Рабочая программа дисциплины отрасли наноиндустрии и области применения наноматериалов (стр. 2 )

6.1.1. Текущая самостоятельная работа студента направлена на углубление и закрепление знаний и развитие практических умений студента.

1)  Работа с информационными ресурсами. Каждый студент в течение семестра использует лекционный материал, а также все имеющиеся информационные ресурсы (библиотека кафедры НМНТ ИФВТ, Научно-техническая библиотека ТПУ (5), ресурсы Internet, в частности электронные библиотек www. и www. (доступ с сети ТПУ) и при необходимости другие библиотеки г. Томска).

2)  Выполнение индивидуальных заданий. Каждому студенту выдается тема, вынесенная на самостоятельную проработку, по которой должен быть проведен детальный литературный обзор с использованием доступных информационных ресурсов. Литературный обзор должен быть оформлен в виде реферативной работы и защищен в виде презентации. При подготовке задания используются англоязычные источники.

3)  Написание реферата. Реферат должен быть напечатан на компьютере и оформлен по ГОСТ 7.9-95.(ИСО 214-76) «Межгосударственный стандарт». Реферат должен быть выполнен и защищен в запланированное время. Форма защиты – выступление с презентацией. Презентация готовится на компьютере в формате Microsoft Power Point. Методические указания к подготовке, выполнению и оформлению реферата размещены на сайте преподавателя http://portal. *****/SHARED/g/GODYMCHUK.

4)  Подготовка и оформление лабораторных работ. Для подготовки к лабораторным работам студентам выдается специальная литература, методические указания, размещенные на странице преподавателя. Работа оформляется в соответствии с методическими указаниями.

5)  Подготовка к зачету по дисциплине. Зачет по дисциплине «Отрасли наноиндустрии и области применения наноматериалов» проводится в форме устного коллоквиума по вопросам, с которыми студент предварительно ознакомлен через страницу преподавателя.

6.1.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР) ориентирована на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов. Основное направление развития навыков в области творческой проблемно-ориентированной самостоятельной работы связано с переводом, анализом и интерпретацией специальной литературы на иностранном языке во время подготовки индивидуальных заданий, вынесенных на самостоятельную проработку.

6.2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине

Темы индивидуальных заданий

1)  Жизнь и достижения Р. Фейнмана.

2)  Методы и применение нанодиагностики.

3)  Нанопорошки металлов: получение и применение.

4)  Нанопорошки оксидов: классификация и применение.

5)  Применение наноматериалов в косметике и гигиене.

6)  Методы получения и применение фуллеренов.

7)  Методы получения и применение углеродных нанотрубок.

8)  Методы получения и применение графена и алмазоидов.

9)  Наночастицы диоксида титана: свойства, получение и применение.

10)  Нанороботы: разработка и перспективы.

11)  Наночастицы золота: получение и применение.

12)  Наночастицы серебра: получение и применение.

13)  Наноструктурные пленки и покрытия: виды и методы нанесения.

14)  Отходы нанотехнологий: образование и технологии утилизации.

15)  Применение наноматериалов в сельском хозяйстве.

16)  Наноматериалы для пищевой промышленности.

17)  Наноматериалы в лакокрасочной промышленности.

18)  Методы измерения дисперсности наноматериалов

19)  Применение фуллеренов для адресной доставки лекарств

20)  Применение наноматериалов на металлической основе для адресной доставки лекарств

21)  Применение наноматериалов для диагностики заболеваний

22)  Конфокальная и флуоресцентная микроскопия

23)  Просвечивающая электронная микроскопия

24)  Сканирующая электронная микроскопия

25)  Зондовая микроскопия

26)  Лазерная дифракция

27)  Рентгеновская дифрактометрия

6.3 Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей. Контроль со стороны преподавателей заключается в составлении плана работы после первичного литературного обзора, который сделал студент, в проверке реферативной работы, а также в контроле за подготовкой итоговой презентации.

6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Методические указания к подготовке, выполнению и оформлению реферата, а также методические указания к подготовке и выполнению лабораторных работ размещены на сайте лектора (основного преподавателя) http://portal. *****/SHARED/g/GODYMCHUK.

Также учебные материалы размещаются в сети Intranet сайта Томского политехнического университета www.intranet.tpu.ru.

1)  Годымчук , содержание и оформление реферата // Методические указания для студентов технических и естественнонаучных специальностей.

2)  , , Петюкевич поверхности наноматериалов с помощью сканирующей зондовой микроскопии // Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов.

3)  , , Качаев анализ нанопорошков // Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов.

7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины

Цель текущего контроля – проверка усвоения теоретического и практического материала, излагаемого лектором и преподавателем, ведущим практические занятия.

Цель итогового контроля – оценка качества подготовки студента по данной дисциплине.

Текущий контроль осуществляется путем сдачи и защиты индивидуальных заданий, выполненных в отведенное для самостоятельной работы время.

Примеры заданий текущего контроля

В каком случае речь идет о междисциплинарных исследованиях?
А)	Нанотехнологии	Б)	Нанотехнологии в медицине
В)	Нанотехнологии и химия	Г)	Любые две научные дисциплины

Кем был разработан прототип электронного микроскопа в 1932 г.?
А)	Р. Руденберг и	Б)	Э. Русска и М. Кноль
В)	Р. Руденберг и М. Кноль	Г)	Р. Руденберг и Р. Янг

Сиз Деккер в 1998 году создал транзистор на основе…
А)	фуллеренов	Б)	графена и углеродных нанотрубок
В)	графена	Г)	углеродных нанотрубок

Наноматериалы – это:
А)	материалы с размерами не менее 100 нм, и обладающие качественно новыми свойствами, функциональными и эксплуатационными характеристиками	Б)	материалы, содержащие структурные элементы, геометрические размеры которых хотя бы в одном измерении не превышают 100 нм, и обладающие качественно новыми свойствами, функциональными и эксплуатационными характеристиками
В)	материалы, которые хотя бы в одном измерении не превышают 100 нм, и имеющие инновационный потенциал для внедрения.	Г)	материалы, содержащие структурные элементы, геометрические размеры которых хотя бы в одном измерении не превышают 100 нм, и сохраняющие функциональные эксплуатационные характеристики

Материал с числом атомов в частице (зерне) более 1500 и менее 106 называется
А)	наночастица	Б)	кластер
В)	нанообъект	Г)	агломерат

Какие виды классификаций наноматериалов вы знаете?

Выберите верное определение
А)	Фуллериды – соединения катиона фуллерена с металлами.	Б)	Фуллериды – соединения аниона фуллерена и катионов металлов.
В)	Фуллериды – кислоты на основе аниона фуллерена.	Г)	Фуллериды – смеси фуллеренов с атомами металлов.

Уберите лишний термин?
А)	графен	Б)	графит
В)	алмаз	Г)	карбин

Какое утверждение верно для молекулы фуллерена?
А)	атомы расположены в вершинах правильных 6- или 5-угольников, покрывающих поверхность сферы или сфероида	Б)	атомы расположены в вершинах правильных многоугольников, число вершин которых больше 5
В)	атомы расположены в вершинах правильных 6- или 7-угольников, покрывающих поверхность сферы или сфероида	Г)	атомы расположены в вершинах 6- или 5-угольников, покрывающих поверхность сферы или сфероида

К какому свойству приводит отсутствие электронного взаимодействия с соседними плоскостями графена?
А)	к улучшенным оптическим свойствам	Б)	к высокой подвижности носителей тока при комнатной температуре
В)	к высокой подвижности носителей тока при повышенной температуре	Г)	к высоким прочностным характеристикам

Материальный объект в виде упорядоченных или самоупорядоченных, связанных между собой элементов с нанометрическими характеристическими размерами, кооперация которых обеспечивает возникновение у объекта новых свойств, называется
А)	наноматериал	Б)	наноизделие
В)	нанотрубка	Г)	нанопорошок

Какие размеры характерны для среднедисперсных порошков?
А)	0,001–0,1 мкм	Б)	10–200 мкм
В)	0,1–10 мкм	Г)	200–1000 мкм

Дайте определение углеродным наноматериалам и их классификацию.

Кто впервые предложил использовать термины «нанотехнология» и «нанотехника»?
А)	Норио Танигучи	Б)	Сумио Луджима
В)	Альфред Чо	Г)	Хэрольд Крото

Сколько характеристических размеров характерно для нанопленок?
А)	один	Б)	три
В)	два	Г)	четыре

Чем определяется нижнее значение нанодиапазона 1…100 нм?

Зачет по дисциплине «Отрасли наноиндустрии и области применения наноматериалов» проводится в форме устного коллоквиума по основным модулям курса.

Вопросы к коллоквиумам и для составления зачетных билетов:

1.  История нанотехнологий (основные открытия на пути становления новой области знаний).

2.  Инфраструктура наноиндустрии в РФ. Основные задачи ФЦП «Развитие наноиндустрии в РФ».

3.  Понятие о наноматериалах. Основные свойства наноматериалов.

4.  Сканирующая зондовая микроскопия (открытие, принцип работы, назначение, СТМ, АСМ).

5.  Классификация наноматериалов по размерности (одно, дву - и трехмерные наноматериалы, характеристические размеры, примеры).

6.  Дисперсность наноматериалов (понятие о дисперсности, способы выражения дисперсности).

7.  Нанопорошки металлов и их соединений. Классификация по дисперсности, по форме и составу. Применение.

8.  Углеродные наноматериалы (открытие, классификация и применение углеродных наноматериалов).

9.  Фуллерены и их производные (состав, структура, свойства и применение).

10.  Рентгенофазовый анализ (назначение, принцип работы).

11.  Основные направления наномедицины. Применение наноматериалов для медицинских целей.

12.  Адресная доставка лекарств (основные термины, механизмы нацеливания, технологии адресной доставки, преимущества и проблемы, примеры применения наноматериалов).

13.  Нанодиагностика и терапия (определения, методы нанодиагностики, основные подходы с применение нанообъектов, нанолаборатории, цели).

14.  Социальные и экологические проблемы развития нанотехнологий (этические ценности, поступление наноматериалов в организм человека, социальные страхи).

15.  Зонная теория твердого тела (проводники, полупроводники, диэлектрики).

16.  Функции и задачи наноэлектроники (определения, закон Мура)

17.  Основные парадигмы наноэлектроники (выращивание кремниевых кристаллов, способы нанесения нанопленок).

18.  Литография и нанолитография (определения, методы нанолитографии).

8. Рейтинг качества освоения дисциплины

В таблице 3 приведен рейтинг-план текущей успеваемости студентов в семестре по дисциплине «Отрасли наноиндустрии и области применения наноматериалов». В соответствии с рейтинговой системой текущий контроль производится еженедельно в течение семестра путем балльной оценки качества усвоения теоретического материала (контрольные работы 1 и 2) и результатов практической деятельности (работа и оформление отчетов по лабораторным работам, выполнение индивидуальных заданий).

Промежуточная оценка успеваемости студентов производится в установленные сроки учебным отделом института (дважды в семестр).

Итоговая аттестация производится в конце семестра также путем балльной оценки. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов текущей оценки в течение семестра и баллов промежуточной аттестации в конце семестра по результатам зачета. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам.