03 сентября 2017г.
Радиотехника, возникшая на рубеже 19-20-го столетий, явилась основой целого комплекса наук, обеспечивших создание новейшего технологического уклада, основанного на информационных технологиях. Это радиолокация и связь, радионавигация и телевидение, электроакустика и радиоастрономия, медицинская техника и радиоуправление, теория информации и множество других теоретических направлений и практических приложений. Поэтому вопросы радиотехнического образования имеют существенное практическое значение.
Особенность классического радиотехнического образования, сформированного к середине прошлого века, состояла, прежде всего, в сочетании теории и эксперимента, в практической направленности многих курсовых и дипломных проектов. Это, в частности, объяснялось гибкостью и доступностью радиотехнического эксперимента, основанного на использовании набора стандартных серийных компонентов. В середине двадцатого века также произошло существенное расширение сферы применения радиотехнических методов и средств в различных областях деятельности человека. Появился широкий слой радиолюбителей, являющихся основой существенно мотивированного контингента высшей школы.
Однако дальнейшее развитие техники и технологий, а также существенные перемены в обществе и в образовании потребовали больших изменений в сфере высшего радиотехнического образования. С одной стороны, принципиально изменилась технологическая основа и элементная база радиотехники, изменилось понятие проектирования, основанное теперь на компьютерных методах и моделях. С другой – изменилось общество, его приоритеты, критерии, подготовка школьников. Как правило, контингент абитуриентов и студентов вузов существенно меньше мотивирован определенной сферой деятельности и специальностью, меньше ориентирован на определенные производственные задачи. Кроме того, процесс изменения техники, знаний и технологий настолько ускорился, что теперь невозможно получить однократно образование и работать на его основе всю жизнь, теперь требуется всю жизнь учиться.
Естественно, что указанные факторы не могли не повлиять на изменение высшего образования вообще и радиотехнического в частности [1]. Такие изменения, как компьютеризация проектирования и образования, использование новых информационных, в частности, сетевых технологий, стандартизация элементной базы и создание автоматизированных рабочих мест, безусловно, являются необходимыми и позитивными. Требование гибкости образования, подготовки специалистов к определенным задачам на определенных предприятиях и организациях приводит к замене натурного радиотехнического эксперимента виртуальным компьютерным, что имеет как положительные, так и отрицательные стороны.
Положительные стороны компьютеризации очевидны, а к отрицательным относится определенная абстрактность и ограниченность компьютерных моделей, а главное – утрата в таком моделировании значительной части физических представлений о реальных устройствах и процессах. Это, в свою очередь, приводит к снижению интереса к специальности, к снижению мотивации к учебе.
Нами несколько лет назад был поставлен курс «Физические основы радиотехники», где на элементарном, качественном уровне рассматривались основные радиотехнические процессы. При этом предусматривались лабораторно-практические занятия, на которых собирались и исследовались простейшие устройства – усилительные каскады, детекторный приемник, генератор. Такого рода курс существенно повышал мотивацию к более углубленным занятиям радиотехникой, а также улучшал восприятие более абстрактного материала. Жаль, что позднее этому курсу не нашлось место в учебном плане.
Практика проведения лабораторных занятий по курсам «Основы теории цепей», радиотехнические цепи и сигналы» показывает, что нельзя полностью заменить лабораторный практикум на компьютерные симуляции. Именно использование измерительных приборов, их подключение к реальным устройствам дает физические представления и ощущения, позволяющие использовать образное мышление и интуицию.
Всегда дискуссионным было соотношение фундаментальной и практической подготовкой инженеров. Безусловно, фундаментальная подготовка совершенно необходима и дает основу для изучения новых направлений и практических приложений. Однако, современные учебные планы настолько разрослись в части специальных курсов, что на базовые фундаментальные дисциплины - математику, физику, ОТЦ, РТЦиС, статистическую радиотехнику – осталось совсем немного времени. Поэтому (а также из-за фактического состояния этих знаний) можно говорить о резком ухудшении фундаментальной подготовки, а значит и подготовки радиоинженеров в целом.
Развитие радиоэлектроники приводит к существенному пересмотру роли различных разделов учебной подготовки радиоинженеров. По существу схемотехника в привычном смысле в значительной степени отходит на второй и более дальние планы, поскольку разработка микросхем производится небольшими, но очень квалифицированными специалистами, ориентированными на новую технологическую базу. Поэтому центр тяжести подготовки радиоинженеров перемещается в область системотехники, в которой основную роль играют знания сигналов и помех, методов обработки сигналов (преимущественно цифровой), методов специализированного, предметно-ориентированного программирования. При разработке новых устройств и систем все большую роль играют системные критерии, включающие не только функциональные показатели (чувствительность, диапазон, погрешности и т.д.), но и показатели экономические, эксплуатационные, экологические.
Вообще, при составлении учебных программ следует учитывать основные тенденции развития радиотехники:
1. Применение методов радиотехники в других областях науки и деятельности.
2. Цифровые методы и алгоритмы обработки сигналов.
3. Освоение новых частотных диапазонов.
4. Методы синтеза оптимальных систем и сигналов.
5. Обработка сигналов в условиях априорной неопределенности.
6. Пространственно-временные сигналы и их обработка.
7. Новые методы защиты информации.
8. Использование сложных сигналов.
9. Повышение эффективности, устойчивости, экономичности систем.
10. Стандартизация элементной базы, конструкций, технологий. САПР.
Следует также отметить существенное уменьшение в новых учебных планах курсовых работ и проектов (для уменьшения учебной нагрузки), что крайне отрицательно сказывается на подготовке радиоинженеров. Но еще более отрицательные результаты дала так называемая «Болонская система», которая привела к выпуску массы недоучек, которых нужно доучивать в магистратуре, снижая ее уровень в лучшем случае до прежнего специалитета [2]. Но еще более серьезным является необходимость доучивания школьников, поступивших в вуз по баллам ЕГЭ, но совершенно не понимающих ни физику, ни математику (хотя вступительные баллы ЕГЭ неуклонно растут).
Значительное увеличение объема практик также связано не с повышением качества образования (что декларируется), а опять-таки с экономией средств, выделяемых на образование. В современных условиях все эти практики невозможно организовать (нет заинтересованности предприятий в таком числе практикантов), поэтому во многих случаях профанации практической деятельности дает только отрицательный результат. Вообще идея что-то улучшить, не увеличивая вкладываемые ресурсы (а часто и уменьшая их!) порочна, поэтому основным направлением улучшения качества образования является изменение сложившейся системы организации и финансирования образования, что выходит за рамки настоящей статьи.
Список литературы
1. Мережин Н.И., Рыжов В.П. Особенности формирования инженерного мышления при подготовке радиоинженеров в современных условиях // Инженерное образование. – 2014. – № 15. – С. 234-238.
2. Рыжов В.П., Терешков В.В., Марьев А.А., Каширина Н.А. Об оценке эффективности работы преподавателей в свете введения эффективного контракта// Высшее образование в России / 2015, №10, с. 17-25.
