Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования города Москвы
«Московский городской педагогический университет»
Институт математики, информатики и естественных наук
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ХИМИИ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ»
Направление подготовки
04.06.01 Химические науки
Направленность (профиль)
Химия элементоорганических соединений
Москва
2014
Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 44.06.01 Химические науки, утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от «30» июля 2014 г. № 000
Разработчики:
Эксперты:
Рабочая программа учебной дисциплины одобрена на заседании кафедры
Протокол №04 от «20» ноября 2014г.
Заведующий кафедрой доктор педагогических наук, профессор
Рабочая программа дисциплины утверждена Ученым советом Института математики, информатики и естественных наук ГБОУ ВПО МГПУ
Протокол №5 от «22» декабря 2014 г.
1. Цели и задачи освоения дисциплины:
Цель: Формирование компетенций в области основных физико-химических методов установления состава и строения органических и элементоорганических соединений.
Задачи: сформировать представление об инструментальных методах химического анализа, ознакомить обучающихся с основами важнейших современных физико-химических методов анализа, сформировать у обучающихся навыки и умения расшифровки спектров (УФ, ИК, ЯМР, масс-) органических и элементоорганических соединений, установления строения соединений по совокупности их спектров.
2. Место дисциплины в структуре ОП: Дисциплина «Физико-химические исследования в химии элементоорганических соединений» относится к обязательной дисциплине вариативной части блока 1 (Б1.В. ОД.5).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- готовностью к работе на современном научном оборудовании и проведению сложного химического эксперимента (ПК-3)
- готовность анализировать результаты химического эксперимента, включая установление строения органического, неорганического и элементоорганического соединения с использованием физико-химических методов анализа (ПК-5)
- способностью представлять полученные экспериментальные данные в виде статей, тезисов конференций, презентаций (ПК-6)
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- физические основы современных методов физико-химического анализа.
- теоретические основы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом.
- фундаментальные основы методов УФ, ИК - ЯМР, масс - спектроскопии
уметь:
- излагать фундаментальные основы принципов регистрации электромагнитного излучения.
-интерпретировать данные спектров (УФ, ИК - ЯМР, масс-) органических и неорганических соединений.
владеть:
- представлениями об инструментальных методах физико-химического анализа неорганических и органических веществ.
- фундаментальными представлениями о взаимодействии электромагнитного излучения с веществом.
- навыками интерпретации спектров (УФ, ИК - ЯМР, масс-) органических, элементоорганических и неорганических соединений.
иметь опыт деятельности:
- проведения анализа состава и строения элементоорганических соединений с помощью физико-химических методов анализа;
- определения молекулярных структур неизвестных соединений на основе совокупности различных спектральных данных.
4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).
5. Основные разделы дисциплины:
1. Физико-химические методы исследования строения элементоорганических соединений.
2. Понятие спектральных методов анализа, их классификация.
6. Автор – кандидат химических наук, доцент .
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов/ зачетных единиц | Семестры | |||
Аудиторные занятия (всего) | 108/3 | III | |||
В том числе: | |||||
Лекции | 18 | Х | |||
Практические занятия (ПЗ) | 18 | Х | |||
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | |||||
Самостоятельная работа (всего) | 72 | Х | |||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | зачет | ||||
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 108 | Х | |||
3 |
5. Структура и содержание дисциплины
5.1. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины (элемента модуля) | Лекции | Практические занятия | Лабораторные занятия | Семинары | СРС | Всего |
1. | Физико-химические методы исследования строения элементоорганических соединений | 4 | 2 | 16 | 22 | ||
2. | Понятие спектральных методов анализа, их классификация | 4 | 2 | 14 | 20 | ||
Итого | 18 | 18 | 72 | 108 |
5.2. Содержание разделов дисциплины
№п/п | Наименование раздела (темы) | Содержание раздела (темы) |
1 | Физико-химические методы исследования строения элементоорганических соединений | Масс-спектрометрия. Электронная УФ спектроскопия. Колебательная ИК спектроскопия. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса. Спектрометрическая идентификация органических соединений (совместное использование масс-спектрометрии, УФ, ИК, ПМР и ЯМР 13С спектроскопии). |
2 | Понятие спектральных методов анализа, их классификация | Атомный спектральный анализ. Спектрофотометрия. Рентгеновская спектроскопия. Современные тенденции спектроскопических методов анализа. |
6. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе освоения дисциплины (дисциплинарного модуля)
Наименование дисциплинарного модуля | Количество часов/зачетных единиц | Общее количество компетенций | |||
Физико-химические методы исследования строения элементоорганических соединений | 1 | ПК-3, ПК-5, ПК-6 | 3 | ||
Понятие спектральных методов анализа, их классификация | 2 | ПК-3, ПК-5, ПК-6 | 3 |
7. Образовательные технологии
Вид занятия (лекционное, практическое) | Тема занятия | Образовательные технологии (в том числе интерактивные) | Объем, ауд. часов/в том числе в интерактивной форме |
Лекция, практическое | Физико-химические методы исследования строения элементоорганических соединений | Интерактивная лекция с мультимедийной поддержкой | 6/4 |
Лекция, практическое | Понятие спектральных методов анализа, их классификация | Интерактивная лекция с мультимедийной поддержкой | 6/4 |
8. Методические рекомендации преподавателям по дисциплине (модулю)
Освоение аспирантами курса «Физико-химические исследования в химии элементоорганических соединений» должно быть нацелено на формирование компетенций, необходимых для осуществления профессиональной деятельности и для применения методологии и методов, современных химических научных исследований.
Начало курса должно быть посвящено раскрытию цели и задач изучения данной дисциплины, ее возможностей для исследовательской и практической профессиональной деятельности аспиранта. Необходимо предоставить аспирантам программу курса, список основной литературы, Интернет-ресурсов и дать необходимые рекомендации по их использованию
Начиная читать курс, прежде всего, необходимо раскрыть сущность методологии химической науки, ее теоретических основ и исторической динамики. Изложение материала ведется в лекционной форме, с применением схем, таблиц, с выделением ключевых положений, определений. Используется интерактивная доска, а также мультимедийные средства - компьютерные презентации. Для самостоятельной работы предлагается работа с литературой (конспекты, составление опорных схем, небольших докладов с мультимедийной поддержкой). При этом аспирантам необходимо указать на основные правила разработки презентаций:
-не перегружать слайды текстом;
-размещать на слайдах краткие тезисы, из содержания убрать все лишнее;
-выделять важный материал с помощью цвета, смены шрифта, подчеркиванием;
-не перегружать слайды анимацией;
-не использовать темные фоны, а также такие фоны, которые содержат активный рисунок;
-презентация не должна быть слишком объемной, в ней желательно иметь не более 15 слайдов.
Работа ведется как на лекционных, так и на практических занятиях. Наряду с лекционным материалом, обеспечиваемым мультимедийными средствами, а также видеоматериалами, необходима работа в группах по обсуждению и конкретизации тех исследовательских проектов, которые ведут аспиранты для написания диссертации. Этой работе посвящаются и практические занятия. В процессе работы групп формируются представления об организации и содержании научно-исследовательской работы в образовательном учреждении, осуществляется и обосновывается выбор методологических подходов к научному исследованию с опорой на химическую теорию.
По итогам курса целесообразно провести анкетирование аспирантов с целью выявления удовлетворенности данным курсом, обнаружения проблем и трудностей при усвоении той или иной темы, а также пожеланий по совершенствованию преподавания данного курса.
9. Методические рекомендации для преподавателей для проведения текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по дисциплине
Занятия по дисциплине «Физико-химические исследования в химии элементоорганических соединений» представлены следующими видами работы: лекционные занятия, практические занятия и самостоятельная работа обучающихся.
На лекционных занятиях используются проблемные лекции, лекции-беседы, что приводит к значительным результатам: знания, усвоенные «активно», прочнее запоминаются и легче актуализируются (обучающий эффект занятия), а также более глубоки, систематизированы и обладают свойством переноса в другие ситуации (эффект развития, творческого мышления); решение проблемных задач выступает своеобразным тренингом в развитии интеллекта (развивающий эффект занятия); восприятие знаний подобным способом повышает интерес к усваиваемому содержанию и улучшает профессиональную подготовленность (эффект психологической подготовки к профессиональной деятельности).
На практических занятиях обучающиеся выполняют ряд заданий (аудиторных и внеаудиторных). Преподаватель руководит выполнением данных заданий и дает индивидуальные рекомендации по их выполнению. Таким образом, работа в аудитории сопровождается индивидуальными консультациями, которые осуществляются преимущественно в форме сотрудничества. В рамках самостоятельной работы обучающиеся готовятся к практическим занятиям, выполняют домашнее задание, осуществляют подготовку реферата.
Текущая аттестация обучающихся по дисциплине «Физико-химические исследования в химии элементоорганических соединений» проводится в соответствии с Положением о текущей аттестации обучающихся по программам высшего образования и является обязательной.
Текущая аттестация по дисциплине проводится по каждой теме учебной дисциплины и включает контроль знаний в ходе выполнения контактной и самостоятельной работы в форме контрольных мероприятий (реферата, тестирования) по оцениванию фактических результатов обучения и осуществляется преподавателем.
Объектами оценивания выступают:
- учебная дисциплина (активность на занятиях, своевременность выполнения различных видов заданий, посещаемость всех видов занятий по дисциплине);
- степень усвоения теоретических знаний;
- уровень овладения умениями и навыками по всем видам учебной работы;
- результаты самостоятельной работы.
Активность обучающегося на занятиях оценивается на основе выполненных обучающимся работ и заданий, предусмотренных данной рабочей программой дисциплины. Оценивание осуществляется с использованием балльно-рейтинговой системы (минимум 45 баллов, максимум 100 баллов) по следующим основным формы контроля:
· Активность на лекционном и практическом занятии – 1 балл.
· Практическое задание – 2 балла.
· Доклад с презентацией –10 баллов.
· Реферат – 10 баллов
· Тестирование – 45 баллов
Тестовый контроль знаний по дисциплине «Физико-химические исследования в химии элементоорганических соединений», который включает в себя 45 заданий. Обучающемуся необходимо дать правильные ответы не менее чем на 25 заданий для того, чтобы быть допущенным к зачету.
Промежуточная аттестация аспирантов по дисциплине «Физико-химические исследования в химии элементоорганических соединений» проводится в соответствии с Положением о промежуточной аттестации обучающихся по программам высшего образования, с учебным планом в виде зачета.
Обучающиеся допускается к зачету по дисциплине в случае выполнения им учебного плана по дисциплине: выполненных работ. В случае наличия учебной задолженности обучающийся отрабатывает пропущенные занятия в форме, предложенной преподавателем и представленной в настоящей программе.
Зачет проводится в устной форме по вопросам, представленным в фонде оценочных средств по данной дисциплине. Преподавателю предоставляется право задавать студентам дополнительные вопросы сверх одного теоретического вопроса, а также, давать практические задания, связанные с содержанием дисциплины.
Освоение программы дисциплины «Физико-химические исследования в химии элементоорганических соединений» на зачете оценивается:
«Отлично» – ответ носит системный характер, проработан, продуман, имеет четкий план изложения, содержит существенно переработанный не только теоретический материал, но и дополнительно полученный в ходе анализа научной литературы. Содержат самостоятельный анализ полученных знаний. Обучающийся великолепно знает и использует терминологический аппарат, может свободно приводить самостоятельные примеры.
«Хорошо» – обучающийся хорошо усвоил основной теоретический материал, но демонстрирует недостаточный самостоятельный анализ проработанной литературы, возникают трудности приведения самостоятельных примеров. Обнаруживаются некоторые трудности его обобщения.
«Удовлетворительно» – обучающийся владеет основными знаниями, но они отличаются недостаточной точностью, бессистемностью. Отсутствуют не только самостоятельные примеры, но и недостаточно проработана дополнительная литература. Трудности адекватного использования терминологического аппарата.
«Неудовлетворительно» – неудовлетворительное владение даже теоретическим материалом или отказ от ответа. Обучающийся не владеет терминологическим аппаратом. Ответы содержат существенное количество ошибок.
10. Методические рекомендации обучающимся по дисциплине, в том числе для самостоятельной работы обучающихся
Особенность практических занятий объясняется логикой их построения, которой обучающимся необходимо придерживаться. Каждая тема практического занятия состоит из перечня вопросов для подготовки, самостоятельно-исследовательской работы, литературы необходимой для подготовки по данному занятию.
При проведении практических занятий необходимо активизировать внимание обучающихся на базовых понятиях курса. Необходимо привлекать к активной работе на занятиях всех обучающихся. Заслушивать выступления докладов с презентацией, обсуждать законспектированную литературу. Активизация работы обучающихся и четкая обратная связь позволят обеспечить усвоение каждым обучающимся данной дисциплины.
Тестирование предусматривает знание основных положений как нескольких тем, разделов, так и всей дисциплины.
Необходимый для усвоения материал содержится и в учебниках, книгах, статьях. Порой возникает необходимость привлекать информационные ресурсы Интернет.
Система вузовского обучения подразумевает значительно большую самостоятельность обучающихся в планировании и организации своей деятельности.
Методические рекомендации к конспектированию научного и учебно-методического материала
При подготовке конспекта студенту необходимо:
· Определить цель работы.
· Ознакомится с материалом, полностью прочитав его текст.
· Составить план, соотнося его с заданной темой и целью работы.
· Определить части текста, соотносящиеся с пунктами плана, и выделить их.
· Законспектировать материал в соответствии с пунктами плана.
· Окончательно оформить конспект (в письменном или электронном виде), указав автора, название статьи, название основного источника, откуда взят материал, место издания, год выхода в печать.
Методические рекомендации по подготовке реферата
Подготовка реферата осуществляется обучающимся самостоятельно на основе изученного материала. Тему реферата по данной дисциплине выбирает обучающийся, руководствуясь сформировавшимся научным интересом. В процессе подготовки реферата обучающийся должен ознакомиться со всей доступной учебной и исследовательской литературой, усвоить материал, значительно превышающий по объему обычную учебную нагрузку.
Обучающийся самостоятельно осуществляет подбор необходимой литературы и источников; умение находить и обрабатывать их является важнейшей составляющей оценки его исследования. Рекомендуется избегать прямых компиляций, использования устаревшей литературы и информации, не поддающейся проверке, «подгонки» фактических данных к концептуальной установке.
Источниковая база научной работы магистра должна быть по возможности максимально разнообразной, включающей монографические исследования, научные статьи, словари, справочники, энциклопедии, материалы периодической печати и т. д. Количество источников в каждом конкретном случае варьируется, но, как правило, составляет не менее 20 наименований.
Реферат обязательно должен включать: план, введение, изложение содержания научного исследования, заключение и список использованной литературы и источников. При наличии приложений, они помещаются после заключения. Все приведенные в тексте цифровые данные, цитаты, заимствованные суждения и информация эксклюзивного характера должны
быть подтверждены указанием источника (допускается сокращенный вариант сноски, например: [15, 223], где первая цифра – номер источника в общем списке, вторая – номер страницы).
Во введении следует изложить целевую установку, обосновать актуальность темы, дать краткий обзор литературы и источников, а при необходимости – и характеристику примененных студентом методов исследования. В основной части раскрывается суть проблемы, различные точки зрения на нее, существующие в современной науке, собственная оценка, являющаяся результатом проделанного студентом исследования. В заключении кратко резюмируется содержание работы, формулируются выводы, высказываются предложения по использованию результатов, полученных в процессе исследования, в дальнейшей учебной и (или) профессиональной деятельности.
Особое внимание следует обратить на оформление научного аппарата работы: необходимо придерживаться принятых стандартов библиографического описания документа. Названия использованных работ в общем списке нумеруются арабскими цифрами и располагаются строго по алфавиту. Если студент использовал источники на иностранных языках, они располагаются в конце списка; при этом сохраняется единая нумерация.
На титульном листе студенческой научной работы должны быть обозначены: полное наименование вуза, кафедры, название работы, вид работы (реферат), курс и профиль обучающегося, его фамилия, имя и отчество (полностью), ученая степень, должность, фамилия и инициалы научного руководителя, место и время (год) выполнения работы.
Методические рекомендации по подготовке презентаций PowerPoint
Оформление | - презентация разработана в соответствии с четким планом - презентация содержит титульный и заключительный слайды - слайды представлены в логической последовательности - слайды просты в понимании (не менее 10 слайдов) - презентация содержит библиографию с перечислением всех использованных ресурсов - презентация красиво оформлена - материал презентации четко и грамотно структурирован - использованы аудио-, видео - и анимационные эффекты - использованные эффекты, фоны, графическое и звуковое оформление акцентируют внимание на изложенной в презентации информации |
Содержание | - сформулирована и раскрыта тема презентации - полностью изложены основные аспекты раскрываемой темы - представленная информация достоверна, тщательно проанализирована и обобщена - содержащаяся в презентации информация изложена четко и ясно - текст хорошо написан и сформулированные идеи и положения ясно изложены и структурированы - материалы презентации грамотно созданы и сохранены в папке рабочих материалов - в презентации отражены области применения раскрываемой практической темы - в презентации изложена стратегия решения заявленной проблемы - в презентации содержатся интересные практические материалы - презентация проиллюстрирована большим количеством оригинальных практических примеров - презентация содержит научно обоснованные выводы, основанные на достоверных данных |
Грамотность | - отсутствие грамматических, синтаксических и терминологических ошибок - использованные словарь и термины соответствуют теме презентации |
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (дисциплинарного модуля):
Литература
а) основная литература_
1 Артемов, химия. Учебник для учреждений высшего профессионального образования / . - М. : Изд. «Академия», 2013. -288 с.
2. Задачи по физической химии: учебное пособие / , , . - М. : Изд. «Экзамен». 2003. -320 с.
3. Стромберг, химия. Учебник для хим.-техн. Спец. Вузов. / , . Т.1. - М.: Высшая школа. 2001. -496 с, Т.2. - М. : Высшая школа. 2001. -527 с.
4. Михаленко, работы по физической химии. Ч.1 / , , . - М. : 2010. – 48 с., Ч.2 - М. : 2013. -52 с.
б) дополнительная литература
1. Байрамов, кинетика и катализ. Примеры и задачи с решениями / . - М. : Изд. «Академия». 2003. - 320 с.
2. Зимон, химия. Учебник для вузов / , . - М. : Химия. 2000. – 320 с.
3. Карякин, химической термодинамики / . - М. : Изд. «Химия». 2003. -464 с.
4. Ярославцев, физической химии / . - М. : Изд. «Научный мир». 2012. – 320 с.
в) перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса и программное обеспечение
Научные приборы, включая спектрофотометр Specord 50PC и автоматические лабораторные установки Эконикс-Эксперт с лицензионным программным обеспечением
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы_
http://www. mgpu. ru/materials/11/11944.pdf
http://www. mgpu. ru/materials/28/28901.pdf
http://www. chem. /rus/teaching/phys. html
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Мультимедийное оборудование для демонстрации презентаций по каждой из тем дисциплины. Методические пособия, оборудование и реактивы для проведения лабораторных работ в практикуме физической химии.
