РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
Проректор по учебной работе
_______________________ //
__________ _____________ 201__г.
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления
011200.68 «Физика»;
Магистерская программа «Физика наноструктур и наносистем»
очная форма обучения
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор (ы) работы _____________________________//
«______»___________201__г.
Рассмотрено на заседании кафедры микро - и нанотехнологий
«___» __________ 201__ г., протокол № ____.
Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем ___ стр.
Зав. кафедрой ___________________/ /
«______»___________ 201__ г.
Рассмотрено на заседании УМК ИФиХ «___»______201__ г., протокол № __.
Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ________________________//
«______»_____________201__г.
«СОГЛАСОВАНО»:
И. о директора ИБЦ_______________________/
«СОГЛАСОВАНО»:
Зав. методическим отделом УМУ_____________/
«______»_____________201__г.
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт Физики и химии
Кафедра Микро - и нанотехнологий
КИСЛИЦЫН А. А.
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления 011200.68 «Физика»
Магистерская программа «Физика наноструктур и наносистем»
очная форма обучения
Тюменский государственный университет
2013
Кислицын -исследовательская работа. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011200.68 «Физика». Магистерская программа «Физика наноструктур и наносистем». Очная форма обучения. Тюмень, 201__, ___стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Научно-исследовательская работа. [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой Микро - и нанотехнологий. Утверждено и. о. первого проректора по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой Микро - и нанотехнологий, д. ф.-м. н., профессор
© Тюменский государственный университет, 201__.
© , 201__.
1. Пояснительная записка.
Научно-исследовательская работа – навыки работы на современной аппаратуре и оборудовании для выполнения физических исследований. Способность самостоятельно выполнять лабораторные, вычислительные физические исследования при решении научно-исследовательских задач с использованием современной аппаратуры и вычислительных средств. Навыки практической работы в научно-исследовательском коллективе, к профессиональной адаптации, к обучению новым методам исследования и технологиям, ответственность за качество выполняемых работ.
Согласно Учебному плану магистерской программы «Физика наноструктур и наносистем», на научно-исследовательскую работу в 1-м и 2-м семестрах отводится в общей сложности 360 часов (10 зачетных единиц). Содержанием этой работы должно стать начало подготовки магистерской диссертации: постановка задачи, обзор литературы, первый этап экспериментальных и (или) теоретических исследований. Форма аттестации: 1-й семестр – зачет; 2-й семестр – зачет.
1.2. Цели научно-исследовательской работы.
Целями научно-исследовательской работы являются получение необходимых навыков самостоятельного решения научно-технических проблем как по своей специальности, так и в смежных областях науки и техники.
1. Задачи:
- развитие творческого мышления для использования полученных знаний на практике и получения навыков научных исследований.
В процессе выполнения научно-исследовательской работы студент должен
изучить:
- организацию и управление деятельности лаборатории, подразделения, научного отдела;
- вопросы производимой, разрабатываемой или используемой техники, лабораторного оборудования;
- действующие стандарты, технические условия, должностные обязанности, положения и инструкции по эксплуатации оборудования, программам испытаний, оформлению технической документации;
- методы выполнения технических расчетов;
- правила эксплуатации исследовательских установок, измерительных приборов или технологического оборудования, имеющихся в подразделении, а также их обслуживание;
- вопросы обеспечения безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты.
освоить:
- методики применения исследовательской и измерительной аппаратуры для контроля и изучения отдельных характеристик материалов, приборов и устройств;
- отдельные пакеты программ компьютерного моделирования и проектирования технологических процессов, приборов и систем;
- порядок пользования периодическими, реферативными и справочно-информационными изданиями по профилю направления подготовки.
Кроме того, магистр должен понимать:
- практический смысл научных исследований;
- физические основы измерений;
- математическую обработку результатов экспериментальных исследований;
А также владеть:
- методами и порядком проведения испытаний лабораторных установок;
- методами статической обработки результатов испытаний.
1.2 Место научно-исследовательской работы в структуре ООП магистратуры
Научно-исследовательская работа базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных в результате изучения дисциплин общенаучного и профессионального циклов.
Успешное выполнение научно-исследовательской работы является необходимым условием для выполнения выпускной квалификационной работы, а также для получения навыков, необходимых в профессиональной деятельности.
Научно-исследовательская работа магистранта должна опираться на современные достижения в области физики и математики (в соответствии с профилем магистерской программы); включать использование современных научных и образовательных технологий; активно использовать язык современной науки.
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате выполнения научно-исследовательской работы
В результате выполнения научно-исследовательской работы обучающийся должен приобрести следующие практические навыки, умения, универсальные и профессиональные компетенции:
способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение (ОК-3);
способность использовать углублённые знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально-значимых проектов (ОК-4);
способностью порождать новые идеи (креативность) (ОК-5);
способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности (ОК-6);
способность адаптироваться к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности, к изменению социокультурных и социальных условий деятельности (ОК-7);
способность к коммуникации в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности, свободное владение русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-8);
способность к активной социальной мобильности, способность к организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, способность к управлению научным коллективом (ОК-9);
способность использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения исследовательских профессиональных задач, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-10).
способность свободно владеть фундаментальными разделами физики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии со своей магистерской программой) (ПК-1);
способность использовать знания современных проблем физики, новейших достижений физики в своей научно-исследовательской деятельности (ПК-2);
способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области физики (в соответствии с профилем магистерской программы) и решать их с помощью современной аппаратуры, оборудования, информационных технологий с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта (ПК-3);
способность и готовность применять на практике навыки составления и оформления научно-технической документации, научных отчетов, обзоров, докладов и статей (в соответствии с профилем магистерской программы) (ПК-4);
способность использовать свободное владение профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки (ПК-5);
способность свободно владеть разделами физики, необходимыми для решения научно-инновационных задач (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-6);
способность свободно владеть профессиональными знаниями для анализа и синтеза физической информации (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-7);
способность проводить свою профессиональную деятельность с учетом социальных, этических и природоохранных аспектов (ПК-8);
способность организовать и планировать физические исследования (ПК-9);
способность организовать работу коллектива для решения профессиональных задач (ПК-10).
Карта компетенций
Код компетенции | Формулировка компетенции* | Результаты обучения в целом** | Результаты обучения по уровням освоения материала | Виды занятий (лекции, практические, семинарские, лабораторные) | Оценочные средства (тесты, творческие работы, проекты и др.) | ||
минимальный | базовый | повышенный | |||||
ОК-4 | Способность использовать углублённые знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально-значимых проектов | Знает: фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, его роль и связь с другими курсами | Термины и основные законы предмета, изучаемого на практике | фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике | фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, его роль и связь с другими курсами | практика | ВКР, работа над научным проектом в организации вовремя прохождения практики |
Умеет: включаться во взаимодействие с субъектами научно-производственного процесса для обеспечения качества | общаться, вести гармонический диалог | добиваться успеха в процессе коммуникации | включаться во взаимодействие с субъектами научно-производственного процесса для обеспечения качества | практика | ВКР, работа над научным проектом в организации вовремя прохождения практики | ||
Владеет: Навыками управления коллективом организации | Навыками работы в коллективе | Навыками управления лабораторией, отделом | Навыками управления коллективом организации | практика | ВКР, работа над научным проектом в организации вовремя прохождения практики | ||
ОК-6-10 | Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности; адаптироваться к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности, к изменению социокультурных и социальных условий деятельности. Способность к коммуникации в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности, свободное владение русским и иностранным языками как средством делового общения. Способность к активной социальной мобильности, способность к организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, способность к управлению научным коллективом. способность использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения исследовательских профессиональных задач, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны. | Знает: фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, его роль и связь с другими курсами, основы БЖД | Термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, основы БЖД | фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, основы БЖД | фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, его роль и связь с другими курсами, основы БЖД | практика | ВКР |
Умеет: принимать решения по защите людей от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и применения современных средств поражения | принимать решения по защите людей от возможных последствий аварий | принимать решения по защите людей от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий | принимать решения по защите людей от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и применения современных средств поражения. | практика | ВКР | ||
Владеет: методами прогнозирования чрезвычайных ситуаций и разработки моделей их последствий | разработкой мер по защите людей от негативных воздействий; | навыками идентификации негативных воздействий среды обитания техногенного и антропогенного происхождения. | методами прогнозирования чрезвычайных ситуаций и разработки моделей их последствий. | практика | ВКР | ||
ПК-1-2 | способность свободно владеть фундаментальными разделами физики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии со своей магистерской программой) способность использовать знания современных проблем физики, новейших достижений физики в своей научно-исследовательской деятельности | Знает: о вкладе выдающихся ученых и научных коллективов в изучение и совершенствование конструкций и методов расчета промышленных устройств и систем | о достоинствах и недостатках различных видов аппаратуры и систем | о методах совершенствования оборудования | о вкладе выдающихся ученых и научных коллективов в изучение и совершенствование конструкций и методов расчета промышленных устройств и систем | практика | ВКР, выполнение работы по разбору и управлением технологического оборудования и систем |
Умеет: применять методы расчета технологических процессов | анализировать структуру изучаемого объекта | использовать приборы и технологическое оборудование | применять методы расчета технологических процессов | практика | ВКР, выполнение работы по разбору и управлением технологического оборудования и систем | ||
Владеет: Методикой анализа структуры потребления объекта, виды потребляемых ресурсов | Методиками расчета экономических показателей энергосберегающих мероприятий. | Видами измерительных приборов, их достоинства и недостатки | Методикой анализа структуры потребления объекта, виды потребляемых ресурсов | практика | ВКР, выполнение работы по разбору и управлением технологического оборудования и систем | ||
ПК-3-5 | Способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области физики (в соответствии с профилем магистерской программы) и решать их с помощью современной аппаратуры, оборудования, информационных технологий с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта. Способность и готовность применять на практике навыки составления и оформления научно-технической документации, научных отчетов, обзоров, докладов и статей (в соответствии с профилем магистерской программы). Способность использовать свободное владение профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки. | Знает: Фундаментальные разделы физики, а также основные термины и законы предмета, изучаемого по практике, а также связь изучаемого предмета и различными дисциплинами прикладного характера | Фундаментальные разделы физики | Фундаментальные разделы физики, а также основные термины и законы предмета, изучаемого по практике | Фундаментальные разделы физики, а также основные термины и законы предмета, изучаемого по практике, а также связь изучаемого предмета и различными дисциплинами прикладного характера | практика | ВКР, работа над научно-практической задачей |
Умеет: Самостоятельно выбирать адекватную модель изучаемой системы, составить алгоритм расчета, составить программу и произвести необходимые вычисления на компьютере | Применять физические принципы и явления для решения прикладных задач | Пользоваться прикладными программным обеспечением на примере реализации основных алгоритмов оперативной обработки результатов эксперимента | Самостоятельно выбирать адекватную модель изучаемой системы, составить алгоритм расчета, составить программу и произвести необходимые вычисления на компьютере | практика | ВКР, работа над научно-практической задачей | ||
Владеет: Методами математического моделирования объектов технической физики | Методами физики для анализа объектов прикладной физики, методами интерпретации физических явлений, методикой сбора и обработки информации и использования ее в профессиональной деятельности | Принципами управления отдельными интерфейсными модулями управления узлами экспериментальных установок | Методами математического моделирования объектов технической физики | практика | ВКР, работа над научно-практической задачей | ||
ПК-6-10 | Способность свободно владеть разделами физики, необходимыми для решения научно-инновационных задач (в соответствии с профилем подготовки). Способность свободно владеть профессиональными знаниями для анализа и синтеза физической информации (в соответствии с профилем подготовки). Способность проводить свою профессиональную деятельность с учетом социальных, этических и природоохранных аспектов. Способность организовать и планировать физические исследования. Способность организовать работу коллектива для решения профессиональных задач. | Знает: фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, его роль и связь с другими курсами | Термины и основные законы предмета, изучаемого на практике | фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике | фундаментальные разделы физики, термины и основные законы предмета, изучаемого на практике, его роль и связь с другими курсами | практика | ВКР, работа над научно-практической задачей |
Умеет: находить решения устранения противоречий | дискутировать и отстаивать собственную позицию | выделять противоречия между теорией и экспериментом | находить решения устранения противоречий | практика | ВКР, работа над научно-практической задачей | ||
Владеет: приемами анализа и синтеза | методами мониторинга | нестандарностью мышления | приемами анализа и синтеза | практика | ВКР, работа над научно-практической задачей |
Задание на выполнение научно-исследовательской работы составляет научный руководитель магистранта и утверждает руководитель магистерской программы.
По результатам научно-исследовательской работы научный руководитель магистранта выставляет оценку "зачтено" или "незачтено".
2. Место и время проведения научно-исследовательской работы
Местом проведения научно-исследовательской работы может быть организация, предприятие, НИИ, фирма, лаборатория вуза и т. д. профессиональная деятельность которых связана с направлением подготовки магистров - «Физика наноструктур и наносистем». Время проведения научно-исследовательской работы определяется графиком учебного процесса.
3. Структура и содержание научно-исследовательской работы
Общая трудоемкость научно-исследовательской работы составляет 360 часов. Содержание научно-исследовательской работы включает в себя: поиск и анализ литературных источников по тематике НИР; подготовка реферата; математическое моделирование; численное моделирование; компьютерное моделирование; экспериментальное исследование; макетирование; анализ результатов; оформление отчетных материалов; оформление электронной презентации по результатам НИР; защита отчета по НИР
№ п/п | Разделы (этапы) НИР | Трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля |
1 | Постановка задачи | 5 | Утверждение темы на заседании кафедры |
2 | Обзор литературы в данной области | 50 | Контроль работы руководителем |
3 | Проведение НИР (экспериментальное, теоретическое, математическое моделирование) | 240 | Контроль работы руководителем |
4 | Анализ результатов НИР | 30 | Обсуждение результатов с руководителем. |
5 | Защита выполненной работы | 5 | Письменный отчет, презентация. |
6 | Определение дальнейших планов. | 5 | Корректировка темы магистерской диссертации (при небходимости) |
7 | Подготовка результатов научно-исследовательской работы к публикации | 25 | статья |
ИТОГО | 360 |
4. Образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые при выполнении научно-практической работы
- физическое и математическое моделирование процессов и явлений, относящихся к исследуемому объекту;
- информационные технологии, пакеты прикладных программ при разработке и проектировании новых изделий, технологических процессов и материалов технической физики;
- современные методы исследования и проведения экспериментальных работ.
5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов при выполнении научно-практической работы
Учебно-методическая документация для обеспечения самостоятельной работы студентов включает в себя:
- индивидуальный план научно-исследовательской работы магистра;
- указания научного руководителя по оформлению отчета по научно-исследовательской работе.
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Для обеспечения научно-исследовательской работы используются библиотечные ресурсы ТюмГУ.
Перечень основной и дополнительной учебной литературы, включая электронно-библиотечные ресурсы (с исходными данными) | К-во экз. |
Основная литература: | |
Вакулин, Александр Анатольевич. Основы геокриологии: учеб. пособие для студентов вузов/ . - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20с | 155 |
Вакулин, Александр Анатольевич. Методы и средства измерений, испытаний и контроля: учеб. пособие для студ. вузов/ ; Тюм. гос. ун-т. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20с. | 10 |
Епифанов, твердого тела : учеб. пособие / . - 3-е изд., испр. - Санкт-Петербург : Лань, 20с. | 5 |
Исаев технологии. Учебное пособие. М.: Омега-Л, 20 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www. *****/book/79731/. | 10 |
Шабаров : учеб. пособие для студентов вузов, обуч. по спец. "Теплофизика" напр. подготовки "Техническая физика" / . - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20с. | 30 |
Дополнительная литература: | |
Вакулин, Александр Анатольевич. Диагностика теплофизических параметров в нефтегазовых технологиях/ , . - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 19 с. | 1 |
Губайдуллин, Амир Анварович. Механика сплошной среды: лекции и задачи/ ; Тюм. гос. ун-т. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20с. | 100 |
Кислицын теплофизики: Лекции и семинары. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20с | 25 |
Лойцянский жидкости и газа. Учебник. – М.: Дрофа, 2003 – 840с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://libtech. *****. | 10 |
Научные основы нанотехнологий и новые приборы: учеб. - моногр./ ред. Р. Келсалл, А. Хэмли, М. Геогеган ; пер. с англ. . - Долгопрудный: Интеллект, 20с. | 4 |
Неволин, физика и нанотехнологии = Quantum Physics and Nanotechnology/ . - Москва: Техносфера, 20с. | 5 |
Примеры и задачи по механике сплошной среды: учебник/ сост. , . - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20 с. | 98 |
, Михайлов моделирование. – М.: Физматлит, 2001. – 320с. | 1 |
Семихина, Людмила Петровна. Теплофизические свойства реальных газов: учеб. пособие/ ; Тюм. гос. ун-т. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 20с. | 50 |
Теоретические и практические основы теплофизических измерений/ [и др.]. - Москва: Физматлит, 2008.408с | 1 |
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для материально - технического обеспечения научно-исследовательской работы необходимо: лаборатории, научно-исследовательское оборудование, измерительные и вычислительные комплексы.
Дополнения и изменения в рабочей программе на 201 / 201 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры ____________________ « »_______________201 г.
Заведующий кафедрой ___________________/___________________/
О.


