ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫНЫҢ БОЛАШАҒЫ МЕН НЕГІЗГІ ДАМУ БАҒЫТТАРЫ
356
Рисунок 1
Разъемы XT1-XT2 соединяют с выходом "Line OUT" аудио-карты компьютера, а разъемы XT7-
XT8 и XT19-XT10 – соответственно с правым и левым каналами ее входа "Line IN". Можно
использовать стандартные экранированные аудио кабели с соответствующими разъемами.
К зажимам ХТ3-ХТ4 подключают образцовый резистор
m
R
, а к зажимам ХТ5-ХТ6 – элемент,
импеданс которого
x
Z
необходимо измерить. Сопротивление образцового резистора должно быть
известно с погрешностью не более 1 %.
ОУ DA1.1 и DA1.2 служат буферами, устраняющими влияние емкости соединительных кабелей
и входного сопротивления звуковой карты на результаты измерения. Здесь применен недорогой
сдвоенный ОУ LM358N, однако подойдут и его многочисленные аналоги.
Микросхема DA1 питается от простейшего двухполярного блока питания собранного по
однополупериодной схеме.
Для измерений желательно, чтобы в компьютере была установлена полнодуплексная
аудиокарта с низким уровнем шума и нелинейных искажений. Прекрасно подойдет, например,
SoundBlasterLive.
Если уровни входных и выходных сигналов отрегулированы неправильно, источниками
искажений могут стать как входные, так и выходные усилители аудиокарты. Проверка, проведенная с
помощью цифрового осциллографа TDS360, имеющего режим анализатора спектра, показала, что
при Rm=10 Ом и Zx=0 (зажимы ХТЗ и ХТ4 замкнуты) вторая и третья гармоники выходного сигнала
становятся заметными, если Ur превышает 820 мВ. Поскольку напряжение сигнала на линейном
выходе аудиокарты может достигать 1,62 В, его следует уменьшить с помощью "аудиомикшера"
Windowsлибо с помощью регулировки, предусмотренной в рассматриваемой далее программе
измерения импеданса.
Для измерений используется программаLMSbridge главное окно которой показано на рис. 2
выводящееся при успешном запуске программы.
Рисунок 2
Его центр занимает экран программного осциллографа, отображающего снимаемые с моста
сигналы. Вверху слева от экрана в поле "Oscilloscope" находятся органы управления, которыми
можно установить наиболее удобный масштаб изображения по вертикали и по горизонтали
ПЕРСПЕКТИВЫ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
357
("TimeBase"). Ниже находится поле управления двумя вертикальными линиями-курсорами, с по-
мощью которых можно получить числовые значения отсчетов наблюдаемых осциллограмм.
Наиболее важная область окна находится внизу справа под рубрикой "UNKNOWN"
(неизвестные). Здесь отображаются результаты измерения:
Rs и Xs — соответственно действительная и мнимая части измеренного импеданса (Ом); |Z| и
Ang Z — модуль (Ом) и фазовый угол (град.) импеданса, представленного в показательной форме; Ls
и Q — соответствующая измеренному Xs индуктивность (Гн) и ее добротность. Если Xs меньше нуля,
то вместо индуктивности на экран выводятся емкость Cs (Ф) и тангенс угла потерь d.
Прежде чем выполнять измерение, необходимо, выбрав пункт "Rm" главного меню программы,
задать значение образцового сопротивления, подключенного к зажимам ХТ3 ХТ4. Заданное значение
отображается в самой нижней строке окна программы слева. Чем точнее известно образцовое
сопротивление, тем более точным будет результат.
Частоту и амплитуду этого сигнала можно изменить, воспользовавшись пунктом "SigGen" глав-
ного меню. Выбранное значение частоты (Freq) будет отображено в самой нижней строке окна
справа.
Однократное измерение выполняют, нажав на кнопку Start 1 справа от экрана осциллографа.
При нажатии на кнопку Start2 измерения повторяются циклически до нажатия на Stop. Учтите,
стандартная кнопка завершения программы в верхнем правом углу ее окна не действует. Чтобы
выйти из программы, нужно нажать на расположенную под кнопкой Stop кнопку Exit.
Как и любой измерительный прибор, рассмотренный мост имеет паразитные параметры,
которые влияют на результаты измерений. В программе предусмотрен их учет и соответствующая
автоматическая корректировка результатов, но для этого необходимо произвести ряд контрольных
замеров.
При Rm=100 кОм и в отсутствие измеряемого элемента Z, (к зажимам ХТ5-ХТ6 ничего не
подключено) измеряют паразитную входную емкость прибора. У автора она получилась равной 14,1
пФ. Открыв пункт главного меню "Tare — ManualTare", заносят в соответствующую графу полученное
значение. Далее к зажимам ХТ3-ХТ4 подключают образцовый резистор сопротивлением 10 Ом, не
забыв ввести это значение в программу. Зажимы ХТ5-ХТ6 соединяют короткой перемычкой.
Измеряют паразитные индуктивность и сопротивление проводов моста. Полученные значения вводят
в соответствующие графы окна "ManualTare".
Для настройки аудиокарты откройте на "Панели управления" Windows пункт "Звуки и
аудиоустройства". На закладке "Аудио" этого окна нажмите на экранную кнопку "Громкость..." в поле
"Воспроизведение звука". В открывшемся окне "Общая громкость" установите в максимальное
положение движки регулировки громкости "Общая" и "Звук". Все остальные каналы, в том числе
"Лин.вход", выключите. Очень важно, чтобы все движки "Баланс" были установлены строго в среднее
положение. Иначе можно получить очень странные результаты.
Закрыв окно "Общая громкость", нажмите на кнопку "Громкость..." в поле "Запись звука". В
открывшемся окне "Уровень записи" включите "Лин.вход", установите здесь максимальную громкость
и выключите все остальное.
Литература:
1. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. 464 с.
2. Бернацкий А.Ф. и др. Электрические свойства бетона/ А.Ф.Бернацкий, Ю.В.Целебровский,
В.А.Чунчин; Под ред. Ю.Н.Вершинина. – М.,Энергия, 1980, – 208 с.
3. Ахвердов И.Н., Маргулис Л.Н. Неразрушающий контроль качества бетона по электропровод-
ности./ Минск: Наукаитехника, 1975. –176 с.
4. Steber G. An LMS Impedance Bridge. - QWX, 2005, Septemner/October, p-41-47
УДК 519.22:377:61
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
В МЕДИЦИНСКИХ КОЛЛЕДЖАХ
Кусаинова С.Т. - преподаватель физики и математики колледжа «Даналык», ЕНУ им.
Л.Н.Гумилева, г. Астана
Воказе К.Е. - старший преподаватель кафедры высшей математики, ЕНУ им. Л.Н.Гумилева,
г. Астана
Решение задач с профессиональной направленностью способствует формированию у
студентов умений находить в данной ситуации существенные признаки математического
понятия, подводить объект под математическое понятие, использовать его в новых условиях.
ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫНЫҢ БОЛАШАҒЫ МЕН НЕГІЗГІ ДАМУ БАҒЫТТАРЫ
358
Ключевые
слова:
теория
вероятностей,
профессиональные задачи,
статистика,
статистические методы.
В государственной программе развития образования Республики Казахстана на 2011-2020 годы
сказано, «необходима модернизация системы технического и профессионального образования ТиПО
в соответствие с запросами общества и индустриально-инновационного развития экономики,
интеграция в мировое образовательное пространство».[1,с.1]
Модернизация образования должна коснуться всех его сторон - содержательной, методи-
ческой, организационной, материальной обеспеченности и т.д. при этом ставится цель – «повышение
конкурентоспособности образования, развитие человеческого капитала путем обеспечения
доступности качественного образования для устойчивого роста экономики» [1,с.1]
В настоящее время, согласно требованиям государственных стандартов и действующих прог-
рамм обучения в медицинских колледжах, основной задачей изучения дисциплины "математика"
является вооружение студентов математическими знаниями и умениями, необходимыми для
изучения специальных дисциплин базового уровня, а в требованиях к профессиональной подготов-
ленности специалиста заявлено умение решать профессиональные задачи с использованием
математических методов.
Такое положение не может не сказываться на результатах математической подготовки медиков,
от этих результатов в определённой степени зависит уровень профессиональной компетентности
медперсонала.
Медицинские работники приобретают те или иные профессионально-значимые качества и
умения, а также применяют математические понятия и методы в медицинской науке и практике.
Профессиональная направленность математической подготовки в медицинских образователь-
ных учреждениях должна обеспечивать повышение уровня математической компетентности студен-
тов-медиков, осознание ценности математики для будущей профессиональной деятельности, раз-
витие профессионально значимых качеств и приёмов умственной деятельности, освоение студента-
ми математического аппарата, позволяющего моделировать, анализировать и решать элементарные
математические профессионально значимые задачи, имеющие место в медицинской науке и прак-
тике, воспитание потребности в совершенствовании знаний в области математики и её приложений.
Очень важен компетентностный подход для каждой конкретной специальности: студент должен
четко представлять свои умения и навыки для использования в будущей профессии. Обычно
компетентность представлена тремя составляющими: знания, умения, навыки.[2,с.1]
Для студентов медицинского колледжа будущих работников здравоохранения среднего звена
можно определить следующие задачи:
Обучение основным математическим методам, необходимым для анализа и моделирования
процессов и явлений, при поиске оптимальных решений в выборе наилучших способов реализации
этих решений;
Обучение методам обработки и анализа результатов экспериментов;
Ознакомление с математическим моделированием медико - биологических процессов;
Применение полученных математических знаний при решении конкретных задач, связанных с
профессиональной деятельностью, а также задач возникающих в смежных дисциплинах.
Согласно программе подготовки студентов колледжа специальности «Фармацевтика» по дисциплине
«Математика» выделено совсем немного 46 часов. Среди прочих тем, предусмотренных программой
дисциплины, хотелось бы остановиться на некоторых темах теории вероятностей и математической
статистики, при изучении которых преподаватель математики при умелом подборе задач имеет
большие возможности показать практическое применение математических знаний в профессиональ-
ной деятельности медицинского работника: классическое и статистическое определения вероятности,
основные теоремы теории вероятности, непрерывные случайные величины, законы распределения
непрерывных случайных величин, вычисление вероятности случайных событий, обработка и анализ
измерений, точечные оценки характеристик генеральной совокупности по выборочным совокуп-
ностям.
Статистические методы эффективны при проверке гипотез, оценке параметров, планировании
экспериментов и обследований, принятии решений или изучении работы сложных систем. Статис-
тические данные часто можно рассматривать как совокупность экспериментальных результатов,
которые представляют собой набор возможных значений случайных однородных величин:
параметров физического развития (средний рост, средний вес, средний объем жизненной емкости
легких и т.д.), соматических показателей (средний уровень сахара в крови, средний пульс и т.д.).
Методы статистики использовать для оценки организации работы лечебно-профилактических и
санитарно-противоэпидемических учреждений, а также деятельности отдельных врачей и других
медицинских работников (средняя длительность пребывания больного на койке, среднее число
посещений на 1 ч приема). Это поможет развитию профессионального творческого мышления, в ходе
ее человек приобретает способность анализировать специфические ситуации и решать новые для
ПЕРСПЕКТИВЫ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
359
себя профессиональные задачи.
При изучении темы «Определение вероятности» нужно учитывать,
что статистическое определение вероятности случайного события применяется тогда, когда
невозможно использовать классическое определение. Это часто имеет место в биологии и
медицине. В таком случае вероятность Р(А) определяют путем обобщения результатов реально
проведенных серий испытаний. [3,с.2]
Задача 1.1.При врачебном обследовании 200 человек у 5 из них обнаружили туберкулез
легких. Определите относительную частоту и вероятность этого заболевания.
Решение: по условию задачи m = 5, n = 200, относительная частота Р= = 5/200 = 0,025;
поскольку N достаточно велико, можно с хорошей точностью считать, что вероятность наличия
туберкулеза легких равна относительной частоте этого события: Р(т.л.) = Р= 2,5%.
Задача 2.1.Вероятность летального исхода при некотором заболевании составляет 0,3.
Найдите вероятность благополучного исхода.[3]
При изучении теоремы умножения вероятностей предложить задачу:
Задача 3.1.Рацион с пониженным содержанием йода вызывает увеличение щитовидной железы
у 60% животных большой популяции. Для эксперимента нужно обследовать щитовидные железы у
животных. Найдите вероятность того, что у четырех случайно выбранных животных будет
увеличенная щитовидная железа.
Решение: Случайное событие А – выбор наугад животного с увеличенной щитовидной
железой. По условию задачи вероятность этого события Р(А) = 0,6.
Тогда вероятность совместного появления четырех независимых событий – выбор наугад 4
животных с увеличенной щитовидной железой равна: Р(А
1
А
2
А
3
А
4
) = 0,6 ∙ 0,6 ∙0,6 ∙ 0,6=( 0,6)
4
≈ 0,13 .
Задача 4.1.В двух детских садах, каждый из которых посещает по 100 детей, произошла
вспышка инфекционного заболевания. Доли заболевших составляют соответственно 1/5 и 1/4,
причем в первом учреждении 70 %, а во втором – 60 % заболевших – дети младше 3-х лет.
Случайным образом выбирают одного ребенка. Определите вероятность того, что:1) выбранный
ребенок относится к первому детскому саду (событие А) и болен (событие В).
2) выбран ребенок из второго детского сада (событие С), болен (событие D) и старше 3-х лет
(событие Е).
Решение. 1) искомая вероятность Р(А и В) = Р(А) ∙ Р(В/А) =
=
10%.
2) искомая вероятность: Р(С и D и Е) = Р(С) ∙ Р(D/C) ∙ Р(Е/CD) =
= 5%.
Формула Байеса нашла широкое применение не только в математике, но и в медицине.
Например, она используется для вычисления вероятностей тех или иных заболеваний. Так, если
Н
1
,…, Н
n
– предполагаемые диагнозы для данного пациента, А – некоторый признак, имеющий
отношение к ним (симптом, определенный показатель анализа крови, мочи, деталь рентгенограммы
и т.д.), а условные вероятности.
Р(А/Нi) проявления этого признака при каждом диагнозе Нi(i = 1,2,3,…n) заранее известны, то
формула позволяет вычислить условные вероятности заболеваний (диагнозов) Р(Нi/А) после того как
установлено, что характерный признак А присутствует у пациента.
Задача 1.2.При первичном осмотре больного предполагаются 3 диагноза Н
1
, Н
2
, Н
3
. Их
вероятности, по мнению врача, распределяются так: Р(Н
1
) = 0,5; Р(Н
2
) = 0,17; Р(Н
3
) = 0,33.
Следовательно, предварительно наиболее вероятным кажется первый диагноз. Для его уточнения
назначается, например, анализ крови, в котором ожидается увеличение СОЭ (событие А). Заранее
известно (на основании результатов исследований), что вероятности увеличения СОЭ при
предполагаемых заболеваниях равны: Р(А/Н
1
) = 0,1; Р(А/Н
2
) = 0,2; Р(А/Н
3
) = 0,9.
В полученном анализе зафиксировано увеличение СОЭ (событие А произошло). Тогда расчет
по формуле Байеса дает значения вероятностей предполагаемых заболеваний при увеличенном
значении СОЭ: Р(Н
1
/А) = 0,13; Р(Н
2
/А) = 0,09; Р(Н
3
/А) = 0,78. Эти цифры показывают, что с учетом
лабораторных данных наиболее реален не первый, а третий диагноз, вероятность которого теперь
оказалась достаточно большой.
При изучении темы «Случайные величины. Числовые характеристики случайных величин»
можно рассмотреть следующие задачи:
1.3.Из продукции, произведенной фармацевтической фабрикой за смену случайным образом
отобрали 10 коробочек лечебных фито-чаев, масса которых оказалась равным 50г;51
г;49,5г;49,9г;50,2г;50,2г, 49,5г; 49 г; 50г 51г. Представьте эти данные в виде дискретного
статистического ряда распределения и постройте полигон частот.
2.3.В результате измерений диаметра капилляра в стенке легочных альвеол были получены
следующие результаты: 2,83 мкм; 2,81; 2,85; 2,87; 2,86; 2,83; 2,85; 2,83; 2,84 мкм. Вычислите
выборочное среднее.[3]
3.3.При подсчете количества биологически активных веществ цветков ромашки для разных
регионов Казахстана были получены следующие данные: 8, 10, 7, 9, 11, 6, 9, 8, 10, 7. Вычислите
выборочное среднее, выборочную дисперсию.
ЖАРАТЫЛЫСТАНУ ҒЫЛЫМДАРЫНЫҢ БОЛАШАҒЫ МЕН НЕГІЗГІ ДАМУ БАҒЫТТАРЫ
360
4.3. Проведены измерения вязкости крови у 9 больных. Значения относительной вязкости крови
у больных составили: 5, 4, 3, 2, 6, 3, 4, 8, 10. Вычислите выборочное среднее, выборочную
дисперсию. [3]
5.3.Число состоящих на диспансерном учете больных с хроническими заболеваниями у 5 участ-
ковых врачей: 148, 151, 141, 136, 120. Вычислите математическое ожидание, дисперсию, среднее
квадратичное отклонение, коэффициент вариации.
Таким образом, профессиональная направленность математической подготовки в меди-
цинских образовательных учреждениях должна обеспечивать повышение уровня математической
компетентности студентов-медиков. Дать осознание ценности математики для будущей профессио-
нальной деятельности, развитие профессионально значимых качеств и приёмов умственной деятель-
ности, освоение студентами математического аппарата, позволяющего моделировать, анализиро-
вать и решать элементарные математические профессионально значимые задачи, имеющие место в
медицинской науке и практике, воспитание потребности в совершенствовании знаний в области
математики и её приложений.
Литература:
1. Государственная программа развития образования Республики Казахстан на 2011-2020
годы. http://www.primeminister.kz/page/article_item-34
2. Гилярова М. Г. Математика для
медицинских колледжей:Изд.2-е, дополн. и перераб.—
Ростов.н/Д: Феникс. 2013.- 442с.
3. Задачи о диагнозе. www.bsmu.by/downloads/.../el_teor_ver_mat_stat.pdf
УДК 621.316.06
АНАЛИЗ СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЕМ
Науырзбаев Ж.К. – магистрант, Костанайский государственный университет имени
А.Байтурсынова
Поезжалов В.М. – к.ф.-м.н., доцент кафедры электроэнергетики и физики, Костанайский
государственный университет имени А. Байтурсынова
Определены требования, предъявляемые к устройствам автоматического регулирования
искусственного освещения. Рассмотрены некоторые схемы электроосвещения и показано, что
большинство применяемых схем только частично отвечают предъявляемым требованиям.
Сформулированы требования, предъявляемые для устройств автоматики освещения, которые
не имеют недостатков, присутствующие в ранее рассмотренных устройствах.
Ключевые слова: автоматическое регулирование, освещение.
Солнце – это основной и самый важный источник света для Земли. При ясном небе, находясь в
зените, оно создает на поверхности нашей планеты естественную освещенность около 10
5
лк,
которая после захода падает до 10
-3
лк. С восходом ситуация обратна. Изменение освещенности до
и после восхода/захода солнца можно наблюдать по графику (рис.1).
Рисунок 1 - Естественная освещенность на поверхности Земли [1]
ПЕРСПЕКТИВЫ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
361
Из графика видно, что необходимый по санитарным нормам уровень освещенности в 200 лк
достигается за очень короткий промежуток времени. Особенность зрительного восприятия уровня
освещенности человеком не позволяет уловить нужный момент для выключения света. Поэтому не
редки ситуации, когда при достаточном естественном освещении в помещениях горит свет. Наиболее
часто это наблюдается в образовательных учреждениях, больницах и государственных учреждениях.
Призывы «Выключайте свет» мало влияют на сложившуюся ситуацию. Например: в корпусе №3 КГУ
им А.Байтурсынова производилось обследование не выключенного искусственного освещения в то
время, когда уровень естественной освещенности уже соответствовал санитарной норме.
Эксперимент проводился в форме разового обхода всех учебных помещений каждый день в течение
одной учебной недели в то время, когда естественного освещения для этих помещений уже было
вполне достаточно. Отмечалось то количество учебных и служебных помещений, где в это время
горел свет.
Для более удобного восприятия информации была построена диаграмма.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Достарыңызбен бөлісу: |