Высокие технологии и наноматериалы
内容描述: Курс охватывает современные научные и инженерные разработки в области материалов и технологий, ориентированных на создание и применение материалов на наномасштабах и в высокотехнологичных секторах. Курс по высоким технологиям и наноматериалам ориентирован на обучение студентов и специалистов в области современных материаловедческих и инженерных технологий, включая актуальные темы и вызовы, связанные с использованием наноматериалов в различных промышленных и научных приложениях.
贷款数: 5
Пререквизиты:
- Физика конденсированного состояния
- Физика конденсированного состояния
*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:
| *TypesOfClasses(zh-CN)* | *hours(zh-CN)* |
|---|---|
| *Lectures(zh-CN)* | 15 |
| *PracticalWork(zh-CN)* | |
| *LaboratoryWork(zh-CN)* | 30 |
| *srop(zh-CN)* | 30 |
| *sro(zh-CN)* | 75 |
| *FormOfFinalControl(zh-CN)* | экзамен |
| *FinalAssessment(zh-CN)* |
零件: Компонент по выбору
循环次数: Базовые дисциплины
Цель
- Целью изучения дисциплины «Наноматериалы и нанотехнологии» является изучение основных классов наноматериалов и нанотехнологий, применяемых при изготовлении устройств фотоники и оптоинформатики и освоении дисциплинарных компетенций.
Задача
- - дать студентам современные представления о видах наноматериалов, о структуре и свойствах наноматериалов, дать представление о базовых моментах формирования, получения и исследования наноструктурированных материалов и покрытий, о влиянии структуры на физико-механические свойства наноструктурированных материалов и покрытий; - показать возможности применения наноструктурированных материалов, покрытий в технике; - научить студентов решать задачи по определению характеристик наноматериалов, исследование морфологии, структуры наноматериалов с помощью современных приборов.
Результат обучения: знание и понимание
- - представления о видах наноматериалов; - представления о структуре и свойствах наноматериалов; - методам получения нанокристаллических, нанокомпозиционных материалов и покрытий; - методы исследования наноматериалов - представления о влиянии структуры на физико-механические свойства наноструктурированных материалов и покрытий.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- - анализировать сведения о современных нанотехнологиях; - правильно соотносить содержание конкретных задач с общими вопросами нанонауки, применять общие законы нанонауки; - пользоваться основными физическими приборами, обрабатывать, анализировать и оценивать полученные результаты; - использовать при работе справочную и учебную литературу, находить другие необходимые источники информации и работать с ними.
Результат обучения: формирование суждений
- культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей еѐ достижения; умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь.
Результат обучения: коммуникативные способности
- приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе, в новых областях знаний.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- способностью применять современные методики и технологии организации и реализации образовательного процесса на различных образовательных ступенях в различных образовательных учреждениях.
*TeachingMethods(zh-CN)*
При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.
*AssessmentKnowledge(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| *Period2(zh-CN)* | *TypeOfTask(zh-CN)* | *Total(zh-CN)* |
|---|---|---|
| 1 *Rating(zh-CN)* | Коллоквиум | 0-100 |
| Индивидуальные задания | ||
| Выполнение и защита лабораторных работ | ||
| Рубежный контроль 1 | ||
| 2 *Rating(zh-CN)* | Рубежный контроль 2 | 0-100 |
| Коллоквиум | ||
| Индивидуальные задания | ||
| Выполнение и защита лабораторных работ | ||
| *TotalControl(zh-CN)* | экзамен | 0-100 |
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
| *TypeOfTask(zh-CN)* | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | *Grade4(zh-CN)* | *Grade3(zh-CN)* | *Grade2(zh-CN)* |
*EvaluationForm(zh-CN)*
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Нанокластеры и их классификация. Методы получения различных нанокластеров и наноструктур. Наноматериалы.
- Углеродные нанокластеры, наноструктуры и наноматериалы.
- Объёмные наноструктурированные материалы.
- Электрические и магнитные свойства наносистем и наноматериалов.
- Биологические наноструктуры.
- Нанотехнологии.
- Методы измерения, исследования и формирования наноструктур .
- Зондовые технологии.
- Применение АСМ в нанотехнологиях.
- Методы исследований и измерений наноструктур.
- Применения наноматериалов и нанотехнологий.
- Оптические волокна с фотонно-кристаллической структурой.
- Периодические доменные структуры (ПДС) в сегнетоэлектрических кристаллах.
- Наномашины и наноприборы.
- Материалы и технологии будущего: «Умные» материалы, Бионические и самособирающиеся материалы, «Умные» материалы.
Основная литература
- 1. Нанотехнологии в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований / под. ред. Роко М.К., Вильямса Р.С., Аливисатоса П.; пер. с англ. под ред. Андриевского Р.А .-М.:Мир, 2002. – 292 с. 2. Азаренков Н.А., Береснев В.М., Погребняк А.Д. Наноматериалы, нанопокрытия, нанотехнологии /Учебное пособие.-Х.: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2008. 3. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы.-М.: Асаdema-2005. - 164 c. 4. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. – М.: Физматлит, 2005. - 416 с. 5. Практические вопросы испытания металлов перевод с немецкого под редакцией О.П. Елютина // М.: Металлургия, 1979. – 280 с. 6. Утяшев Ф.З. Современные методы интенсивной пластической деформации. Уфа: УГАТУ, 2008. - 313 с.
Дополнительная литература
- 1. Пул-мл Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии изд. 5-е, М.:Техносфера,2010.-336 с. 2. Суздалев И.П. Нанотехнология: Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов Изд2-е –М.: «Либроком» 2009.-592 с. 3. Игнатов А.Н.Оптоэлектроника и нанофотоника. СПб.:Из-во «Лань»,2011.- 544с. 4. Мартинес-Дуарт Дж. М. и др нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники М.:Техносфера, 2009.-368с. 5. Рыжонков Д.И.,.Лёвина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы. М.: БИНОМ. Лаборатор. знаний.2010.-365 с. 6. Лозовский В.Н., Константинова Г.С., Лозовский С.В., Нанотехнология в электронике, 2-е изд.. СПб.: Лань, 2008.-336 с. 7. Нанотехнологии в электронике, под редакцией Ю.А. Чаплыгина .М.: Москва Техносфера. 2005.-448.с.; Гл. 8. Фотоника волноводных наноразмерных структур. Ю.Н. Кортишко, В.А.Федоров, С.М. Кострицкий. 8. Болл Ф. «Материалы будущего» в книге «Нанонаука и нанотехнологии» Энциклопедия систем и жизнеобеспечения, Сборник, М.: Техносфера. 2009-991с. М. 2009-1000с.
