МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет им.
Кафедра оптики и биофотоники
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине Научно-инновационная практика
Направление подготовки
011200 Физика
Профиль подготовки
Биофизика, Медицинская физика
Квалификация (степень)
Магистр
Форма обучения
Очная
реализуемой на физическом факультете
Саратов 2011 год
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет им.
Кафедра оптики и биофотоники
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине Научно-инновационная практика
Направление подготовки
011200 Физика
Профиль подготовки
Биофизика, Медицинская физика
Квалификация (степень)
Магистр
Форма обучения
Очная
реализуемой на физическом факультете
Саратов 2011 год
1. Цели освоения дисциплины Научно-инновационная практика. Программа практики студентов является основным методическим документом, определяющим требования к практической подготовке магистров.
Настоящая программа практики студентов предназначена студентов, обучающихся по направлению ФИЗИКА 011200 профиль БИОФИЗИКА, МЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКА.
Целью дисциплины Научно-инновационная практика, как и магистратуры в целом, является развитие у студентов личностных качеств, а также формирование универсальных и профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВЛО по направлению Физика профиль Биофизика, Медицинская физика.
Цель практики:
· Систематизация, расширение и закрепление профессиональных знаний, формирование у студентов навыков ведения самостоятельной научной работы, исследования и экспериментирования.
· Приобретение опыта научно-исследовательской и научно-инновационной работы в соответствии с требованиями, установленными Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению Физика профиль Биофизика, Медицинская физика и квалификационной характеристикой магистра.
2. Место модуля Научно-инновационная практика
Научно-инновационная практика является частью общей практической подготовки магистров по получению практического опыта работы в научно-исследовательской, инновационной и педагогической деятельности. Учебными планами определены следующие формы практического обучения:
· Научно-исследовательская практика.
· Педагогическая практика.
· Научно-инновационная практика
Научно-исследовательская и научно-инновационная практика организуется на кафедре оптики и биофотоники и в ИПТМУ РАН. Между СГУ и ИПТМУ РАН, где магистрант проходит практику, оформляется Договор.
Педагогическая практика организуется на кафедре оптики и биофотоники.
3. Формы проведения практики
Форма проведения практики – лабораторная. Форма работы студентов во время практики заключается в ознакомлении под руководством преподавателя или научного сотрудника, аспиранта, инженера с устройством и принципом действия прибора, установки, системы, в выполнении отдельных видов работы на данном оборудовании, в получении и обработке экспериментальных данных, в самостоятельном изучении установки по предложенным описаниям к приборам или в поиске информации о данных приборах и устройствах. Студенты должны выполнить практических действий на той или иной экспериментальной установке, а также на компьютере, связанном с этой установкой или используемой программой для теоретических расчетов и обработки экспериментальных данных.
4. Место и время проведения научно-инновационной практики
Научно-инновационная практика организуется на кафедре оптики и биофотоники и в ИПТМУ РАН. Между СГУ и ИПТМУ РАН, где магистрант проходит практику, оформляется Договор.
На первой неделе 9 семестра проводятся:
· заседание кафедры оптики и биофотоники, на котором происходит утверждение научных руководителей из числа преподавателей кафедры, являющихся одновременно и руководителями научно-исследовательской и педагогической практики магистрантов;
· организационное собрание магистрантов, на котором до их сведения доводятся фамилии руководителей практик, сроки прохождения практик, мероприятия текущего контроля и формы итоговой аттестации.
5. Компетенции обучающегося, формируемые в результате прохождения практики
В результате прохождения производственной практики обучающийся должен приобрести следующие практические навыки, умения, универсальные и профессиональные компетенции:
общекультурными:
· способностью демонстрировать углубленные знания в области математики и естественных наук (ОК-1);
· способностью 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-З);
· способностью порождать новые идеи (креативность) (ОК-5);
· способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности (ОК-6);
· способностью адаптироваться к изменению научного и научно- производственного профиля своей профессиональной деятельности, к изменению социокультурных и социальных условий деятельности (ОК-7);
· способностью к коммуникации в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности, свободное владение русским и иностранным языками как средством делового общения (ОК-8);
· способностью к активной социальной мобильности, способностью к организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, способностью к управлению научным коллективом (ОК-9);
· способностью использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения исследовательских профессиональных задач, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-1О).
общепрофессиональными:
· способностью свободно владеть фундаментальными разделами физики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии со своей магистерской программой) (ПК - 1);
· способностью использовать знания современных проблем физики, новейших достижений физики в своей научно-исследовательской деятельности (ПК-2);
научно-исследовательская деятельность:
· способностью 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-З);
· способностью и готовностью применять на практике навыки составления и оформления научно-технической документации, научных отчетов, обзоров, докладов и статей (в соответствии с профилем магистерской программы) (ПК-4);
· способностью 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);
научно-инновационная деятельность:
· способностью организовать работу коллектива для решения профессиональных задач (ПК-10);
6. Структура и содержание научно-исследовательской, педагогической и научно-инновационной практики
Общая трудоемкость научно-исследовательской и педагогической практики составляет 23,63 зачетные единицы, 756 часов.
Сроки прохождения практики – 11 семестр, 14 недель.
Сроки аттестации – зачетная неделя 11 семестра.
№ п/п | Разделы (этапы) практики | Виды учебной работы на практике, включая самостоятель-ную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля | |||
1 | Раздел 1. Оптика наноразмерных объектов. | 252 | Отчет | |||
2 | Раздел 2. Взаимодействие наноразмерных объектов с лазерным излучением. | 252 | Отчет | |||
3 | Раздел 3. Моделирование оптических характеристик наноразмерных объектов. | 252 | Отчет |
Примечание: к видам учебной работы на учебной/производственной практике могут быть отнесены: ознакомительные лекции, инструктаж по технике безопасности, мероприятия по сбору, обработке и систематизации фактического и литературного материала, наблюдения, измерения и др., выполняемые как под руководством преподавателя, так и самостоятельно.
Содержание практики.
Раздел 1. Оптика наноразмерных объектов. В данном разделе практики магистрантам предлагается провести исследование спектральных свойств наночастиц металлов и их соединений. Магистранты изучают основные принципы работы со спектральным оборудованием. Выполняют экспериментальные исследования на компьютеризированных спектральных установках: многоканальный спектрограф ЛЭСА-5; спектрофотометр с интегрирующей сферой CARY-2415, комплекс спектрального оборудования Perkin Elmer, люминесцентный спектрометр LS-55, спектрофотометр Lambda 950, ИК Фурье спектрометр Spectrum BXII, ИК-Фурье спектрометр Iraffinity-1, компьютеризированные мини-спектрофотометры типа USB4000 Ocean Ocean.
Раздел 2. Взаимодействие наноразмерных объектов с лазерным излучением. В данном разделе практики магистрантам предлагается исследовать взаимодействие лазерного излучения с наноразмерными частицами. В частности предлагается изучить манипулирование наночастицми с помощью лазера. Магистранты изучают основные принципы работы с лазерным оборудованием. Выполняют экспериментальные исследования на установках: газовый лазер; ИК - полупроводниковый лазер; видимый полупроводниковый лазер.
Раздел 3. Моделирование оптических характеристик наноразмерных объектов. В данном разделе практики магистрантам предлагается с помощью разработанных на кафедре программных комплексов провести компьютерное моделирование взаимодействия мощного лазерного излучения с наночастицами и с наночастицами, внедренными в биологические объекты. Исследование предполагает построение спектров отражения и пропускания биообъектов с наночастицами.
7. Образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые на учебной/производственной практике
При проведении научно-инновационной практики реализуются следующие образовательные технологии:
- технология обучения специалистов – физиков, основанная на взаимосвязи мировоззренческой, социогуманитарной и инженерной подготовки выпускника университета;
- технология единства социогуманитарного и специального физического образования;
- технология модульного обучения в системе подготовки физика;
- личностно ориентированные технологии профессиональной подготовки специалистов в вузе.
8. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов на научно-исследовательской, педагогической и научно-инновационной практике.
Контрольные вопросы.
1) Перечислить основные типы микроскопов и назначение, применяющихся на кафедре для проведения исследований.
2) Перечислить основные типы лазеров, применяющихся на кафедре для проведения исследований.
3) Перечислить основные типы и назначение основных спектральных установок, применяющихся на кафедре для проведения исследований.
4) Перечислить основные типы интерференционных и их назначение интерференционных установок, применяющихся на кафедре для проведения исследований.
5) Перечислить основные задачи, которые можно решать с помощью голографических столов.
6) Перечислить основные составные элементы системного блока персонального компьютера или ноутбука.
7) Назвать отличие нетбука от ноутбука.
8) Что такое слот?
9) Без каких перечисленных ниже внешних устройств не может работать персональный компьютер: монитор, принтер, клавиатура, мышь, USB- диск.
10) Назвать известные Вам типы внешних запоминающих устройств.
11) Дать определение операционной системы.
12) Назвать известные Вам типы операционных современных систем.
13) Что такое драйверы устройств?
14) Какие типы файловых систем используются в операционной системе Windows XP Professional.
15) Что такое файловый менеджер?
16) Из каких элементов состоит компьютерная система видеоконтроля?
17) Какие типы подключения системы видеоконтроля к компьютеру Вы знаете?
18) Что такое фрэйм грабер?
19) Что такое CCD – матрица?
20) Перечислить минимальный набор программных средств для работы с системой компьютерного видеоконтроля.
Организация работы студентов на практике.
Магистранты, прибывшие в научные лаборатории кафедры оптики и биофотоники или на предприятия для прохождения научно-инновационной практики, должны:
· пройти инструктаж по технике безопасности и режиму работы;
· получить индивидуальные задания и рабочие места.
Контроль за работой магистрантов осуществляют руководители-преподаватели кафедры.
Аттестация по итогам практик проводится на основании отзыва преподавателя - руководителя практики. Практика завершается зачетом с оценкой. В подведении итогов практики участвуют: преподаватели кафедры оптики и биофотоники и заведующий кафедрой.
Научно-инновационная практика
Научно-инновационную практику проходят студенты, обучающиеся по программе подготовки магистров. Практика проводится на 6 курсе в 11 семестре.
Научно-инновационная практика имеет своей целью систематизацию, расширение и закрепление профессиональных знаний, формирование у студентов навыков ведения самостоятельной научной работы, исследования и экспериментирования, подготовку студентов к проведению научно-исследовательской работы, включенной в план подготовки магистров по направлению Физика профиль Биофизика, Медицинская физика.
Во время научно-инновационной практики студент должен изучить:
· патентные и литературные источники по теме исследования;
· методы организации и проведения экспериментальных работ по измерениям оптических характеристик объектов технического и биологического происхождения;
· современные методы анализа и обработки экспериментальных результатов;
· физические и математические модели процессов и явлений, относящихся к исследуемому объекту;
· современные информационные технологии в научных исследованиях, профессиональные пакеты прикладных программ;
· требования стандартов ЕСКД по оформлению научно-технической документации;
выполнить:
· анализ, систематизацию и обобщение научно-технической информации по теме исследований, сформулированной научным руководителем;
· подготовка к проведению теоретических или экспериментальных исследований оптических характеристик объектов технического и биологического происхождения;
· сравнение отечественных аналогов предмета исследования с зарубежными достижениями в данной области;
· анализ научной и практической значимости проводимых исследований.
За время научно-инновационной практики студент под руководством научного руководителя должен в окончательном виде сформулировать тему магистерской диссертации, обосновать целесообразность ее разработки и утвердить тему на заседании кафедры оптики и биофотоники.
Рабочие места, выделенные магистрантам для прохождения практики, могут находиться в научных лабораториях и других подразделениях предприятий, с которыми заключен Договор о прохождении практики магистрантами СГУ, а также на кафедре оптики и биофотоники и подразделениях СГУ.
Индивидуальное задание магистранта на научно-инновационную практику должно включать:
· выбор, согласование и утверждение с научным руководителем направления работ;
· перечень научно-технической литературы, необходимой для углубленного изучения тематики работ по месту прохождения практики;
· перечень прикладных программ систем автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры, используемых в подразделениях по месту прохождения практики.
Аттестация по итогам практики магистрантов. Аттестация по итогам практики проводится на основании отзыва руководителя практики. По итогам аттестации выставляется оценка (отлично, хорошо, удовлетворительно).
Учебная литература.
а) основная литература:
1. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях М,: ФИЗМАТЛИТ. 2010.
2. Оптическая биомедицинская диагностика. Т.1, Т2. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007.
3. V. V. Tuchin, Dictionary of Biomedical Optics and Biophotonics, SPIE Press, Bellingham, WA, 2011.
4. Г. Симоненко, В. Тучин, Д. Зимняков, Оптичнские характеристики жидкокристаллических и биологических систем, LAMBERT Academic Publishing GmbH & KG, Berlin, 2010.
5. М. Дезмонд, М. Мидра, Б. Роминг, Б. Коррел Windows 2000 Professional. Библия пользователя. М.-СПб: Диалектика. 2003. –800С.
6. И. Рассел, Ш. Кроуфорд, Д. Джеренд Windows Server 2000. Справочник администратора. М.: СПЭКОМ. 2003. – 1360С.
7. Л. Андреев, О. Кокорева, А. Чекмарев, Л. Юрченко Microsoft Windows XP. Руководство администратора СПб: БХВ – Петербург. 2003. – 848С.
8. , , Лякин оптический практикум: Сканирующий интерферометр Майкельсона с цифровой обработкой сигнала: Учебно-методическое руководство к выполнению лабораторной работы. – Саратов: кафедра оптики, 2004. – 25 с.
9. Специальный оптический практикум: Методы оптической спектроскопии. Учебно-метод. руководства к выполнению лаб. работ. – СГУ, Кафедра оптики и биомед. физики. 2006.
10. Сайт кафедры: http://optics. *****/library/education
_________________________________________________________
б) дополнительная литература:
1. Г. Учи Персональные компьютеры для научных работников. М.: Мир. 1990. – 268С.
2. IBM PC для пользователя. М.: Финансы и Статистика. 1990. – 244С.
_________________________________________________________
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Операционная система Windows XP Professional SP 2
2. Операционная система Ubuntu 10.х
3. Драйверы к материнской плате FOXCON
9. Материально-техническое обеспечение практики
Научно-инновационная практика по направлению «Физика» происходит в лабораториях кафедры оптики и биофотоники с использованием современного спектрального, лазерного, микроскопического и интерферометрического оборудования. Все работы связанные с привлечением компьютерной техники студенты выполняют в компьютерном классе кафедры оптики и биофотоники, оснащенный 10 персональными компьютерами на базе процессора Intel Celeron D 2.4, который обеспечивает устойчивый выход в интернет.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций Примерной ООП ВПО по направлению 011200 Физика и профилю подготовки Биофизика, Медицинская физика.
Автор: к. ф.-м. н., доцент
Программа одобрена на заседании кафедры оптики и биофотоники
(указать наименование кафедры)
От 14.года, протокол /11.
Подписи:
Зав. кафедрой профессор
Декан факультета/Директор Института (факультет/Институт, где разрабатывалась программа) профессор
Декан факультета/Директор Института (факультет/Институт, где реализуется программа)
профессор
