5.Методические указания по изучению сетевых программ и профессионального модуля
5.1. Методические указания по изучению курса «Методы микроскопии»
1. Учитывая общую тенденцию сквозного внедрения нанотехнологий, а в частности, наноинженерии, на современных предприятиях и в повседневной жизни, изучение дисциплины должно организовываться как изучение системной, многовариантной проблемы, исследуемым объектам которой (технологическим процессам, методам проектирования и синтеза новых конструкторско-технологических решений) свойственны:
а) многообразие связей элементов, отражающих объективную реальность;
б) специфическая методология моделирования и проектирования;
в) особый научный и практический аппарат.
2. Методологически дисциплина должна строиться на основе оптимального соотношения теоретических и прикладных вопросов с обязательным участием студентов в самостоятельном исследовании оригинальных частных задач синтеза типовых технологических процессов путем разработки концептуальных моделей.
3. Теоретические основы должны излагаться в такой мере, чтобы показать общие принципы применения современных методов микроскопии к решению конкретных задач. Содержание соответствующих тем разделов должно быть направлено на усиление роли фундаментальных знаний в теоретической и профессиональной подготовке студента, способствовать формированию у студента фундаментальных системных знаний, развивать творческие способности будущего специалиста.
4. Прикладные вопросы должны ориентировать студентов на решение типовых задач моделирования и проектирования ТП, выбор адекватных физическим процессам моделей, методов, алгоритмов, прикладных пакетов и технических средств, обладающих максимальной эффективностью. Поэтому во всех разделах предусмотрены темы, содержание которых связано с формированием и развитием у будущих специалистов практических навыков решения задач с использованием ЭВМ, САПР.
5.2. Методические указания по изучению курса «Системы автоматизированного проектирования наносистем»
1. Учитывая общую тенденцию современного научного познания к формализации, изучение дисциплины «САПР наносистем» должно организовываться как изучение системной, многовариантной проблемы, исследуемым объектам которой свойственны: а) многообразие связей элементов, отражающих объективную реальность; б) специфическая методология моделирования и проектирования; в) особый научный и практический аппарат.
2. Методологически дисциплина должна строиться на основе оптимального соотношения теоретических и прикладных вопросов с обязательным участием студентов в самостоятельном исследовании оригинальных частных задач проектирования МЭМС и НЭМС.
3. Теоретические основы должны излагаться в такой мере, чтобы показать общие принципы применения современных методов и алгоритмов проектирования МЭМС и НЭМС к решению конкретных задач профессиональной деятельности. Содержание соответствующих тем разделов должно быть направлено на усиление роли фундаментальных знаний в теоретической
и практической подготовке студентов, способствовать формированию у студентов фундаментальных системных знаний, развивать творческие способности будущих специалистов.
4. Прикладные вопросы должны ориентировать студентов на решение типовых задач моделирования и проектирования МЭМС и НЭМС, выбор адекватных физическим процессам в МЭМС и НЭМС моделей, методов, алгоритмов, прикладных пакетов и технических средств, обладающих максимальной эффективностью. Поэтому во всех разделах предусмотрены темы, содержание которых связано с формированием и развитием
у будущих специалистов практических навыков решения задач проектирования МЭМС и НЭМС с использованием систем автоматизированного проектирования. Прикладные вопросы дисциплины рассмотрены в каждой лекции либо в виде аналитических примеров, либо на примерах использования пакетов прикладных программ.
5. Темы дисциплины, по которым имеются доступные учебно-методические документы и учебная литература, студенты изучают самостоятельно под контролем преподавателя. Такими темами являются: 1) особенности применения метода конечных элементов для моделирования МЭМС и НЭМС; 2) технологии изготовления МЭМС.
6. В лекционной аудитории желательно использовать кинофильмы, видеофильмы и плакаты с целью формирования у студентов зрительного образа изучаемых в курсе методов, алгоритмов и технических средств. Важно применять наглядные пособия в виде образцов объектов проектирования, технических заданий на их проектирование и схем алгоритмов проектирования МЭМС и НЭМС.
7. Кроме лекционных курсов программой предусматриваются практические занятия по основным разделам курса, которые проводятся в компьютерном классе с использованием ПЭВМ с комплектом специализированного программного обеспечения и рубежный контроль знаний студентов.
5.3. Методические указания по изучению курса «Проектирование оптической элементной базы наносистем»
1. В настоящее время очень перспективны сенсорные системы на основе технологий МЭМС и НЭМС, способные работать при высоких температурах, в агрессивных средах и / или под воздействием сильной радиации. В качестве новой тенденции в области высокотемпературных применений широкое распространение получили микрооптоэлектромеханические системы (МОЭМС). Они позволяют снизить вес, повысить надежность и уменьшить стоимость изделий в ключевых сегментах рынка, таких как автомобилестроение, авионика, промысловая геофизика и ядерная энергетика. Учитывая общую тенденцию развития современных технологий оптических МЭМС / НЭМС и приборов на их основе, изучение дисциплины «Проектирование оптической элементной базы наносистем» должно организовываться как изучение системной, многовариантной проблемы, исследуемым объектам которой свойственны:
а) сложность протекающих в них физических процессов;
б) многообразие разновидностей, различия конструктивной реализации и функционального состава;
в) специфическая методология моделирования и проектирования;
г) особый научный аппарат.
2. Методологически дисциплина должна строиться на основе оптимального соотношения теоретических и прикладных вопросов с обязательным участием студентов в самостоятельном исследовании оптических элементов измерительных МЭМС / НЭМС путем проектирования с целью выбора типа устройства, в наибольшей степени отвечающего заданным требованиям к эксплуатации, определения его технических параметров и режимов работы и моделирования с целью проведения анализа функциональности и оптимизации конструкции на ранних этапах проектирования.
3. Теоретические основы должны излагаться в такой мере, чтобы показать общие принципы работы оптических МЭМС / НЭМС с приведением ссылок на дополнительные материалы в случае необходимости. Содержание соответствующих тем разделов должно быть направлено на усиление роли фундаментальных знаний в теоретической и профессиональной подготовке студента, способствовать формированию у студента фундаментальных системных знаний и развивать творческие способности будущего специалиста.
4. Прикладные вопросы должны ориентировать студентов на решение типовых задач моделирования и проектирования оптической элементной базы микро - и наносистем, выбор адекватных физическим процессам моделей, методов, алгоритмов, прикладных пакетов и технических средств, обладающих максимальной эффективностью. Поэтому во всех разделах предусмотрены темы, содержание которых связано с формированием и развитием у будущих специалистов практических навыков решения задач с использованием ЭВМ, САПР.
5. Темы дисциплины, по которым имеются доступные учебно-методические документы и учебная литература, студенты изучают самостоятельно. Такими темами являются:
а) САПР проектирования и моделирования оптической элементной базы микро - и наносистем;
б) исследование свойств материалов и тонкопленочных покрытий методами сканирующей зондовой микроскопии.
5.4. Методические указания по изучению курса «Оптическая микроскопия»
1.Учитывая общую тенденцию сквозного внедрения нанотехнологий, а в частности, наноинженерии, на современных предприятиях и в повседневной жизни, изучение дисциплины должно организовываться как изучение системной, многовариантной проблемы, исследуемым объектам которой (технологическим процессам, методам проектирования и синтеза новых конструкторско-технологических решений) свойственны: а) многообразие связей элементов, отражающих объективную реальность; б) специфическая методология моделирования и проектирования; в) особый научный и практический аппарат.
2.Методологически дисциплина строится на основе оптимального соотношения теоретических и прикладных вопросов
с обязательным участием студентов в самостоятельном исследовании оригинальных частных задач синтеза типовых технологических процессов путем разработки концептуальных моделей.
3.Теоретические основы должны излагаться в такой мере, чтобы показать общие принципы применения современных методов микроскопии к решению конкретных задач. Содержание соответствующих тем разделов должно быть направлено на усиление роли фундаментальных знаний в теоретической и профессиональной подготовке студентов, способствовать формированию у студентов фундаментальных системных знаний, развивать творческие способности будущих специалистов.
4.Прикладные вопросы должны ориентировать студентов на решение типовых задач моделирования и проектирования ТП, выбор адекватных физическим процессам моделей, методов, алгоритмов, прикладных пакетов и технических средств, обладающих максимальной эффективностью. Поэтому во всех разделах предусмотрены темы, содержание которых связано с формированием и развитием у будущих специалистов практических навыков решения задач с использованием ЭВМ, САПР.
5.5. Методические указания по изучению профессионального модуля «Система автоматизированного проектирования Catia»
1. Учитывая общую тенденцию современного научного познания к формализации, изучение профессионального модуля «САПР Catia» должно организовываться как изучение системной, многовариантной проблемы, исследуемым объектам которой свойственны: а) многообразие связей элементов, отражающих объективную реальность; б) специфическая методология моделирования и проектирования; в) особый научный и практический аппарат.
2. Методологически модуль должен строиться на основе практических занятий в соответствующей нанолаборатории, с обязательным участием студентов в самостоятельном исследовании оригинальных частных задач проектирования МЭМС и НЭМС в рамках программного продукта Catia.
3. Прикладные вопросы должны ориентировать студентов на решение типовых задач моделирования и проектирования МЭМС и НЭМС, выбор адекватных физическим процессам в МЭМС и НЭМС моделей, методов, алгоритмов, прикладных пакетов и технических средств, обладающих максимальной эффективностью. Поэтому во всех разделах предусмотрены темы, содержание которых связано с формированием и развитием
у будущих специалистов практических навыков решения задач проектирования МЭМС и НЭМС с использованием систем автоматизированного проектирования.
4. Темы дисциплины, по которым имеются доступные учебно-методические документы и учебная литература, студенты изучают также самостоятельно под контролем преподавателя. Такими темами являются: 1) особенности применения метода конечных элементов для моделирования МЭМС и НЭМС; 2) технологии изготовления МЭМС.
6. Практические занятия по всему профессиональному модулю проводятся в компьютерном классе с использованием ПЭВМ с комплектом специализированного программного обеспечения САПР Catia.
