Разработка учебно-исследовательской системы технологического моделирования для проектирования процессов производства ИЭТ

• Автор: Сушко, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 145 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ПРИНЦИПОВ РАЗРАБОТКИ УИС

1.1. УИС как средство управления образовательным процессом

1.2 Предметная область формирования УИС.

1.3. Анализ современных УИС

1.4. Разработка структуры УИС ТМ и ее компонентов

Цель и задачи

2. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УИС ТМ

2.1. Математическое моделирование технологических процессов производства ИЭТ

2.2. Выбор алгоритмов моделирования ТП производства ИЭТ

2.3. Математическая модель процесса окисления
2.4. Математическая модель процесса диффузии.
2.5. Математическая модель процесса эпитаксии
2.6. Математическая модель процессов получения межсоединений и контактных площадок металлизации
Выводы по второй главе.
3. РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ УИС ТМ.
3.1. Формализация знаний предметной области и выбор модели их представления для УИС ТМ
3.2. Формирование модели обучаемого.
3.3. Алгоритм управления процессом обучения в УИС ТМ.
Выводы по третьей главе
4. ПРОГРАММНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СРЕДСТВА УИС ТМ
4.1. Структура программных средств УИС ТМ
4.2. Графические средства визуализации результатов моделирования в процессе обучения.
4.3. Диалоговый интерфейс УИС ТМ
4.4. Программные средства компонентов моделирования технологических процессов
4.5. Программные средства компонентов обучения.
Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Обучающие системы необходимы для расширения границ познания объективного мира и для совершенствования практической деятельности. Чтобы эффективно ее использовать, надо четко видеть распределение функций человека и УИС в процессе их взаимодействия [, ]. Четкое осознание различий между человеком и системой имеет важное значение для выяснения их функций в процессе совместного взаимодействия, так как было бы ошибкой рассмотрение диалога «человек - компьютер» как общение равноправных партнеров. Мышление, разум, интеллект, творчество -это процессы и продукты человеческой деятельности, биологически и социально детерминированной. УИС. Анализ принципиальных возможностей использования компьютерной техники в сфере обучения показывает, что первоначально основное назначение компьютера было связано с созданием информационной базы данных, хранением, систематизацией и классификацией различного вида информации, ее оперативного представления в случае соответствующего запроса [, , ]. В дальнейшем компьютер выступает уже как мощное средство повышения эффективности процесса обучения, своеобразный интеллектуальный усилитель, способствующий объективизации результатов обучающей деятельности. При этом в данном случае речь идет не только об использовании сугубо вычислительных способностей компьютеров, но и о качественных преобразованиях в степени интеллектуальности, усилении творческих и эвристических компонентов. В связи с этим обстоятельством возникает важный для оценки последствий компьютеризации обучающей деятельности вопрос о том, в какой мере компьютеризация способствует повышению качества обучения. Речь, в сущности, идет о том, чтобы обучающая деятельность в условиях компьютеризации приобрела такие, объективные свойства, которые сами по себе рождают глубокий профессиональный интерес, пробуждают творческие способности и позволяют их реализовать. Ответ на этот вопрос отнюдь не тривиален. Пока еще приходится считаться с тем, что внедрение обучающих систем в сферу образования, приводя к ликвидации монотонного и рутинного труда, отнюдь не является заменой человека (в данном случае преподавателя) в процессе обучения. Тем более важно определить и по возможности четко разграничить функции человека и компьютера в сфере обучения, предвидеть динамику, возможность продвижения и обогащения этих функций в будущем. Но в то же время именно резко возрастает нагрузка на интерпретирующие, оценивающие и прогностические механизмы человеческого мышления. В связи с этим к системе, имитирующей такие механизмы, предъявляются очень высокие требования. Иными словами, знания человека, его реальные познания выступают в качестве источника интеллектуального потенциала УИС [, , ]. Но во взаимоотношениях «человек -компьютер» связь не может быть односторонней. Сущность этих взаимоотношений такова, что компьютер, включенный в структуру обучающей деятельности человека, в свою очередь, активно стимулирует (во всяком случае, должен активно стимулировать) продуктивные, творческие функции мышления, способствовать не только количественному, но и качественному росту уровня знаний. Именно этот аспект взаимоотношений компьютера с человеком представляется особенно важным для выяснения возможностей использования обучающих систем в сфере образования в качестве средства повышения продуктивности обучающей деятельности. Очевидно, что оценка реальной отдачи УИС в каждом отдельном случае взаимодействия должны быть соотнесены с конкретными задачами, которые предполагается решить при помощи УИС []. Конкретизация этого общего положения требует тщательного изучения функций обучаемого и УИС при решении той или иной задачи. Речь идет, в сущности, о методической интерпретации четырех компонентов компьютерного обучения: содержания выдвигаемой учебной задачи, функций обучаемого в решении этой задачи, функций системы обучения и оценки результатов решения. Без решения такой методической задачи вряд ли стоит рассчитывать на полноценную отдачу самых совершенных вычислительных систем, на существенное повышение качества обучающей деятельности в условиях ее компьютеризации [].