В результате успешного участия в конкурсе инновационных образовательных программ, проведенном Министерством образования и науки Российской Федерации в рамках национального проекта «Образование», инновационная образовательная программа Нижегородского университета «Образовательно-научный центр «Информационно-телекоммуникационные системы: физические основы и математическое обеспечение»; повышение качества и увеличение масштабов подготовки специалистов на основе интеграции образовательной, научной и инновационной деятельности» вошла в число победителей (приказ Минобрнауки РФ от19.05.06 №118).

Проектом предусмотрены мероприятия по внедрению современных информационных технологий в научные исследования и учебный процесс, в том числе основы создания контрольно-измерительных комплексов для автоматизации измерений и научного эксперимента на базе LabVIEW (технология National Instruments). На факультетах и в институтах ННГУ определены сотрудники, ответственные за эту работу. В Центре дополнительного профессионального образования ННГУ разработана программа повышения квалификации «Обучение технологиям National Instruments». Объем курса - 72 часа, в том числе 24 часа лекций, 36 часов семинаров, 12 часов - подготовка итоговой выпускной работы (по индивидуальному плану).

Обучение проходило на базе Регионального центра технологий National Instruments организованного в 2005 г. в соответствии с договором между фирмой National Instruments и ННГУ.

В рамках выполнения национального проекта «Образование» проводились:

I. Повышение квалификации сотрудников центра и некоторых кафедр радиофизического факультета силами инструкторов фирмы National Instruments

Проведены обучающие семинары по технологиям National Instruments с выдачей сертификатов фирмы, оплаченные из средств нацпроекта «Образование» (249 тыс.руб за каждый).

Темы семинаров:

1. «Модульные приборы фирмы National Instruments». Занятия проводились приглашенным иностранным инструктором National Instruments в декабре 2006 г. в Москве, число участников – 5 чел.

2. «Системы сбора данных и обработки сигналов» Занятия проводились инструктором московского представительства National Instruments в декабре 2006 г. в Нижнем Новгороде, число участников - 14 чел.

II. Повышение квалификации сотрудников ННГУ силами центра технологий National

Instruments. Обучено 73 чел., в том числе:

с 30.10.06 по 20.12.06

с 07.11.06 по 25.12.06

с 12.04.07 по 05.06.07

Руководители проектов 10 профессоров, 6 доцентов, 1 ассистент.

Примеры тематики выпускных работ

• Лабораторная установка "Доплеровский измеритель скорости"

• Установка для демонстрации селективных свойств колебательного контура

• Исследование обращенного маятника

• Модель распространения гидроакустических сигналов в плоском однородном слое

• Система управления/обработки для многоканального радиометрического приемника 3-х мм диапазона длин волн

• Дифференцирование и интегрирование сигналов на базе Nl ELVIS

• Модель распространения гидроакустических сигналов в плоском однородном слое

• Простейшие математические модели авторулевого

• Исследование спектра собственных частот тонкой упругой оболочки

• Моделирование канала связи с мобильными высокоскоростными объектами

• Исследование спектра собственных частот тонкой упругой оболочки с помощью пакета LabVIEW

• Распределение Вигнера - Билля

• Практическое освоение функций программы LabVIEW на примере создания игры "Русское Лото"

Обучение поддерживалось электронной версией учебного пособия, разработанного в рамках национального проекта

СЮ. Лупов, СИ. Муякшин, В.В. Шарков. LabVIEW в примерах и задачах: Учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Обучение технологиям National Instruments» / Нижний Новгород, Издательство ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2007, 101 с.

III. Образовательный цикл в магистратуре радиофизического факультета ННГУ в рамках учебного плана

Подготовка магистрантов 1-ого года обучения по курсу «Основы LabVIEW» в рамках

спецкурса «Применение компьютерных технологий в науке и образовании» с сентября 2006 по декабрь 2006 - 27 чел.

Подготовка студентов целевой группы для Нижегородского института ННИИРТ, обучавшихся по спецкурсу "Основные принципы создания виртуальных приборов и автоматизация эксперимента на базе LabVIEW" с сентября 2006 по декабрь 2006 - 11 чел.

IV. Факультативный цикл для студентов радиофизического факультета ННГУ и школьников

Количество студентов, обучавшихся на учебных курсах "Основные принципы создания виртуальных приборов и автоматизация эксперимента на базе LabVIEW" с сентября 2006 по май 2007 - 66 чел., в том числе:

V. Дипломные и курсовые работы

Тематики дипломных работ

• Е.А. Шахматова (рук. С.Ю. Лупов) Лабораторная установка для учебного курса "Цифровая обработка сигналов

• О.А.Лунина (рук. С.И.Муякшин) Разработка метода определения параметров всплывающих газовых пузырьков по данным эхолокационного зондирования.

Тематики курсовых работ

• С.Зорин (4 курс, рук. С.И. Муякшин). Исследование выходного сигнала ультразвукового измерителя скорости 2-х фазного потока.

• Д.Городов (3 курс, рук. С.И. Муякшин). Моделирование эхолокатора с фазированной антенной решеткой

VI. Научная работа

В рамках национального проекта подготовлены:

Доклады на международных конференциях "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments", 2006

• Лупов С.Ю., Фрадкина Е.П. Модификация функции LabVIEW "Downhill Simplex nD" и тестирование её на примере аппроксимации тестовых сигналов суммой синусоид// Труды международной научно-практической конференции "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments" - М.: Изд-во РУДН, 2006. с.278-281

• Лунина О.А., Муякшин СИ., Шкуро Ю.В. Применение виртуальных приборов LabVIEW в экспериментах по обращению акустического поля в волноводе // там же., с. 234-240 (приз от фирмы National Instruments за лучший секционный доклад)

• Бовыкин М.А., Касаткин С.А., Евсеев А.П. Виртуальный прибор для экстраполяции процессов с нестационарным спектром // там же, с.241-246.

• Баданов И.В., Макаров СВ., Евсеев А.П. Моделирование эффекта «сверхразрешения» на основе алгоритма полигармонической экстраполяции в среде LabVIEW // там же, с.285-286.

• Бочков Г.Н., Горохов К.В., Михайлов А.А. Синтезатор калибровочных биспектральных сигналов с частотной модуляцией // там же, с. 177-183.

• Гурбатов С.Н., Демин И.Ю., Прончатов-Рубцов Н.В., Рябов А.В. Использование LabVIEW при численном моделировании распространения интенсивных акустических волн в недиспергирующих средах // там же, с.441.

• Константинов А.Ю., Сергеичев И.В., Филиппов А.Р. Применение модульных измерительных систем National Instruments и средств LabVIEW для регистрации быстропротекающих процессов в динамических исследованиях // там же, с.445.

• Баданов В.В., Евсеев А.П. Исследование возможности оптимизации алгоритма полигармонической экстраполяции по точности и быстродействию // Тезисы докладов IV Международной молодежной научно-технической конференции, НГТУ им. Р.Е.Алексеева, Нижний Новгород, 2007 г, с.83-84

• Бовыкин М.А., Евсеев А.П. Исследование путей повышения точности алгоритма полигармонической интерполяции // Тезисы докладов IV Международной молодежной научно-технической конференции, НГТУ им. Р.Е.Алексеева, Нижний Новгород, 2007 г, с.84-85

Доклады на XI Научной конференции по радиофизике, ННГУ, (Май, 2007)

• Фрадкина Е.П., Шахматова Е.А., Лупов СЮ. Лабораторная установка для учебного курса "Цифровая обработка сигналов" (в печати)

• Lupov S.Yu., Fradkina E.P. Doppler ratemeter (experimental data for Digital Signal Processing training course) (в печати)

VII. Для обеспечения образовательных и научных программ центр и кафедральные профилирующие лаборатории на средства национального проекта «Образование» закупили оборудование National Instruments на сумму, превышающую 5 000 000 руб.

Закуплены учебно-исследовательские установки для обработки сигналов, многофункциональные измерительно-управляющие модули, лицензированное программное обеспечение, модульная аппаратура для управления и регистрации процессов, комплексы для генерации и приема сигналов, универсальные платы ввода-вывода и т.д.

VII. Выводы

1. Реализация национального проекта «Образование» позволила существенно повысить материальный, методический и научный уровень внедрения технологий National Instruments.

2. Можно отметить значительную активность преподавательского и инженерного состава в освоении технологий National Instruments.

3. Использование технологий National Instruments в работе со студентами и аспирантами стимулирует заинтересованность учащихся в освоении новых информационных технологий.

4. Представляется целесообразным введение курса «Технологии National Instruments» в стандартный учебный план по специальности «информационные технологии» и в план специалистов по специальности «Радиофизика».