всем мире львиная доля научной продукции выдается сотрудниками вузов. В составе вузов имеются научно - исследовательские институты и лаборатории, сотрудники которых кроме основной научно - исследовательской работы участвуют в подготовке специалистов.
Оптимальное планирование трех составных частей работы преподавателя (рис. 2 и 3) будет отражаться на здоровье преподавателя и качестве его педагогической и научной работы. Немаловажную роль играет распределение рабочей нагрузки в течение рабочего дня и недели. Здесь следует учесть, к какому типу относится преподаватель: «Сова», «Жаворонок». Известно, что производительность труда в разное время суток разная для разных людей.
Возраст также влияет на эффективность работы. С одной стороны, производительность труда (интенсивность) с возрастом падает, а с другой - опыт, который для каждого набирается годами, возрастает.
Правильный учет особенностей каждого преподавателя приведет к сохранению здоровья и наибольшей эффективности в работе.
Список литературы
1. Кучерюк В.И., Кривчун Н.А., Уманская О.Л. Системный анализ и математическое моделирование в образовании//Международный журнал экспериментального образования.- 2010.-№11.-С.157-158.
2. Кучерюк В.И., Кривчун Н.А., Уманская О.Л. Оценка влияния различных параметров на эффективность работы профессорско- преподавательского состава//Теоретические и методологические проблемы современного образования: Материалы 11 международной научно-практической конф. (Москва, 26-27 дек. 20I2 г.).-Москва, 2012.-Т.1.-С.207-209.
3. Кучерюк В.И., Кривчун Н.А., Уманская О.Л. Структурное представление моделирования учебного процесса в ВУЗе//Успехи современного естествознания. (Научно-теоретический журнал). -2011.-№12.- С.82-84.
