Руководство по написанию введения для дипломной работы: «Система управления микроклиматом»

Фундамент вашего исследования

Введение к дипломной работе — это не формальная отписка и не раздел, который пишут в последнюю ночь. Представьте, что вы строите здание: введение — это его фундамент. Если он заложен криво, с трещинами и без четкого плана, вся дальнейшая конструкция из теоретических глав и практических расчетов будет шаткой и неубедительной.

Именно в этом разделе научный руководитель и комиссия видят, насколько глубоко вы как студент понимаете суть своей работы. Это не просто перечисление пунктов, а демонстрация вашего мышления. Сильное введение — это идеально выстроенная логическая цепочка, которая ведет читателя от общеизвестной, значимой проблемы к вашему конкретному, уникальному предложению по ее решению. Оно задает тон всему исследованию и доказывает, что ваша работа имеет реальную ценность.

Теперь, когда мы осознали значимость этого раздела, давайте заложим первый и самый важный камень этого фундамента — определим актуальность нашей темы.

Почему эта тема важна сегодня. Обосновываем актуальность

Актуальность — это ваш ответ на главный вопрос любого научного оппонента: «Почему этим нужно заниматься прямо сейчас?». Чтобы ответ был железобетонным, его нужно строить на трех китах: социальной значимости, нормативных требованиях и технологическом разрыве.

1. Социальная значимость: здоровье превыше всего. Начнем с очевидного, но самого важного факта: состояние здоровья и работоспособность человека напрямую зависят от окружающего микроклимата. В условиях медицинского учреждения, где находятся ослабленные пациенты и персонал, работающий в условиях повышенной ответственности, параметры температуры, влажности и чистоты воздуха становятся критически важными. Неправильный микроклимат может замедлить выздоровление и создать некомфортные условия для работы, что недопустимо.
2. Нормативные требования: закон есть закон. Важность темы подкрепляется не только здравым смыслом, но и строгими государственными стандартами. Существуют нормативные документы, такие как СанПиН 2.2.4.548-96, которые устанавливают четкие гигиенические требования к микроклимату производственных и медицинских помещений. Игнорировать эти требования — значит нарушать закон. Таким образом, ваша работа направлена на решение задачи, обязательной к исполнению.
3. Технологический разрыв: есть решение, но оно не внедрено. Сегодня мы живем в эпоху прорывных технологий. Повсеместно говорят о внедрении SCADA-систем, интернета вещей (IoT) и даже искусственного интеллекта для управления сложными процессами. Однако на практике многие медицинские учреждения до сих пор используют устаревшие, неэффективные системы вентиляции и кондиционирования. Этот разрыв между существующими технологическими возможностями и их реальным применением и есть та ниша, которую призвана заполнить ваша дипломная работа.

Итак, мы доказали, что проблема существует, она важна и требует технологического решения. Теперь нужно четко сформулировать, что именно мы собираемся сделать для ее решения. Это и есть цель нашей работы.

Как превратить проблему в цель исследования

Если актуальность — это ответ на вопрос «почему?», то цель — это предельно ясный и концентрированный ответ на вопрос «что я сделаю?». Цель — это вершина вашего дипломного проекта, тот результат, который вы обещаете получить в финале. Она должна быть одна, она должна быть достижимой за время работы над дипломом и, в идеале, измеримой.

Чтобы не «изобретать велосипед», можно воспользоваться простой и эффективной формулой:

Цель = Глагол действия + [Название вашей системы] + для решения [Проблема из актуальности]

Давайте разберем на конкретном примере. Мы уже установили, что есть проблема с поддержанием нормативных параметров микроклимата в медучреждениях. Как это превратить в цель? Очень просто.

Например: «Разработать интеллектуальную систему управления микроклиматом в процедурном помещении медицинского учреждения для обеспечения соответствия параметров требованиям СанПиН и повышения уровня комфорта для пациентов и персонала».

Эта формулировка идеальна, потому что она:

• Содержит глагол действия: «Разработать».
• Указывает на объект разработки: «интеллектуальную систему управления микроклиматом».
• Четко привязана к проблеме: «для обеспечения соответствия требованиям СанПиН».

Глобальная цель определена. Но как к ней прийти? Любой большой путь состоит из маленьких шагов. В дипломной работе эти шаги называются задачами.

Как разбить большую цель на конкретные задачи

Задачи — это ваш пошаговый план, ваш чек-лист по достижению цели. Они декомпозируют одну большую и сложную цель на 4-6 конкретных, логически связанных и, что самое главное, проверяемых этапов. Каждая успешно решенная задача — это пройденный этап работы. Именно структура задач чаще всего ложится в основу названий ваших глав и параграфов.

Каждая задача должна начинаться с глагола действия: проанализировать, выбрать, разработать, рассчитать, смоделировать, оценить. Вот типовая структура задач для дипломной работы по автоматизации микроклимата:

1. Аналитическая задача: Проанализировать предметную область, изучить существующие решения по управлению микроклиматом и действующую нормативную базу (СанПиНы, ГОСТы).
2. Проектная задача: Разработать структурную схему будущей автоматизированной системы и на ее основе выбрать элементную базу (например, программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК 160, датчики температуры и влажности, исполнительные устройства).
3. Реализационная задача: Разработать принципиальную электрическую схему системы и написать программу для микроконтроллера, реализующую логику управления (например, на основе ПИД-регуляторов).
4. Оценочная задача: Провести программное моделирование работы системы для проверки ее эффективности и, если требуется, рассчитать экономическую целесообразность внедрения.

Мы определили, что мы делаем (цель) и как мы это делаем (задачи). Теперь нужно очертить границы нашего исследования, чтобы не пытаться объять необъятное.

Что мы изучаем. Определяем объект и предмет исследования

Этот пункт часто вызывает ступор у студентов из-за кажущейся абстрактности понятий «объект» и «предмет». На самом деле все просто, если использовать метафору: объект — это лес, а предмет — это конкретные деревья в этом лесу, которые вы изучаете.

Объект — это широкая область, в рамках которой ведется ваше исследование. Предмет — это то, на что непосредственно направлено ваше внимание, ваш узкий фокус.

• Объект исследования (лес): Процесс управления метеорологическими условиями (микроклиматом) в помещениях медицинского учреждения.
• Предмет исследования (деревья): Разработка и исследование автоматизированной системы управления на базе программируемого логического контроллера для поддержания заданных параметров микроклимата (температуры, влажности) в конкретном процедурном кабинете.

Как видите, предмет всегда уже, чем объект. Он конкретизирует, какую именно часть этого большого процесса вы берете в работу. Правильно сформулированные объект и предмет мгновенно показывают глубину вашего понимания темы и четко очерчивают границы дипломного проекта.

Все строительные блоки готовы. Осталось собрать их в единый, гладкий и убедительный текст.

Финальная сборка. Как соединить все части в единый текст

Теперь, когда у вас есть все ключевые элементы, ваша задача — соединить их в связный и логичный текст раздела «Введение». Лучший способ — писать его именно в той последовательности, в которой мы разбирали блоки. Начните с актуальности, плавно перейдите к проблеме, из которой логически вытекает цель. После формулировки цели представьте задачи как шаги для ее достижения, а в конце определите объект и предмет.

Используйте простые логические связки и переходные фразы, чтобы текст не выглядел как набор разрозненных тезисов. Например:

• «Вышеописанная проблема определяет актуальность дипломной работы…»
• «Таким образом, целью данной работы является…»
• «Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:…»

Прежде чем считать работу над введением законченной, проверьте себя по этому финальному чек-листу:

1. Логика: Прослеживается ли четкая связь «актуальность → проблема → цель → задачи»?
2. Полнота: Присутствуют ли все обязательные элементы (актуальность, цель, задачи, объект, предмет)?
3. Соответствие: Связан ли предмет исследования с целью работы? Вытекают ли задачи из цели?
4. Ясность: Понятно ли из вашего введения любому читателю, о чем будет вся остальная дипломная работа?

Если на все вопросы ответ «да» — поздравляем, фундамент вашего исследования заложен качественно.

Список использованной литературы

1. И. В. Петров «Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования». Москва. СОЛОН-Пресс. 2004 г.
2. Э. Парр «Программируемые контроллеры. Руководство инженера» перевод с английского. Москва. БИНОМ. 2007 г.
3. Контроллеры температуры и влажности Sensatronics Режим доступа: http://www.actidata.ru/equipment/monitoring/sensatronics
4. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.
5. Датчик температуры и влажности. Режим доступа: http://www.actidata.ru/equipment/monitoring/sensatronics/sensors/datchiki-vlazhnosti-i-temperatury
6. В. Г. Синилов Системы охранной, пожарной и охранной-пожарной сигнализации. : Учебное пособие М. : Академия, 2010
7. Многоканальный измеритель температуры мит-12. режим доступа: http://www.omsketalon.ru/?action=mit_12
8. Датчики температуры. Режим доступа: http://www.sensor.ru/articles/299/element_1110.html
9. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.3.2630 – 10
10. С. В. Собурь Установки пожарной сигнализации. : Учебное пособие М. : Пожарная книга, 2012
11. Кестер У. Аналогово-цифровое преобразование: Под ред. У. Кестера М.: Техносфера, 2007. 1016 с.; ил.
12. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогово-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 1 – М. ДОДЭКА, 1996 г., 384 с.
13. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.; ил.
14. Компания Агросенсор. Режим доступа: http://www.agrosensor.ru/
15. LM317. 1.2V to 37V voltage regulator. datasheet.– stmicroelectronics, 1998.
16. Никитинский В.З. Маломощные силовые трансформаторы.–М.: «Энергия», 1968.–47 с.
17. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.
18. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под. ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.
19. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 1998 г., 400 с.
20. Кирьянов Д.В. Самоучитель Mathcad 11. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.; ил.
21. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. – 2-е издание., доп. – М.: Экономика, 1991.– 44 с.
22. Мазель Б. Трансформаторы электропитания.– М.: Энергоиздат, 1982.– 78 с.
23. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.
24. Хемминг Р. В. Цифровые фильтры. –М.: Недра, 1987. – 221 с.
25. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. –М.: Мир, 1978. –847 с.
26. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.
27. Описание шины CAN// режим доступа: http://www.itt-ltd.com/reference/ref_can.html
28. Солодянкин С. RS–485 против Ethernet в системах СКУД: попробуем разобраться?// Алгоритм безопасности.–2008. № 4.– С. 32-35
29. Каталог «Блоки питания и трансформаторы Schneider-Electric» (Русская версия). Москва. 2009 г.
30. В.А. Лашин конспект лекций по дисциплине «МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ». РГРТУ. Рязань 2007
31. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. : Учебное пособие М. : Издательство Стандартов, 1996
32. Бирюков, С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП / С.А. Бирюков. – М.: ДМК, 1996. – 240 с.: ил.
33. Гребнев, В.В. Однокристальные микроЭВМ семейства AT89 фирмы Atmel / В.В. Гребнев. – СПб.: FineStreet, 1998.
34. Гук, М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия / М. Гук. – СПб.: Питер, 2002. – 528 с.: ил.
35. Измерения в электронике: справочник / В.А. Кузнецов [и др.]; под ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.: ил.
36. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, импульсные, оптоэлектронные приборы: справочник / А.Б. Гитцевич [и др.]; под ред. А.В. Голомедова. – 2-е изд. стереотип. – М.: КУбК-а, 1997. – 592 с.: ил.