УТВЕРЖДАЮ
Директор ИФВТ
___________
«____»_____________2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«НАУЧНО-исследовательская работа студентов»
Направление (специальность) ООП: 200400 «Оптотехника»
Профили подготовки: «Меоды и техника импульсных оптико-физических исследований» «Светотехника и источники света»
Квалификация: магистр.
Базовый учебный план приема 2013 г.
Курс 1,2, семестр 1,2,3
Количество кредитов 4
Код дисциплины:
Виды учебной деятельности | ОФ |
Лекции, ч | 0 |
Практические занятия, ч | 0 |
Лабораторные занятия, ч | 0 |
Аудиторные занятия, ч | 0 |
Самостоятельная работа, ч | 432 |
ИТОГО, ч | 432 |
Вид промежуточной аттестации: зачет в 1,2,3 семестрах
Обеспечивающее подразделение: кафедра «Лазерной и световой техники»
Заведующий кафедрой _____________
Руководитель ООП _____________
Преподаватель ______________ .
2013 г.
1. Цели освоения дисциплины
Целью учебной дисциплины является:
в области обучения – формирование специальных знаний, умений, навыков расчета и проектирования, а также компетенций в сфере оптотехники, оптических и светотехнических технологий и проведения научных исследований под руководством сотрудников кафедры или привлеченных лиц из числа квалифицированных специалистов в области оптотехники и светотехники.;
в области воспитания – научить эффективно работать индивидуально и в команде, применять умения и навыки для профессионального, личностного развития;
в области развития – подготовка магистрантов к дальнейшему освоению новых профессиональных знаний и умений, самообучению, непрерывному профессиональному самосовершенствованию.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Научно-исследовательская работа магистров» относится к циклу дисциплин М3 Практика и научно-исследовательская работа. Оптимальным пререквизитом к дисциплине является бакалаврская подготовка по направлению 200400 Оптотехника.
3. Результаты освоения дисциплины (модуля)
В соответствии с требованиями ООП освоение дисциплины (модуля) направлено на формирование у студентов следующих компетенций (результатов обучения), в т. ч. в соответствии с ФГОС:
Таблица 1
Составляющие результатов обучения, которые будут получены при изучении данной дисциплины
Результаты обучения (компетенции из ФГОС) | Составляющие результатов обучения | |||||
Код | Знания | Код | Умения | Код | Владение опытом | |
Р1 | З.1.1 | Углубленные фундаментальные знания в области естественных наук, углубленные специальные научно-технические знания в области светотехники, фотонных технологий и материалов | У.1.1 | Уметь применять полученные знания при реализации конкретных исследований в области светотехники, фотонных технологий и материалов, составлять план научного исследования | В.1.1 | Владеть опытом работы с литературными источниками и Internet-сайтами с применением современных информационных технологий |
З.1.3 | Знать основы математического моделирования объектов исследования в области светотехники, фотонных технологий и материалов | У.1.3 | Уметь выбирать метод моделирования и алгоритм решения задачи | В.1.3 | Владеть опытом работы со стандартными программными продуктами | |
Р2 … | З.2.1 | Знать перспективные направления исследований в области применения новых материалов, конструирования и проектирования, совершенствования технологии изготовления изделий светотехники, оптико-электронных систем, фотонных технологий и материалов, знать основы маркетинговых исследований | У.2.1. | Уметь обосновывать выбор направления исследования, разрабатывать программы экспериментальных исследований | В.2.1. | Иметь навыки анализа и систематизации литературных, маркетинговых и патентных источников при разработке программы исследований |
З.2.2. | Знать современные методы исследований в области светотехники и фотонных технологий и материалов, физические, технические и метрологические особенности методик испытания и контроля светотехнических приборов и устройств, оптико-электронных систем и их основных узлов | У.2.2. | Уметь выбирать и применять оптимальный метод исследования, контроля и испытания, оценивать результаты выполненной работы | В.2.2 | Владеть опытом проведения оптических, фотометрических и электрических измерений с выбором технических средств и обработкой результатов | |
З.2.3. | Знать стандарты и современные методы оформлению отчетов, статей, рефератов на базе современных средств редактирования и печати в соответствии с установленными требованиями | У.2.3 | Уметь представлять результаты выполненной работы, защищать приоритет и новизну полученных результатов исследований используя юридическую базу для охраны интеллектуальной собственности | В.2.3 | Владеть опытом публичного представления результатов исследований | |
Р4 | З.4.1. | Знать основы конструирования узлов, блоков, приборов и систем оптических, оптико-электронных, световых, облучательных, светотехнических, лазерных, оптоволоконных, корпускулярно-фотонных, систем и комплексов с использованием средств компьютерного проектирования | У.4.1. | Уметь применять современные IT-технологии при конструировании и разработке конструкторско-технологической документации блоков, приборов, устройств в области светотехники и фотонных технологий и материалов, уметь оценивать технологичность конструкторских решений | В.4.1. | Владеть опытом разработки конструкторской документации с использованием IT-технологии |
З.4.2. | Знать основы проектирования оптических и оптико-электронных, лазерных, оптоволоконных систем с использованием средств компьютерного проектирования | У.4.2. | Уметь делать анализ и синтез типовых оптико-электронных, оптических, приборов, систем и комплексов уметь проводить технические расчеты по проектам, технико-экономическому, функционально-стоимостному анализу эффективности проектируемых приборов и систем | В.4.2. | Владеть опытом использованием средств компьютерного проектирования при проведении расчетов оптических и оптико-электронных систем | |
З.4.3. | Знать основы проектирования светотехнических и облучательных установок с использованием средств компьютерного проектирования | У.4.3. | Уметь делать необходимые проектные расчеты и технико-экономическое обоснование, уметь делать дизайн проекты освещения различных объектов, в том числе культурного наследия | В.4.3. | Владеть опытом проектирования светотехнических и облучательных установок с использованием пакетов прикладных программ | |
Р5. | З.5.1 | Знать технологию сборки, юстировки, настройки оптико-электронных, световых, облучательных, светотехнических, лазерных, оптоволоконных, корпускулярно-фотонных, систем и комплексов | У.5.1. | Уметь выбирать режимы сборки, выбирать или разрабатывать метод контроля качества сборки, изготовления деталей и узлов | В.5.1 | Владеть опытом использованием IT-технологии при разработке технической, технологической документации |
В результате освоения дисциплины «Волоконная оптика» студентом должны быть достигнуты следующие результаты:
Таблица 2
Планируемые результаты освоения дисциплины (модуля)
№ п/п | Результат |
РД1 | Способность применять глубокие естественнонаучные, математические и специальные научно-технические знания при разработке методов решения конкретных научных и технических задач в области волоконно-оптических технологий.. |
РД2 | Способность планировать и проводить исследования в области, оптоволоконной техники и технологии, в области производства и применения светодиодов, создания новых видов оптической, оптико-электронной и световой техники. |
РД4 | Способность исследовать и проектировать оптические, оптоволоконные, оптико-электронные, лазерные системы различного назначения,. |
Р5 | Уметь планировать и проводить аналитические, имитационные и экспериментальные исследования по своей специализации с использованием новейших достижения науки и техники, передового отечественного и зарубежного опыта в области знаний, соответствующей выполняемой работе, уметь критически оценивать полученные теоретические и экспериментальные данные и делать выводы; пользоваться современными технологиями и средствами при оформлении отчетов, рефератов, статей |
)
4. Структура и содержание дисциплины
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ УИРС
Подготовительный этап (для магистрантов, пришедших из других ВУЗов и других специальностей) 1 семестр, начало:Студенты знакомятся с научными направлениями кафедры, слушают обзорные лекции по научным направлениям работы лабораторий кафедры Лазерной и световой техники. Изучают элементную базу оптико-электронных приборов, применяемых в оптических, лазерных, корпускулярно-фотонных технологиях, методы и средства проектирования освещения и конструирования оптических приборов.
Этап проходит в форме ознакомительных экскурсий в лаборатории кафедры Лазерной и световой техники, знакомство с направлениями исследований и разработок, осуществляемых в лабораториях кафедры лазерной и световой техники. По результатам ознакомительных мероприятий магистранты выбирают направление учебной исследовательской деятельности. В рамках определенной темы, магистранты принимают участие в экспериментальных исследованиях, проектных разработках с целью получения первичных профессиональных навыков, изучают литературу по теме работы. Зачет выставляется на основе отчета по НИРМ, отзыва руководителя лаборатории, где магистрант принимал участие в исследовательских работах. Студенты, окончившие бакалавриат на кафедре ЛИСТ при продолжении работы в рамках своей темы могут сразу переходить ко второму этапу.
Экспериментальный (1,2 семестр):
Проходит в лабораториях кафедры по избранному направлению научно-исследовательской деятельности. Магистранты занимаются разработкой тематики на более глубоком научно-техническом уровне, планируют и выполняют эксперименты, решают проектно-конструкторские задачи, продолжают изучать современное состояние проблемы, используя фонт НТБ, мировые электронные ресурсы. Магистранты выступают с результатами своих исследований и разработок на студенческих конференциях.
Зачет выставляется на основе, публикаций тезисов докладов, отчета по НИРМ, отзыва руководителя.
Этап выполнения работы (3 семестр):
Магистранты продолжают развивать тематику работы. Допускается смена научного направления. В процессе работы магистрант изучает методики, программные продукты, решает исследовательские, проектные, конструкторские задачи в области оптического материаловедения, лазерных технологий, расчета оптических систем, проектирования осветительных установок, светового дизайна и т. д.
Этапы проходят в лабораториях кафедры по избранному направлению научно-исследовательской деятельности.
Магистрант должен пройти собеседование с научным руководителем, с которым уточняется программа, индивидуальное задание, план-график работ, студенту дается консультация по сбору литературы и дополнительного материала для научно-исследовательской работы в лаборатории, определяется рабочее место. Магистранту поясняется, что он должен в период работы подготовится к выступлению с докладом на семинарах, научной студенческой конференции, систематизировать материал для оформления дисертации.
Руководитель проводит инструктаж по технике безопасности при выполняемых работах и о правилах поведения в лаборатории.
Вся исследовательская работа выполняется магистрантом в лаборатории во время, свободное от занятий.
Во время занятий, введенных в расписание как «НИРМ» проводятся общие, групповые семинары под руководством ответственного преподавателя.
Каждый магистрант обязан выступить на семинаре не менее 1 раза в семестр: с обоснованием (текущими результатами) работы и с результатами работы в целом.
Кроме того, магистрантам рекомендуется:
а) выступлениям на студенческих конференциях общекафедрального, университетского и всероссийского уровней;
б) по рекомендации кафедры представлять свои работы на конкурсы научных работ университетского и всероссийского уровня.
Зачет выставляется на основе, публикаций тезисов докладов, результатов выступления на семинарах, отчета по НИРМ, отзыва руководителя.
5. Образовательные технологии
Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (см. табл. 2).
Таблица 2.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО Методы | Лекц. | Лаб. раб. | Пр. зан./ Сем., | Тр*., Мк** | СРС | КП |
IT-методы | ✓ | ✓ | ||||
Работа в команде | ✓ | |||||
Case-study | ||||||
Игра | ||||||
Методы проблемного обучения | ✓ | |||||
Обучение на основе опыта | ✓ | |||||
Опережающая самостоятельная работа | ✓ | |||||
Проектный метод | ||||||
Поисковый метод | ✓ | |||||
Исследовательский метод | ||||||
Междисциплинарное обучение |
* - Тренинг, ** - Мастер-класс
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Приводится характеристика всех видов и форм самостоятельной работы студентов, включая текущую и творческую/исследовательскую деятельность магистрантов:
6.1 Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний
студента, развитие практических умений:
- подготовка к занятиям; обзор литературы и источников информации по индивидуально заданной проблеме курса (рекомендуется в случае недостаточного усвоения материала); опережающая самостоятельная работа; изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (используется для тем, не вошедших из-за недостатка времени в практический курс, но имеющих непосредственное отношение к данной дисциплине); подготовка к зачётам.
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР):
- поиск, анализ, структурирование информации, Подготовка материалов для написания магистерской диссертации..
6.2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
В соответствии с заданием научного руководителя и содержанием темы НИРМ. Характерные направления НИРМ и примеры тем приведены в приложении.
3. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
- по согласованию с руководителем.
6.3 Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы проводится по результатам выступления на семинарах, а также на основании оценки научного руководителя.
6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Конспекты лекций, Internet-ресурсы и литература, рекомендованная руководителем магистранта и лекторами по дисциплинам профессиональной подготовки, инструкции к оборудованию, информация, собранная при выполнении ВКР бакалавра.
7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
Индивидуальные вопросы по темам выпускных квалификационных работ (Определяются руководителем магистранта).
8. Рейтинг качества освоения дисциплины
Качество освоения дисциплины оценивается согласно кредитно-рейтинговой системе организации учебного процесса в Институте неразрушающего контроля.
Рейтинг-план рассчитывается из 100 баллов на текущую успеваемость. Студент, выполнивший обязательные пункты рейтинг-плана и набравший по итогам текущей успеваемости не менее 51 балла, допускается к зачету.
Промежуточная аттестация (в конце каждого семестра) предусматривает зачет. Оценка по результатам зачета выставляется по 100-балльной и по 5-балльной системе.
Защита отчета проходит на семинарском занятии на кафедре в форме устного выступления. По результатам устных выступлений и отчетов выставляется зачет. В восьмом семестре в качестве отчёта засчитывается материал ВКР, с отзывом и оценкой руководителя.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- основная и дополнительная литература: конспекты лекций и литература, рекомендованная руководителем ВКР и лекторами по спецдисциплинам; программное обеспечение для проектирования освещения, расчета оптических систем, моделирования распространения излучения в рассеивающих средах, программное обеспечение для обработки данных наземного лазерного сканирования, САПР «Солидворкс»; Internet-ресурсы:
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
№ п/п | Наименование учебно-научной лаборатории с перечнем оборудования. |
1 | 1. Лаборатория лазерной техники и технологий (руководитель профессор, д. ф.м. н. ) г. Томск, пр. Ленина, 43 а (корпус ТПУ № 2), ауд. 032
2. Лаборатория импульсной спектроскопии (руководитель профессор, д. ф.м. н. ) г. Томск, пр. Ленина, 2 (корпус ТПУ № 10), ауд. 036
Низкие температуры обеспечиваются микрокриогенной системой МСМР-11ОН-3,2/20. В состав спектрометра входят: азотный лазер ЛГИ-21: л=337 нм, Е=1 мДж, ф = 4 нс, f=100 Гц; рубиновый и неодимовый лазеры: л= 694 нм; 1064 нм; Е=0.2 Дж, ф = 20 нс; спектральные лампы типа ЛСП-1; фотодетекторы (ФЭУ 63, 118, 97, 106), осциллографы С8-12, С8-14, TDS-2022, монохроматоры МДР-23, МДР-12, МУМ; спектрографы ИСП-30, ИСП-51; генераторы электрических импульсов наносекундной длительности Г5-56. 3. Лаборатория лазерного сканирования (руководитель доцент, к. ф.м. н. ) г. Томск, пр. Ленина, 2а, стр. 11 (корпус ТПУ № 11а) ауд. 14
4. Лаборатория физэлектроники быстропротекающих процессов (руководитель профессор, д. ф.м. н. ) 2 (корпус ТПУ № 16б), ауд. 238
5. Лаборатория прикладных лазерных технологий (руководитель доцент, к. ф.м. н. ) 2 (корпус ТПУ № 16в), ауд. 247 Оборудование поставлено центром» в 2011 г.
6. Лаборатория оптических и световых измерений (Зав. лаб. ) 2, корпус ТПУ № 16в, ауд. 248
7. Лаборатория световой архитектуры и дизайна (руководитель доцент, к. ф.м. н. ) 2 (корпус ТПУ № 16в), ауд. 250
8. Лаборатория импульсной оптической спектрометрии (руководитель доцент, к. ф.м. н. ) 2 (корпус ТПУ № 16б), ауд. 124
9. Испытательная светотехническая лаборатория Руководитель лаборатории — Адрес лаборатории — а ()
Яркометр Konica Minolta CS-200 Осциллограф Tektronix DPO-3034 Источник питания переменного тока APS-9301 Источник питания постоянного тока GPD-73303S Источник питания постоянного тока GPR3520HD источник-измеритель постоянного тока Keithley-2420C вольтметр универсальный цифровой В7-78/1 10. Технологии модификации материалов ИФПМ СО РАН (руководитель профессор, д. ф.м. н. )
|
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению 200400 «Оптотехника» и профилям подготовки «Меоды и техника импульсных оптико-физических исследований.» «Светотехника и источники света»
Программа одобрена на заседании
кафедры Лазерной и световой техники
Института физики высоких технологий
(протокол № 000 от «24» 06 2013 г.).
Автор:
Рецензент(ы) __________________________
Приложение.
Направления НИРМ и примеры тем.
- Конструирование источников света, световых приборов и осветительных установок.
- Трехмерное моделирование на основе данных наземного лазерного сканирования.
- Физика процессов взаимодействия лазерных и электронных пучков с прозрачными диэлектриками и полупроводниками.
- Лазерная обработка металлических и неметаллических материалов.
Примеры тем магистерских дисертаций:
Применение лазерного сканирования для вычисления объемов.
Автономные светодиодные светознаки для дорожной разметки.
Исследование импульсной люминесценции гетероструктур на основе нитрида галлия.
Исследование импульсной люминесценции гетероструктур на основе нитрида галлия.
Изучение возможности изготовления миниатюрных штампов с помощью лазерных технологических установок.
Экспериментальное исследование порогов оптического пробоя и разрушения энергетических материалов на длине волны лазерного излучения 354,7 нм.
Исследование люминесценции тонкопленочных светодиодных гетероструктур GaN/InGaN нанесенных на сапфировые подложки
Обработка алгоритма программного обеспечения для измерительного смотрового комплекса.
Кинетические характеристики процесса взрывного разложения энергетических материалов при взаимодействии с лазерным импульсным излучением.
Исследование спектрально-кинетических характеристик импульсной люминесценции кристаллов ZnSe с примесями.
Исследование технических и экономических факторов для перехода на светодиодное наружное освещение.
Разработка дизайн проекта уличного светодиодного светильника большой мощности (100-200 Вт).
Интерпретация 3D моделей объектов интерьера и архитектуры для целей планирования освещения и светотехнического анализа осветительных установок.
Разработка осветительной установки и методик расчета фотометрических характеристик излучения для выращивания водорослей для промышленного применения.
Исследование технических и экономических факторов для перехода на светодиодное наружное освещение.
