কানসাস স্টেট ফাইবার অপটিক উদ্ভাবনের মাধ্যমে ইলেকট্রনিক্স শিক্ষাব্যবস্থা উন্নত করছে

ঐতিহ্যবাহী পদার্থবিদ্যার পরীক্ষাগারগুলি প্রায়শই শিক্ষার্থীদের পুনরাবৃত্তিমূলক পরীক্ষার মাধ্যমে সুপ্রতিষ্ঠিত তত্ত্বগুলি যাচাই করতে সীমাবদ্ধ করে। এই পদ্ধতির বাস্তব-বিশ্ব প্রকৌশল চ্যালেঞ্জগুলিতে জ্ঞান প্রয়োগের খুব কম সুযোগ থাকে। কানসাস স্টেট ইউনিভার্সিটির ফিজিক্যাল মেজারমেন্টস অ্যান্ড ইন্সট্রুমেন্টেশন (PMI) কোর্সটি কীভাবে ইলেকট্রনিক্স এবং ইন্সট্রুমেন্টেশন শেখানো হয় তা পরিবর্তন করে এই ব্যবধানটি পূরণ করে।

PMI কোর্সটি ইলেকট্রনিক্স, ইন্সট্রুমেন্টেশন এবং ল্যাবভিউ প্রোগ্রামিংকে হাতে-কলমে পরীক্ষার সাথে একত্রিত করে যা প্রকৃত পরিমাপের চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করে। একটি উল্লেখযোগ্য প্রকল্প হল ফাইবার অপটিক ক্যাবলের মাধ্যমে আলোর গতি পরিমাপ করা—একটি দৃষ্টান্ত যা প্রোগ্রামের উদ্ভাবনী পদ্ধতির সারসংক্ষেপ করে।

এই পরীক্ষায়, শিক্ষার্থীরা লেজার ডায়োডগুলি চালাতে NI ELVIS ডেভেলপমেন্ট বোর্ড ব্যবহার করে বর্গাকার তরঙ্গ সংকেত তৈরি করে। সেটআপের মধ্যে রয়েছে:

• একটি প্রাথমিক লেজার ডায়োড যা ২ কিলোমিটার টেলিকম-গ্রেড ফাইবারের মাধ্যমে আলোর স্পন্দন নির্গত করে
• দুটি ফটোডায়োড প্রাথমিক এবং প্রেরিত স্পন্দন সনাক্ত করে
• শনাক্তকরণ ইভেন্টগুলির মধ্যে নির্ভুল সময় পরিমাপ

১.২৫ MS/s স্যাম্পলিং হারে ল্যাবভিউ সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে, শিক্ষার্থীরা ফটোডায়োড সংকেতগুলির মধ্যে ১০.১৬ মাইক্রোসেকেন্ডের গড় সময়ের পার্থক্য রেকর্ড করেছে। একটি টেকট্রনিক্স টিডিএস ২১০ অসিিলোস্কোপের সাথে সমান্তরাল পরিমাপ ১০.০৫ মাইক্রোসেকেন্ড দেখিয়েছে, যা পদ্ধতির বৈধতা দিয়েছে। এই পরিমাপগুলি ফাইবারগুলির মধ্য দিয়ে ২.০৫৪ × ১০ ^৮ m/s আলোর গতি গণনা করে, যা ১.৪৬০৬-এর প্রতিসরাঙ্কের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ—যা শিল্প মানগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

ফাইবার অপটিক্স পরীক্ষাটি কোর্সের বহু-মাত্রিক শিক্ষার ফলাফলের উদাহরণ দেয়:

• ডেটা অধিগ্রহণ এবং বিশ্লেষণের জন্য উন্নত ল্যাবভিউ প্রোগ্রামিং
• NI ELVIS প্রোটোটাইপিং বোর্ডে সার্কিট ডিজাইন
• পরিমাপ অনিশ্চয়তার পরিসংখ্যানগত মূল্যায়ন
• শমিট ট্রিগার এবং কাউন্টার-টাইমার সহ সময় পদ্ধতির অন্বেষণ

PMI পাঠ্যক্রম নতুন অনুসন্ধানের সাথে বিকশিত হতে চলেছে:

• ফটোইলেকট্রিক প্রভাব অধ্যয়ন
• ফ্রাঙ্ক-হার্টজ পরীক্ষার বাস্তবায়ন
• এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপি অ্যাপ্লিকেশন
• স্যাচুরেশন শোষণ কৌশল
• মসবাউয়ার প্রভাব পরিমাপ

এই প্রকল্পগুলির লক্ষ্য হল ব্যবহারিক ইন্সট্রুমেন্টেশন ডিজাইনের সাথে তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যাকে একত্রিত করা, যা শিক্ষার্থীদের জটিল প্রকৌশল চ্যালেঞ্জের জন্য প্রস্তুত করে। ভবিষ্যতের উন্নতিতে অতিরিক্ত ডেটা অধিগ্রহণ প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত করা হবে, যার মধ্যে রয়েছে স্যাম্পল-অ্যান্ড-হোল্ড সার্কিট এবং উন্নত টাইমিং সিস্টেম।

বিশ্ববিদ্যালয়টি তার শিক্ষার উদ্দেশ্যগুলি অর্জনে প্রোগ্রামের কার্যকারিতা মূল্যায়ন করার জন্য দীর্ঘমেয়াদী গবেষণা শুরু করেছে। এই গবেষণাটি পাঠ্যক্রমের কাঠামো এবং বিতরণ পদ্ধতির ক্রমাগত উন্নতিকে অবহিত করবে, যা শিল্প প্রয়োজনীয়তাগুলির সাথে সারিবদ্ধতা নিশ্চিত করবে।

কঠোর তত্ত্বকে হাতে-কলমে ইন্সট্রুমেন্টেশন বিকাশের সাথে একত্রিত করে, কানসাস স্টেট ইউনিভার্সিটির PMI কোর্স প্রকৌশল শিক্ষার জন্য একটি নতুন দৃষ্টান্ত স্থাপন করে—এমন একটি যা শিক্ষার্থীদের আধুনিক প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয় প্রযুক্তিগত দক্ষতা এবং সমস্যা-সমাধানের মানসিকতা উভয়ই সরবরাহ করে।