Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы





Скачать 138.57 Kb.
НазваниеУчебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы
Дата публикации05.08.2014
Размер138.57 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
100-bal.ru > Химия > Учебно-методический комплекс


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт Естественных наук

Кафедра химии
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля)

Нанотехнологии и новые материалы

Направление

020100.62 Химия

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр
Форма обучения

очная


Сыктывкар, 2012

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Сыктывкарский государственный университет»

Институт естественных наук

Кафедра химии

УТВЕРЖДЕНО

На заседании учебно-

методической комиссии ИЕН

Протокол № 1

« 3» сентября 2012 г.
Председатель УМК

___________Л.А. Тулаева

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплины Нанотехнологии и новые материалы

Направление

020100.62 Химия

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр
Форма обучения

очная

Блок дисциплин Б3 ДВ1

Семестр 8

Всего учебных занятий – 72 час., 2 зачетные единицы.

В том числе:

Аудиторных – 32 час., 1 зачетная единица, из них:

Лекций – 32 час. 1 зачетная единица;

Самостоятельная работа – 36 час. 1 зачетная единица;

Занятия, проводимые в интерактивной и активной форме – 32 часа.

Контроль самостоятельной работы – 4 час.
Промежуточный контроль – зачет

Сыктывкар 2012

Лист согласования и утверждения рабочей программы и УМК дисциплины
Рабочая программа составлена на основании ФГОС ВПО, в соответствии с целями (миссией) и задачами ООП ВПО и учебного плана по направлению 020100.62 «Химия»

Составитель УМК

Чл.-корр. РАН, д.г.-м-н. _____________ А.М.Асхабов

Сведения о рецензентах:
Должность, звание_____________ Ф.И.О

подпись


Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры химии

Протокол заседания № 1 от 31 августа 2012 г.
Заведующий кафедрой

к.х.н. _________ О.А. Залевская

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


  1. Цели освоения дисциплины

Целью дисциплины «Нанотехнологии и новые материалы» является освоение студентами общих научных принципов, главных идей, основных понятий нанотехнологий, познакомить студентов с современными достижениями и пробудить интерес к приложению собственных усилий в этой области.

Задачи курса:

-формирование знаний о фундаментальных принципах и физических эффектах, лежащих в основе нанотехнологий;

-формирование общих представлений о нанотехнологии, как особой отрасли науки и производства;

-знакомство с основными направлениями и методами исследований в области нанотехнологий и с основными направлениями развития прикладных нанотехнологий;

-формирование представления о практическом значении разработок нанотехнологий для электроники, оптоэлектроники, компьютерной техники, военного дела, фармацевтики, медицины и т.д.;

-знакомство студентов с перспективами развития нанотехнологий.

В результате освоения дисциплины

Студент должен знать: физическую сущность процессов, протекающих при реализации нанотехнологий, возможности и характеристики материалов, используемых в нанотехнологиях, основные технологические процессы, с помощью которых в настоящее время создаются наноразмерные (квантоворазмерные) элементы и структуры;

Студент должен уметь: применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных

Студент должен владеть: основами теории фундаментальных разделов химии,

Самостоятельная работа студента включает: ведение конспектов лекций, чтение рекомендованной литературы, научных журналов, усвоение теоретического материала дисциплины; подготовка к лабораторным занятиям; оформление результатов лабораторных работ, работа с Интернет-источниками; подготовка к сдаче зачета.

2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Нанотехнологии и новые материалы» является дисциплиной по выбору блока Профессиональный. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Нанотехнологии и новые материалы» составлен в соответствии с разделом ЕН.Ф.04 Государственного Образовательного Стандарта высшего профессионального образования для подготовки бакалавров и дипломированных специалистов по направлению: 020100 Химия.

  1. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

Владеет основами теории фундаментальных разделов химии (прежде всего неорганической, аналитической, органической, физической, химии высокомолекулярных соединений, химии биологических объектов, химической технологии) (ПК-2);

Владеет способностью применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных (ПК-3).

5. Структура и содержание дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы

Содержание дисциплины: Физические основы нанотехнологий. Масштабы наномира. Основные представления квантовой механики. Основные типы наносистем. Технологии изготовления и исследования.наносистем. Технологии «снизу вверх» и «сверху вниз». Применение наноразмерных систем в электронике. Нанотехнологий вокруг нас: реальность и перспективы.1
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы 72 час.


№ п/п

Раздел

дисциплины

Семестр

Неделя

семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

Форма промежуточной аттестации

1

Нанотехнологии и новые материалы

8

18

Л-32

зачет



Календарно-тематический план

дисциплины «Нанотехнологии и новые материалы»

№ п/п

Наименование разделов, тем

дисциплины

Макси-мальная нагрузка студентов (часов)

Количество часов по учебному плану

Аудиторная нагрузка

Самостоятельная работа

Всего

В том числе

Лекции

1

Тема 1. Физические основы нанотехнологий

9

4

4

5

2

1.1 Масштабы наномира. Основные представления квантовой механики

10

6

6

4

3

1.2 Основные типы наносистем.

11

6

6

5

4

Тема 2. Технологии изготовления и исследования наносистем

11

6

6

5

5

2.1. Технологии «снизу вверх» и «сверху вниз»

11

6

6

5

6

Тема 3. Применение наноразмерных систем в электронике

9

4

4

5

7

Тема 4. Нанотехнологий вокруг нас: реальность и

перспективы

9

4

4

5




ИТОГО

68

32

32

36


Содержание дисциплины

«Нанотехнологии и новые материалы»
Введение Масштабы наномира

Тема 1. Физические основы нанотехнологий.

Основные представления квантовой механики. Понятие кванта. Фотоэффект. Модель атома водорода по Бору. Корпускулярно-волновой дуализм материи. Энергия электрона в кристалле. Квантово-размерный эффект.

Основные типы наносистем. Квантовые ямы, нити, точки, сверхрешетки. Графитовые наносистемы. Графен. Нанотрубки и фуллерены. Пористые и композитные системы.

Тема 2. Технологии изготовления и исследования наносистем

Инструменты нанотехнологий. Сканирующая зондовая микроскопия. Электронные микроскопы.

Самоорганизация и самосборка в нанотехнологиях. Эпитаксиальные технологии. Методы нанолитографии.. Ионное травление. Электролитическое травление.

Тема 3. Применение наноразмерных систем в электронике

Резонансно-туннельный диод. Одноэлектронные устройства. Квантовая оптоэлектроника. Лазеры на квантово-размерных структурах. Фоточувствительные наноструктуры. Нанокомпьютеры

Тема 4. Нанотехнологий вокруг нас: реальность и перспективы

Биомедицинские приложения наноструктур. Биосенсоры, биоимпланты, биовекторы.
Подложки для роста тканей, уанобиороботы.

Применение наносистем в химической промышленности, строительстве, энергетике, машино- и приборостроении.
6. Образовательные технологии
При реализации дисциплины Нанотехнологии и новые материалы на лабораторных занятиях предусмотрены следующие интерактивные формы обучения в образовательном процессе:

- презентации;
- тематические учебные конференции (самостоятельная работа студентов);

- учебные дискуссии на заданную тему;

- мастер-классы ведущих специалистов Институтов Коми НЦ УрО РАН.

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет 32 часов (100 % аудиторных занятий).
7. Самостоятельная работа студентов

Рабочей программой дисциплины Нанотехнологии и новые материалы предусмотрена самостоятельная работа студентов в объеме 36 часов. Самостоятельная работа проводится с целью углубления и расширения знаний по дисциплине и предусматривает следующие виды внеаудиторной работы студентов:

- работа с рекомендованной литературой и с Интернет-источниками с целью усвоения теоретического материала дисциплины;

- подготовка к зачету.

Самостоятельная работа


Соответствует компетенциям ПК-2, 3
На самостоятельную работу выносятся следующие теоретические вопросы:


  1. Применение методов нанотехнологии для уменьшения размеров приборов.

  2. Перспективные наноматериалы и направления нанотехнологии.

  3. Основные требования по созданию объектов наноэлектроники и нанофотоники.

  4. Материалы на основе наноструктурных элементов.

  5. Материалы электроники для нанотехнологий.


Для расширения знаний по дисциплине рекомендуется использовать Интернет-ресурсы: проводить поиск в различных поисковых системах, таких как www.rambler.ru, www.yandex.ru, www.google.ru, www.yahoo.com.
Рекомендуемая литература
Основная:

    1. Нанотехнологии: Азбука для всех / под ред. Ю. Д. Третьякова. М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2008.

    2. Хартманн У. Очарование нанотехнологии: пер. с нем. / У. Хартманн. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 173 с.

    3. Сауров Ю.А. Квантовая физика. Модели уроков.// Ю. А. Сауров, В. В.Мултановский. М.: Просвещение, 1996. 270 с.

Дополнительная:

    1. Асеев А. Л. Наноматериалы и нанотехнологии для современной полупроводниковой электроники // Российские нанотехнологии, 2006. Т.1, №1. WWW.NANORF. RU.

    2. Нанотехнологии для всех. Большое – в малом / М. Рыбалкина. M.: Nanotechnology News Netvvork, 2005. 434 с.

    3. Кобаяси H. Введение в нанотехнологию: пер. с японск. / Н. Кобаяси. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 134 с.

    4. Шермергор Т. Новые профессии туннельного микроскопа / Т. Шермегор, В. Неволин // Наука и жизнь. 1990. № 11. С. 54-57.



  1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Вопросы к зачету

Соответствуют компетенциям ПК-2, 3


    1. Физические основы нанотехнологий.

    2. Основные типы наносистем. Квантовые ямы, нити, точки, сверхрешетки. Графитовые наносистемы. Графен. Нанотрубки и фуллерены. Пористые и композитные системы.

    3. Наностуктурные элементы вещества

    4. Материалы на основе наноструктурных элементов

    5. Материалы электроники для нанотехнологий

    6. Основы теории зародышеобразования.

    7. Технология двумерных гетероэпитаксиальных полупроводниковых систем.

    8. Самоорганизация квантовых точек и нитей

    9. Самоорганизация нанотрубок

    10. Субмикронная литография

    11. Субмикронные технологии

    12. Физические эффекты в туннельно-зондовой нанотехнологии

    13. Формирование нанорельефа поверхности подложек

    14. Локальная модификация полупроводниковых подложек

    15. Массоперенос с нанометровым разрешением

    16. Локальное анодное окисление металлов

    17. Методы контроля наноструктур по размерам, степени упорядоченности, составу

    18. Технологии изготовления и исследования наносистем

    19. Инструменты нанотехнологий. Сканирующая зондовая микроскопия. Электронные микроскопы.

    20. Самоорганизация и самосборка в нанотехнологиях.

    21. Применение наноразмерных систем в электронике.

    22. Биомедицинские приложения наноструктур.

    23. Применение наносистем в промышленности, строительстве, энергетике, машино- и приборостроении.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы

а) Основная литература:

      1. Нанотехнологии: Азбука для всех / под ред. Ю. Д. Третьякова. М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2008.

      2. Хартманн У. Очарование нанотехнологии: пер. с нем. / У. Хартманн. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 173 с.

      3. Сауров Ю.А. Квантовая физика. Модели уроков.// Ю. А. Сауров, В. В.Мултановский. М.: Просвещение, 1996. 270 с.

Дополнительная

    1. Асеев А. Л. Наноматериалы и нанотехнологии для современной полупроводниковой электроники // Российские нанотехнологии, 2006. Т.1, №1. WWW.NANORF. RU.

    2. Нанотехнологии для всех. Большое – в малом / М. Рыбалкина. M.: Nanotechnology News Netvvork, 2005. 434 с.

    3. Кобаяси H. Введение в нанотехнологию: пер. с японск. / Н. Кобаяси. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. 134 с.

    4. Шермергор Т. Новые профессии туннельного микроскопа / Т. Шермегор, В. Неволин // Наука и жизнь. 1990. № 11. С. 54-57.


б) Интернет-ресурсы:

  1. http://www.wpi.edu/Academics/Depts/Chemistry/Courses/General/

  2. http://www.wpi.edu/Academics/Depts/Chemistry/Courses/General/kinfephtim.html

  3. http://wps.pearsoned.co.uk/ema_uk_he_housecroft_inorgchem_2/

  4. http://www.usd.edu/~gsereda/computer.html

  5. http://www.jce.divched.org/CERS/

  6. http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/Organische _Chemie/Didaktik/Keusch/link.htm

  7. http://www.rsc.org/Membership/Networking/InterestGroups/EducationalTechniques/ChemistryCassettes/index.asp

  8. edu.ulsu.ru/w/index.php/ Введение в нанотехнологии.

  9. http://www.distance.msu.ru. Открытые электронные образовательные ресурсы. Лекции «Фундаментальные основы нанотехнологии»


г) программное обеспечение:

Пакет Microsoft Office, включающий в себя Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Access, Microsoft PowerPoint, Microsoft Outlook.

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы

Доступ к Интернет-ресурсам в компьютерном классе Института естественных наук СыктГУ.

КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ
Дисциплины Нанотехнологии и новые материалы

Блок дисциплин Б 3 ДВ1

Институт естественных наук

Направление подготовки 020100.62 Химия «бакалавр»

Форма обучения: очная



Число студентов


Список литературы


Кол-во экземпляров


Кол-во экземпляров на 1 студента

20

Основная литература:

1. Андриевский Р.А. Основы наноструктурного материаловедения. Возможности и проблемы. М. Бином. Лаборатория знаний. 2011. -252 с.



эбс


1



Составитель УМК

Профессор, д.г.-м-н. _____________ А.М.Асхабов

Заведующий кафедрой , к.х.н. _________ О.А. Залевская

Дата составления карты « » _________2012 г.
СОГЛАСОВАНО:

Представитель библиотеки СыктГУ___________

«____» __________ 2012 г.



Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Корпоративное управление...
Учебно-методический комплекс «Теория антикризисного управления предприятием» составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины «Теория систем и системный анализ»
Учебно-методический комплекс дисциплины включает следующие документы и материалы
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс включает в себя учебную рабочую программу...
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины б ийск бпгу имени В. М. Шукшина
Д дисциплина [Текст]: Учебно-методический комплекс дисциплины «Новые физкультурно-спортивные виды» / Сост.: А. Ю. Лахтин; Бийский...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины
Минимальные требования к содержанию дисциплины (модуля)/спецкурса (выписка из госа по специальности, утвержденного эксперта описания...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины
Минимальные требования к содержанию дисциплины (модуля)/спецкурса (выписка из госа по специальности, утвержденного эксперта описания...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconРабочая программа материалы для организации самостоятельной работы...
Учебно-методический комплекс составлен на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины
Минимальные требования к содержанию дисциплины (модуля)/спецкурса (выписка из госа по специальности, утвержденного эксперта описания...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины
Минимальные требования к содержанию дисциплины (модуля)/спецкурса (выписка из госа по специальности, утвержденного эксперта описания...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления...
Содержание: умк по дисциплине «Магнитные свойства» для студентов направления 28. 03. 01 «Нанотехнологии и микросистемная техника»,...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины красноярск 2012 пояснительная...
Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Психодиагностика» для студентов заочной формы обучения (3,5 года обучения) по специальности...
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины (модуля)
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины (модуля)
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины (модуля)
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины (модуля) «История»
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Учебно-методический комплекс дисциплины (модуля) Нанотехнологии и новые материалы iconУчебно-методический комплекс дисциплины специальность 100110. 65...
Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информационная культура» состоит из следующих элементов


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск