Дидактические материалы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«Красногорский государственный колледж»

(ФГОУ СПО «Красногорский государственный колледж»)

ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

по новым сетевым образовательным программам

(Методические указания по изучению сетевых образовательных программ)

Красногорск 2011

Методические указания по изучению сетевых программ и профессионального модуля

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.

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.

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.

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. 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.