Физико-химия твердого тела (стр. 3 )

Знать: принципы работы научного оборудования, которое применяется при синтезе и исследовании твердых тел: установки для термического анализа, дифрактометр, микротвердомер, микроскоп, ИК-спектрометр, дилатометр, рентгенофлуоресцентный анализатор.

Уметь: проводить обработку результатов исследования, используя специальное программное обеспечение: Setsoft 2000, Thermogram Analyser – программы для обработки результатов термического анализа, PDWin 4.0 – для обработки данных рентгенофазового анализа, PDF – картотека рентгенометрических данных, Powder 2 – для уточнения параметров кристаллической решетки.

Владеть: методиками проведения анализа твердых тел: микроструктурного, дюрометрического, рентгенофазового, термического, отжига и закалки проб образцов, определения пикнометрической плотности порошков, определения электропроводности сплавов.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: причины и возможные методы устранения возникающих неисправностей при работе на научном оборудовании.

Уметь: самостоятельно оценить возможность применения методик анализа и использования оборудования для достижения необходимой цели при изучении твердых тел. Самостоятельно, с помощью специализированных компьютерных программ, проводить анализ полученных результатов.

Владеть: навыками проведения самостоятельных исследований на высокоточном научном оборудовании: дифрактометрах, рентгенофлуоресцентном анализаторе, высокотемпературных установках термического анализа и др.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- самостоятельная работа;

- подготовка устных сообщений.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка отчета по лабораторной работе;

- устные опросы на лабораторных занятиях;

- выступление с устными сообщениями.

Профессиональные компетенции в научно-исследовательской деятельности:

ü ПК-1

Наличие представлений о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие).

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: основные (классические) методы синтеза и исследования, применяемые в физике и химии твердого тела.

Уметь: формулировать основные цели и задачи исследования твердых тел.

Владеть: навыками работы с литературными источниками, Интернет-ресурсами при изучении вопроса о современном состоянии исследований в области физики и химии твердого тела.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: современные методы синтеза, исследования и применения твердых тел, их возможности, преимущества и недостатки.

Уметь: разделять все многообразие методов исследования твердофазных объектов на классические и современные, на теоретические и экспериментальные.

Владеть: навыками выбора метода исследования применительно к изучаемым объектам.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: актуальные направления развития исследований твердофазных объектов.

Уметь: применять актуальные направления исследования твердых тел к изучаемым объектам при выполнении магистерской диссертации.

Владеть: методиками синтеза, проводящимися в области химии твердого тела (методы прямого и косвенного синтеза), методиками получения сплавов в заданном состоянии; методиками проведения физико-химического анализа при высоких температурах, при работе с вакуумом, при работе на установках индукционного нагрева.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- самостоятельная работа;

- индивидуальные консультации.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- устные опросы на лабораторных занятиях;

- контрольные работы.

ü ПК-3

Владение теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в соответствии с темой магистерской диссертации).

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: научную новизну и важность практического использования данных, полученных при выполнении магистерской диссертации.

Уметь: выделять, используя литературные источники, теоретическую основу применяемых при выполнении экспериментальной части магистерской диссертации методов синтеза, анализа, которая может служить для объяснения полученных результатов.

Владеть: навыками экспериментальной работы в области химии твердого тела, например, твердофазный синтез, работа с газами, находящимися под давлением, пробоподготовка образцов к методам физико-химического анализа, которые используются при выполнении магистерской диссертации.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: возможности, ограничения и теоретические основы методов при исследовании выбранных объектов.

Уметь: сформулировать цель и задачи магистерской диссертации в свете теоретического и экспериментального развития изучаемого направления. Уметь представлять данные эксперимента.

Владеть: методикой проведения микроструктурного, дюрометрического, рентгенофазового, термического и др. методов физико-химического анализа, которые использовались при выполнении магистерской диссертации.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: порядок и правила работы на лабораторных/научных установках, на которых проводятся исследования в области химии твердого тела (оборудование для термического, микроструктурного, дюрометрического, рентгенофазового, рентгенофлуоресцентного анализа.

Уметь: теоретически обосновать полученные результаты, проводить их критическую оценку, выявлять недостатки используемых методик (реактивов, пробоподготовки) и формулировать способы их устранения применительно к изучаемым объектам при выполнении магистерской диссертации.

Владеть: навыками самостоятельной работы на оборудовании, которое используется при выполнении магистерской диссертации. Владение навыками самостоятельного подбора условий съемки термограмм, дифрактограмм и др. экспериментальных зависимостей.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- самостоятельная работа;

- мастер-класс с целью обучения работе на высокотехнологичном оборудовании;

- подготовка устных сообщений и рефератов по теме магистерских исследований.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка отчетов по лабораторным работам;

- устные опросы, тесты на лабораторных занятиях;

- выступление с докладами по тематике магистерского исследования.

ü ПК-4

Умение анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по предлагаемой научным руководителем теме и самостоятельно составлять план исследования.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: основные литературные источники (книги, статьи, Интернет-ресурсы) по физике и химии твердого тела.

Уметь: работать с базами научных данных (электронные каталоги авторефератов, диссертаций, базы е-library, Scopus, Elsevier и др.), с библиотечными ресурсами (например информационно-библиотечным центром ТюмГУ).

Владеть: начальными навыками в формулировке тематики научного исследования по результатам первичного анализа литературных данных в области синтеза и исследования твердофазных систем.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: современную литературу по исследованию твердых тел. Знать актуальные исследования в области будущей специализации (диссертационные исследования последних лет, научные публикации в российских и иностранных журналах).

Уметь: выделять из широкой области исследований твердофазных объекты, которые представляют интерес, как с практической, так и с фундаментальной стороны развития науки, но не достаточно изученные или с неизвестными физико-химическими характеристиками (температуры и характер плавления, области гомогенности, полиморфные переходы, плотность порошков, параметры структуры и т. д.).

Владеть: приемами сопоставления литературных данных в области исследования твердых тел с выбранными (совместно с научным руководителем) объектами по тематике диссертационного исследования.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: основные научные школы (российские и иностранные), занимающиеся исследованием в области физики и химии твердого тела, ведущие научно-исследовательские институты, работающие в данной области исследований.

Уметь: самостоятельно выбирать траекторию исследования выбранных объектов.

Владеть: навыками самостоятельного анализа иностранной научной литературы по вопросам твердофазного синтеза, исследованию твердофазных систем методами физико-химического анализа; по поиску возможностей практического применения результатов исследования.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- самостоятельная работа;

- индивидуальные консультации;

- подготовка устных сообщений и рефератов по теме магистерских исследований.

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка критического анализа литературных данных по тематике магистерского исследования;

- устные опросы на лабораторных занятиях;

- выступление с докладами по тематике магистерского исследования.

ü ПК-5

Способность анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать предложения.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: преимущества и недостатки методов синтеза и исследования твердых тел.

Уметь: выделять особенности синтеза и исследования твердофазных обьектов.

Владеть: начальными навыками анализа результатов при использовании на практике методов термического, микроструктурного, дюрометрического, рентгенофазового анализа при изучении твердых тел.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: какие результаты можно получить при проведении синтеза и физико-химического анализа твердофазных образцов. Знать специфику комплексного подхода при изучении твердых тел.

Уметь: формулировать основные выводы по результатам синтеза и анализа

Владеть: основными навыками самостоятельной обработки результатов, полученных при исследовании твердофазных обьектов методами физико-химического анализа; основными навыками построения зависимостей «состав-свойство».

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: способы возможного усовершенствования методической части используемых стандартных методик анализа (пробоподготовка образцов для анализа, режим съёмки термограмм и дифрактограмм, критерии их экспериментальной обработки при использовании специализированных компьютерных программ)

Уметь: применять теоретические знания к решению практических и исследовательских задач, сопоставлять результаты различных методов исследования твердых тел, формулировать дополнительные выводы по результатам анализов.

Владеть: представлениями о связи свойств твердого тела с его строением, устойчивыми навыками анализа полученных результатов исследования при описании характера фазовых равновесий и структурных превращений в твердых телах, процессах протекающих при твердофазных синтезах, при изучении кристаллических объектов, при получении сложных соединений. Владеть навыками по формулировке дальнейшей траектории экспериментального изучения твердофазных систем.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- подготовка устных сообщений (в том числе по теме магистерского исследования).

Оценка сформированности компетенции по уровням осуществляется оценочными средствами:

- подготовка отчетов по лабораторным работам;

- устные опросы на лабораторных занятиях;

- выступление с докладами (в том числе по тематике магистерского исследования).

ü ПК-6

Наличие опыта профессионального участия в научных дискуссиях.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: основные понятия физики и химии твердого тела.

Уметь: работать в малой группе (2-3 человека), высказывать свою точку зрения и участвовать в диалоге (студент-студент, студент-преподаватель), посвященном синтезу и исследованию твердых тел.

Владеть: начальными навыками применения профессионального химического языка, используя в устной речи терминологию физики и химии твердого тела, физико-химического анализа.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: основные правила ведения научной дискуссии. Главные моменты, которые могут быть интересны слушателям и участникам беседы.

Уметь: работать в коллективе; уметь грамотно и четко предлагать траекторию исследования твердофазных объектов.

Владеть: навыками участия в многосторонней научной беседе, используя в устной речи терминологию физики и химии твердого тела, физико-химического анализа.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: научную новизну, актуальность, практическую и теоретическую значимость проведенного исследования.

Уметь: аргументировано доказать свою точку зрения по выбранной траектории исследования твердофазных объектов, используя терминологию физики и химии твердого тела, физико-химического анализа.

Владеть: устойчивыми навыками профессионального химического языка и опытом участия в научных дискуссиях разного уровня профессиональной компетенции.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- самостоятельная работа;

- круглые столы со специалистами в области физики и химии твердого тела, (выпускники прошлых лет, преподаватели и сотрудники кафедры, специализирующиеся в области химии твердого тела);

- подготовка устных сообщений;

- посещение научных семинаров кафедры неорганической и физической химии и Института физики и химии, защит кандидатских диссертаций.

Оценка сформированности компетенций по уровням осуществляется оценочными средствами:

- выступление с докладами;

- участие в дискуссиях, ответы на вопросы, вопросы к докладчикам;

- подготовка краткого анализа/отчета по выступлениям докладчиков.

ü ПК-7

Умение представлять полученные в исследованиях результаты в виде отчетов и научных публикаций (стендовые доклады, рефераты и статьи в периодической научной печати).

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: основные требования к стендовым/устным докладам при представлении полученных научных результатов при исследовании в области физики и химии твердого тела.

Уметь: в краткой форме стендового доклада выделить главные результаты и акцентировать научную/практическую новизну исследования.

Владеть: начальными навыками профессионального химического языка, специфической терминологии физики и химии твердого тела при подготовке устного доклада.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: основные конференции по тематике исследований твердофазных систем, требования к тезисам конференций.

Уметь: формулировать цель, задачи исследования, основные выводы по результатам исследования твердофазных систем при подготовке отчета/доклада.

Владеть: навыками самостоятельной подготовки устного/стендового доклада, а также тезисов по результатам проведения синтеза, анализа изучаемых твердофазных систем.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: основные зарубежные журналы, в которых публикуются статьи, связанные с тематикой изучения твердых тел, двух-, трех-, многокомпонентных твердофазных систем,. Правила представления результатов исследования при публикации в иностранных журналах.

Уметь: использовать полученные знания при выступлении с устным докладом/сообщением на конференциях различного уровня; грамотно и четко, с использованием профессионального химического языка и специальной терминологии, выделять главные результаты исследования, фундаментальную и практическую важность, отвечать на вопросы.

Владеть: навыками делового письма при общении (например, посредством электронной почты) с редакциями химических журналов (в т. ч. и с иностранными).

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- самостоятельная работа;

- лабораторные занятия;

- подготовка устных сообщений, рефератов, стендовых докладов, тезисов, статей.

Оценка сформированности компетенций по уровням осуществляется оценочными средствами:

- выступление с устными/стендовыми докладами (в том числе на апрельской студенческой конференции);

- подготовленные тезисы/статьи;

- защита лабораторных работ, подготовка отчета.

Профессиональные компетенции в организационно-управленческой деятельности:

ü ПК-10

Способность определять и анализировать проблемы, планировать стратегию их решения.

В результате освоения дисциплины по данной компетенции обучающийся должен:

Минимальный уровень:

Знать: достоинства и недостатки методов синтеза и физико-химического анализа твердых тел.

Уметь: работать в коллективе, определять общие и частные задачи для участников проекта, планировать этапы решения задач.

Владеть: начальными навыками по формулировке основных проблем, которые могут возникнуть перед исследователем при проведении синтеза и анализа твердых тел.

Базовый уровень (дополнительно к минимальному уровню):

Знать: возможные затруднения и пути решения возникающих проблем при работе на оборудовании для проведения синтеза и анализа твердых тел.

Уметь: работать в коллективе (группе 2-3 человек), разрешая вопросы, связанные с проблемой недостаточности теоретических и экспериментальных данных для формулировки выводов. Уметь выбирать исполнителей и ответственных за выполнение поставленной цели исследования.

Владеть: навыками сотрудничества, взаимопомощи, совместного решения поставленных задач при исследовании твердофазных объектов.

Повышенный уровень (дополнительно к минимальному и базовому уровням):

Знать: порядок анализа проблемной ситуации, возникшей при обсуждении полученных результатов, знать какими дополнительными методами анализа может быть решена возникшая проблема при исследовании.

Уметь: выделять проблемные вопросы исследования, проводить самостоятельный анализ выявленной проблемы и самостоятельно разрабатывать стратегию решения проблемы; привлекать дополнительные методы анализа (или другие методики) для устранения недостатков исследования.

Владеть: устойчивыми организационными, профессиональными навыками при решении вопросов, связанных с возникшими проблемами при работе оборудования для проведения синтеза и физико-химического анализа. Владеть навыками несложного ремонта лабораторного оборудования, которое не требует специальной подготовки и квалификации.

Освоение данной компетенции осуществляется на следующих видах занятий:

- лабораторные занятия;

- творческие коллективные и индивидуальные задания;

- самостоятельная работа.

Оценка сформированности компетенций по уровням осуществляется оценочными средствами:

- устные опросы на лабораторных занятиях;

-выступление с сообщениями.

Подготовлено:

к. х.н., доцент ____________________

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры

неорганической и физической химии

(протокол № ___ от __ ___________ 2013 г.) ____________________