Педагогические науки/2.Проблемы подготовки специалистов

Яуфман М.Д., Оразалинова Д.К.

Костанайский государственный университет им. А.Байтурсынова, Казахстан

МОТИВАЦИЯ СТУДЕНТА - ПРОГРАММИСТА ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ФИЗИКИ

Подготовка специалиста, имеющего высокий интеллектуальный и творческий потенциал, главная задача современной высшей школы. Поэтому качество обучения студентов-программистов во многом определяется также и базовыми дисциплинами, такими как математика и физика. Однако при анкетировании студентов наиболее часто высказываемой претензией к преподавателям этих дисциплин является их «ненужность» при изучении в дальнейшем специальных дисциплин.

В этой статье предлагается способ заинтересовать студента изучением физики путем рассмотрения принципа работы оптической головки CD-ROM с указанием физических процессов и явлений, происходящих при этом. Схема оптической головки для чтения информации (без привязки к длине волны лазера) представлена на схеме1.

На схеме изображена «идеальная» система чтения информации.

Начинаем рассматривать составные элементы устройства и физические процессы, происходящие в них:

Элементы оптической головки	Физические явления
1) Полупроводниковый лазер. Мощность лазера в устройствах чтения 5-7 мВт. Контроль установленного значения мощности осуществляется вмонтированным в лазер и установленном на торце излучающей поверхности фотодиодом.	Рассматриваются свойства лазерного излучения, проводится лабораторные работы по определению длины световой волны газового лазера.
2) Сразу за лазером установлен корректор (анаморфотная линза), позволяющая увеличить КПД головки путём преобразования эллиптического профиля излучения лазера в круговой. Состоит из системы цилиндрических линз.	Рассматривается построение изображения в линзах и выполняется лабораторная работа по определению фокусного расстояния линз и определения погрешности линз.
3) Дифракционная решётка расщепляет свет лазера на три пятна, перпендикулярным штрихам решётки. Три пятна фокусируются на информационный слой таким образом, чтобы центральное пятно находилось на дорожке, а два дополнительных пятна (пятна спутники) на строго выставленном удалении от центра дорожки. Разностный сигнал пятен спутников даёт сигнал ошибки трекинга (положения относительно центра дорожки).	Рассматривается явление дифракции и выполняется лабораторная работа по изучению оптических лазерных дисков на основе явления дифракции.
4) Светоделитель может быть трёх видов: светоделитель 50-50 (NPBS, DBS), поляризованный светоделитель (PBS), светоделительная пластинка 50-50. Поляризованный светоделитель работает только в паре с пластинкой l/4.	Рассматривается явление поляризации при отражении от диэлектрика, закон Брюстера, явление отражения света от границы раздела двух сред.
5) Пластинка l/4 элемент, изменяющий поляризацию света лазера. Появление множества «левых» производителей дисков привело к тому, что не выполняется требование допусков в части двулучепреломления. Это приводит к тому, что в поликарбонате диска происходит сильное поглощение света линейной (строго постоянной во времени) поляризации. Чтобы избежать этого ставят пластинку l/4, которая делает поляризацию круговой (переменной во времени).	Изучается явление двулучепреломления. Выполняется лабораторная работа по изучению внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом (двулучепреломление и интерференция поляризованных лучей)
6) Коллиматор
7) Зеркало.
8) Объектив
9) Диск.
10) Сенсорная линза
11) Фотоприёмник.

Оставшиеся пункты могут быть даны для самостоятельного изучения процессов и явлений, происходящих в них, или использованы для контроля знаний.

Эта параллель между физикой и информационными технологиями позволит студенту лучше понимать физические процессы, происходящие в компьютерных устройствах.

Литература

1.www.espec.ws