Программа дисциплины «Лазерные информационные и управляющие си стемы» для специальности 210105. 65 «Электронные приборы и устройства»

Скачать 240.64 Kb.

Название	Программа дисциплины «Лазерные информационные и управляющие си стемы» для специальности 210105. 65 «Электронные приборы и устройства»
Дата публикации	26.03.2015
Размер	240.64 Kb.
Тип	Программа дисциплины

100-bal.ru > Информатика > Программа дисциплины

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Факультет «Электроники и телекоммуникаций»

Кафедра «Радиоэлектроники и телекоммуникаций»

Программа дисциплины «Лазерные информационные и управляющие системы»

для специальности 210105.65 «Электронные приборы и устройства»
Автор программы:

Колбас Юрий Юрьевич, tigra-e@rambler.ru

Одобрена на заседании кафедры

«Радиоэлектроники и телекоммуникаций» «___»____________ 2012 г.

Зав. кафедрой С. У. Увайсов

Утверждена УС факультета «Электроники и телекоммуникаций» «___»_____________2012 г.

Ученый секретарь И.В. Назаров _______________________ «___»_____________2012 г.

Москва, 2012

1Область применения и нормативные ссылки

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки специальности для специальности 210105.65 «Электронные приборы и устройства», обучающихся по специализации «Электроника и микроэлектроника», изучающих дисциплину «Лазерные информационные и управляющие системы» разработана в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 210105.65 «Электронные приборы и устройства».

Программа «Лазерные информационные и управляющие системы» для студентов программы специалистов «Электроника и микроэлектроника». Она также соответствует тематике научно-исследовательских работ, проводимых на кафедре студентами, аспирантами и преподавателями кафедры.

2Цели освоения дисциплины

Цели дисциплины – обеспечить овладение студентами теоретическими знаниями о лазерных информационных и управляющих системах- технологических, связи, лазерных гироскопах и практическими навыками по их исследованиям и испытаниям, подготовить специалистов, понимающих возможности лазерных систем, особенности их применения и умеющих самостоятельно выбрать необходимый для решаемой задачи тип лазера, выбрать схему управления лазера и применить его в конкретной системе.

3Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины являются:

Дать общее представление о современных лазерных информационных и управляющих системах.

Дать представление о технологических лазерных системах и их применении.

Дать представление о лазерных дальномерах и скоростемерах и их применении.

Дать представление о лазерных гироскопах и их применении.

Дать представление о лазерных медицинских установках и их применении.

Дать представление о лазерных носителях информации и принтерах и их применении.

Дать представление о волоконных линиях связи и их применении.

Дать представление о лазерных интерферометрах, стандартах длины и их применении.

Изучение порядка выполнения НИР и ОКР по разработке лазерных информационных и управляющих систем.

Изучение структуры и порядка оформления ТЗ НИР и ОКР по разработке лазерных информационных и управляющих систем.

Изучение этапов выполнения НИР и ОКР по разработке лазерных информационных и управляющих систем.

Изучение этапов выполнения НИР и ОКР по разработке программного обеспечения лазерных информационных и управляющих систем.

Изучение документации, разрабатываемой при выполнении НИР и ОКР по разработке программного обеспечения лазерных информационных и управляющих систем

Изучение порядка проведения испытаний при выполнении НИР и ОКР по разработке программного обеспечения лазерных информационных и управляющих систем и отчетной документации.

Изучение порядка проведения испытаний при выполнении НИР и ОКР по разработке лазерных информационных и управляющих систем и отчетной документации.

В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:

Компетенция	Код по ФГОС/ НИУ	Дескрипторы – основные признаки освоения (показатели достижения результата)	Формы и методы обучения, способствующие формированию и развитию компетенции
Владеет общими сведениями о современных лазерных информационных и управляющих системах. Знает их функциональные схемы и принципы работы. Может произвести расчет режимов работы лазерной информационной и управляющей системы.	ПК-45	Студент способен сформулировать требования к конкретной лазерной информационной и управляющей системе. Демонстрирует навыки построения функциональной схемы и проведения расчетов основных режимов.	Лекционный курс Практические занятия: решение задач. Выполнение контрольной работы. Экзамен.
Знает порядок разработки ТЗ и выполнения НИР и ОКР по лазерным информационным и управляющим системам.	ПК-46	Студент демонстрирует навыки разработки ТЗ НИР и ОКР по лазерным информационным и управляющим системам. Студент формулирует порядок выполнения НИР и ОКР по лазерным информационным и управляющим системам.	Лекционный курс. Практические занятия- написание реферата, дискуссии при их обсуждении. Зачет.
Знает порядок разработки ТЗ и выполнения НИР и ОКР по программному обеспечению лазерных информационных и управляющих систем.	ПК-47	Студент демонстрирует навыки разработки ТЗ и выполнения НИР и ОКР по программному обеспечению лазерных информационных и управляющих систем. Студент формулирует порядок выполнения НИР и ОКР по программному обеспечению по лазерным информационным и управляющим системам.	Лекционный курс. Практические занятия- написание реферата, дискуссии при их обсуждении. Зачет.
Знает отчетную документацию, разрабатываемую при выполнении НИР и ОКР лазерных информационных и управляющих систем, а также при их испытаниях.	ПК-48	Студент формулирует перечень отчетной документации, разрабатываемой при выполнении НИР и ОКР лазерных информационных и управляющих систем, а также при их испытаниях.	Лекционный курс. Практические занятия- написание реферата, дискуссии при их обсуждении. Зачет.

4Место дисциплины в структуре образовательной программы

Настоящая дисциплина относится к циклу специальных дисциплин, обеспечивающих подготовку специалистов для специальности 210105.65 «Электронные приборы и устройства», обучающихся по специализации «Электроника и микроэлектроника».

Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:

- квантовая механика;

- оптика;

- лазерная физика.

Основные положения дисциплины должны быть использованы при написании курсовых работ и дипломной работы.

5Тематический план учебной дисциплины

5.1Разделы дисциплины и виды занятий

5 курс 2 семестр

№	Название раздела	Всего часов	Аудиторные часы			Самостоятельная работа
№	Название раздела	Всего часов	Лекции	Семинары	Практические занятия	Самостоятельная работа
1	Тема 1. Цели и задачи курса. Принцип работы и устройство современных лазеров. Газовые, твердотельные и полупроводниковые лазеры. История применения лазеров. Обзор рынка современной лазерной техники.	14	6	2		6
2	Тема 2. Размерная обработка материалов. Дальнометрия и целеуказание.	16	6	4		6
3	Тема 3. Гироскопия и навигация. Оптические носители информации.	22	8	6		8
4	Тема 4. Оптическая связь. Лазерная биомедицина	22	10	2		10
5	Тема 5. Лазерные интерферометры и стандарты длины.	12	4	4		4
	Итого по курсу	82	32	16		32

6 курс 1 семестр

№	Название раздела	Всего часов	Аудиторные часы			Самостоятельная работа
№	Название раздела	Всего часов	Лекции	Семинары	Практические занятия	Самостоятельная работа
1	Тема 1. Общие вопросы проектирования сложных систем	6	2	2		2
2	Тема 2. Техническое задание на проектирование ЛИУС. Порядок проектирования ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы.	10	4	2		4
3	Тема 3. Техническое задание на проектирование программного обеспечения ЛИУС.	10	4	2		4
4	Тема 4. Порядок проектирования программного обеспечения ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы	10	4	2		4
5	Тема 5. Порядок проведения испытаний ЛИУС и программного обеспечения ЛИУС и отчетные документы.	4	2			2
	Итого по курсу	40	16	8		16

6Формы контроля знаний студентов

Тип контроля	Форма контроля	1 год				2 год				Параметры
Тип контроля	Форма контроля	1	2	3	4	1	2	3	4	Параметры
Текущий (неделя)	Контрольная работа			*						Письменная работа 90 минут
	Контрольная работа
	Эссе
	Реферат					*				Письменная работа 1500 слов
	Коллоквиум
	Домашнее задание
Промежуточный	Зачет
Промежуточный	Экзамен				*					Например: устный экзамен 60 мин.
Итоговый	Зачет						*			Например: устный зачет 60 мин.

6.1Критерии оценки знаний, навыков

Преподаватель оценивает работу студентов на лекционных и практических занятиях по следующей формуле:

О_{аудиторная}= 0,7· О_сам +0,3·О_{активность}, где О_{активность} преподаватель оценивает по активности студентов в дискуссиях, в ответах на вопросы. Оценка показателя активности определяется по совокупности данных за весь период обучения по данной учебной дисциплине.

О_сам оценивается по выполнению самостоятельной работы в форме решения задач на практических занятиях.

Результирующая оценка за текущий контроль учитывает результаты студента по текущему контролю следующим образом:

О_{текущий} = 0, 3· О_к.р.+ 0,7· О_экз,где О_к._р – оценка за контрольную работу, О_экз- оценка на экзамене.

Результирующая оценка за итоговый контроль в форме зачета выставляется по следующей формуле, где:

О_{итоговая} = 0,5· О_{текущий} +0,2·О_реф +0,2·О_зач+ 0,1·О_{аудиторная.}, где О_реф – оценка за реферат, О_зач- оценка, полученная на зачете.

В диплом ставится результирующая оценка за итоговый контроль по учебной дисциплине.

7Содержание дисциплины

7.1Содержание разделов дисциплины

1. Введение.

Цели и задачи курса. Принцип работы и устройство современных лазеров.

Газовые, твердотельные и полупроводниковые лазеры. История применения лазеров. Обзор рынка современной лазерной техники.

Области применения лазеров: Размерная обработка материалов, дальнометрия и целеуказание, гироскопия и навигация, интерферометрия, информации, связь, медицина, стандарты частоты. Выбор конкретного типа лазера для каждого применения.

2. Размерная обработка материалов.

Преимущества и недостатки лазерной обработки материалов. Лазерная резка. Лазерная сварка. Объемная обработка материалов.

3. Дальнометрия и целеуказание.

Импульсные, импульсно-фазовые и фазовые дальномеры. Работа по отражающей и по диффузной цели. Тахеометры и нивелиры. Подсветчики цели. Наведение по лазерному лучу: достоинства и недостатки. Противодействие средствам оптического наблюдения.

4. Гироскопия и навигация.

Инерциальные навигационные системы. Лазерные гироскопы с вибрационной и магнитной частотной подставкой и их применения. Лазерный гирокомпас. Системы автоматической посадки ( лазерные маяки). Системы раннего предупреждения о столкновении.

5. Оптические носители информации.

Магнито-оптическая запись информации. Лазерные принтеры.

6. Оптическая связь.

Волоконно-оптические линии связи- их преимущества и недостатки. Элементы волоконных линий связи.

7. Лазерная биомедицина

Физические основы воздействия света на человека. Классификация и и характеристики современных медицинских аппаратов. Лазеры в хирургии, терапии и диагностике- достоинства и недостатки.

8. Лазерные интерферометры и стандарты длины.

Лазерные стандарты длины. Лазерные интерферометры. Прецизионное измерение длин волн.

9. Общие вопросы проектирования сложных систем

10. Техническое задание на проектирование ЛИУС.

11. Порядок проектирования ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы.

12. Техническое задание на проектирование программного обеспечения ЛИУС.

13. Порядок проектирования программного обеспечения ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы.

14. Порядок проведения испытаний ЛИУС и программного обеспечения ЛИУС и отчетные документы

7.2Понедельный план проведения занятий лекционных и практических

7.2.1 Понедельный план проведения занятий лекционных

Неделя	Вид занятий	Тема	Контрольные точки
	лекция	Введение. Цели и задачи курса. Принцип работы и устройство современных лазеров. Газовые, твердотельные и полупроводниковые лазеры. История применения лазеров. Обзор рынка современной лазерной техники. Области применения лазеров: Размерная обработка материалов, дальнометрия и целеуказание, гироскопия и навигация, интерферометрия, информации, связь, медицина, стандарты частоты. Выбор конкретного типа лазера для каждого применения.
	лекция	Размерная обработка материалов. Преимущества и недостатки лазерной обработки материалов. Лазерная резка. Лазерная сварка. Объемная обработка материалов
	лекция	Дальнометрия и целеуказание. Импульсные, импульсно-фазовые и фазовые дальномеры. Работа по отражающей и по диффузной цели. Тахеометры и нивелиры. Подсветчики цели. Наведение по лазерному лучу: достоинства и недостатки. Противодействие средствам оптического наблюдения.
	лекция	Гироскопия и навигация. Инерциальные навигационные системы. Лазерные гироскопы с вибрационной и магнитной частотной подставкой и их применения.
	лекция	Лазерный гирокомпас. Системы автоматической посадки (лазерные маяки). Системы раннего предупреждения о столкновении.
	лекция	Оптические носители информации. Магнито-оптическая запись информации. Лазерные принтеры.
	лекция	Оптическая связь. Волоконно-оптические линии связи- их преимущества и недостатки. Элементы волоконных линий связи.
	лекция	Лазерная биомедицина Физические основы воздействия света на человека.
	лекция	Классификация и и характеристики современных медицинских аппаратов. Лазеры в хирургии, терапии и диагностике- достоинства и недостатки.
	лекция	Лазерные интерферометры и стандарты длины. Лазерные стандарты длины. Лазерные интерферометры. Прецизионное измерение длин волн.
	лекция	Общие вопросы проектирования сложных систем.
	лекция	Техническое задание на проектирование ЛИУС.
	лекция	Порядок проектирования ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы.
	лекция	Техническое задание на проектирование программного обеспечения ЛИУС.
	лекция	Порядок проектирования программного обеспечения ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы.
	лекция	Порядок проведения испытаний ЛИУС и программного обеспечения ЛИУС и отчетные документы.

7.2.2 Понедельный план проведения занятий практических

Неделя	Вид занятий	Тема	Контрольные точки
1	семинар	Расчет диаметра пятна и мощности лазера для раскроя тонкого листа.
3	семинар	Расчет мощности излучателя и входного тракта лазерного подсведчика цели.
5	семинар	Расчет выходного тракта лазерного дальномера.
7	семинар	Расчет резонатора лазерного гироскопа.
9	семинар	Расчет системы частотной подставки лазерного гироскопа
11	семинар	Расчет лазерного гирокомпаса.
13	семинар	Расчет интерферометра.
15	семинар	Расчет диаметра пятна и мощности лазерной хирургической установки.
17	семинар	Расчет волоконной линии связи на разных типах волокна.

8Образовательные технологии

При реализации лекционных занятий используются интерактивные технологии, при реализации практических занятий по отдельным темам используются активные и интерактивные формы проведения занятий – демонстрация макетов приборов, разбор практических примеров, презентации.

9Оценочные средства для текущего контроля и аттестации студента

9.1Тематика заданий текущего контроля

Задания для контрольной работы:

Расчет диаметра пятна и мощности лазера для раскроя тонкого листа..
Расчет мощности излучателя и входного тракта лазерного подсведчика цели.
Расчет выходного тракта лазерного дальномера.
Расчет резонатора лазерного гироскопа.
Расчет системы частотной подставки лазерного гироскопа
Расчет лазерного гирокомпаса.
Расчет интерферометра.
Расчет диаметра пятна и мощности лазерной хирургической установки.
Расчет волоконной линии связи на разных типах волокна.

9.2Вопросы для оценки качества освоения дисциплины

Вопросы к экзамену по курсу.

Преимущества и недостатки лазерной обработки материалов.
Лазерная резка. Лазерная сварка.
Лазерная объемная обработка материалов.
Импульсные, импульсно-фазовые и фазовые дальномеры. Работа по отражающей и по диффузной цели.
Доплеровские лазерные скоростемеры.
Подсветчики цели. Наведение по лазерному лучу: достоинства и недостатки.
Оптические носители информации.
Принцип работы лазерного принтера.

9. Инерциальные навигационные системы.

10. Лазерные гироскопы с вибрационной и магнитной частотной подставкой и их применения.

11. Лазерный гирокомпас.

12. Устройство лазерного гироскопа.

13. Волоконно-оптические линии связи- их преимущества и недостатки.

14. Элементы волоконных линий связи.

15. Применение и характеристики современных медицинских аппаратов.

16 Лазеры в хирургии- достоинства и недостатки.

17. Терапевтическое применение лазеров.

18. Лазеры в диагностике.

19. Лазерные стандарты длины.

20. Прецизионное измерение длин волн. Интерферометр Майкельсона.

21. Лазерные стандарты частоты.

9.3Примеры заданий промежуточного /итогового контроля

Решение учебных задач по прилагаемому перечню.

Расчет диаметра пятна и мощности лазера для раскроя тонкого листа..
Расчет мощности излучателя и входного тракта лазерного подсведчика цели.
Расчет выходного тракта лазерного дальномера.
Расчет резонатора лазерного гироскопа.
Расчет системы частотной подставки лазерного гироскопа
Расчет лазерного гирокомпаса.
Расчет интерферометра.
Расчет диаметра пятна и мощности лазерной хирургической установки.
Расчет волоконной линии связи на разных типах волокна.

9.4 Примеры заданий промежуточного /итогового контроля

Темы рефератов по прилагаемому перечню.

9.5 Вопросы для оценки качества освоения дисциплины

Вопросы к зачету по курсу.

1. Общие вопросы проектирования сложных систем

2. Техническое задание на проектирование ЛИУС.

3. Порядок проектирования ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы.

4. Техническое задание на проектирование программного обеспечения ЛИУС.

5. Порядок проектирования программного обеспечения ЛИУС на этапах НИР и ОКР и отчетные документы.

6. Порядок проведения испытаний ЛИУС и программного обеспечения ЛИУС и отчетные документы

10Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

10.1Базовый учебник

В.Е. Привалов Газоразрядные лазеры в измерительных комплексах. Л. "Судостроение" 1989 г.

А.В. Приезжаев, В.В. Тучин, Л.В.Шубочкин. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М. Наука. 1989 г.

Ф. Ароновиц. Лазерный гироскоп. В кн. Применение лазеров./ Под ред. Тычинского В.П. М.: Мир, 1974.

10.2Основная литература

Волновые и флуктуационные процессы в лазерах. / Под. Ред. Климантовича Ю.Л. М.: Наука, 1974.
Серегин В.В., Кукуев Р.М. Лазерные гирометры и их применение. М.: Машиностроение, 1990.
Волоконно-оптические датчики./ Под ред. Э. Удда. М.: Техносфера, 2008.
Г.М. Зверев Ю.Д. Голяев Лазеры на кристаллах и их применение М. Радио и связь 1994 г.
Применение лазеров. Под ред. В.П. Тычинского М. "Мир" 1974 г.
В.А. Дъяков, Л.В. Тарасов От триода до лазера. Мет. Пособие., М, Репринт МИЭМ, 1984 г.
Применение низкоинтенсивных лазеров в клинической практике. Под ред. О.К. Скобелкина. М. "Полиграф-информ", 1997 г.
Лазеры в хирургии. Под ред. О.К. Скобелкина. М. "Наука", 1989 г.

10.3Программные средства

Программные средства не используются

11Материально-техническое обеспечение дисциплины

Используются макеты лазерных систем и приборов для объяснения принципа их работы.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Оптическая спектроскопия. Электронная спектроскопия поглощения. Закон... Калориметры, спектрофотометры и адсорбционные детекторы для жидкостной хроматографии. Монохроматоры. Однолучевые и двулучевые приборы....		Что такое электронные образовательные ресурсы (эор)? ...
	Что такое электронные образовательные ресурсы (эор)? ...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Лазерные технологии» Проектирование учебного процесса по учебной дисциплине “Лазерные технологии” (8,9 и 10 семестры)
	А. А. Назаров патентное право «Геоэкология», 020501 «Картография», 120202 «Аэрофотогеодезия», 080500 «Менеджмент», 080507 «Менеджмент организации», 170101 «Испытание...		«Физическая электроника и электронные приборы». подготовки специалистов... Это одна из основных теоретических дисциплин специальности, ибо без знания физики работы приборов невозможны сознательные и эффективные...
	Программа учебной дисциплины «Информационные технологии в приборостроении» Дисциплина «Информационные технологии в приборостроении» является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по...		Конспект лекций по учебной дисциплине «Правоведение»: учебное пособие.... «Геоэкология», 020501 «Картография», 120202 «Аэрофотогеодезия», 080500 «Менеджмент», 080507 «Менеджмент организации», 170101 «Испытание...
	Сестринское дело информационные технологии в профессиональной деятельности ...		Сестринское дело информационные технологии в профессиональной деятельности ...
	Учебно-методический комплекс образовательной профессиональной программы... Корабельные автоматизированные комплексы и информационно-управляющие системы» по дисциплине «Информационно-управляющие комплексы...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Методы и оптико-электронные приборы для автоматического контроля подлинности защитных голограмм
	Электронные образовательные ресурсы (учебные материалы, для воспроизведения... Пк – в управлении образовательным учреждением, мультимедийное оборудование: экран, 1 проектор, 3 принтера, 1 сканер, 6 музыкальных...		Темы вашего учебного проекта Существующие устройства ввода, работа с ними, занесение данных в персональный компьютер. Устройства ввода графической информации,...
	Темы вашего учебного проекта Существующие устройства ввода, работа с ними, занесение данных в персональный компьютер. Устройства ввода графической информации,...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Формирование и усвоение содержания конспекта лекций на базе рекомендованной учебной литературы, включая информационные образовательные...

Программа дисциплины «Лазерные информационные и управляющие си стемы» для специальности 210105. 65 «Электронные приборы и устройства»

Программа дисциплины «Лазерные информационные и управляющие системы»