Темы расчетных заданий

СТО АлтГТУ 16.68.1.3480-2013
Приложение Б.
ПАМЯТКА
по изучению дисциплины «Физика нанокомпозитных материалов» в 1 семестре для
магистров направления 223200.68 «Техническая физика».
Цель курса – познакомиться с физическими основами использования
нанокомпозитных материалов и основными тенденциями в создании новых
нанокомпозитных метериалов.
Задача курса - в процессе получения теоретических знаний на лекционных
занятиях студенты должны научиться критически оценивать достоинства, недостатки и
области возможного применения новых нанокомпозитных материалов и технологии их
получения;
находить пути оптимального решения конкретных задач в области физики, связанных с
использованием нанокомпозитных материалов.
В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:
знать:
- принципы организации научного знания, особенности научно-исследовательской деятельности;
- современные проблемы технической физики;
- физические основы использования нанокомпозитных материалов.
уметь:
- критически оценивать достоинства, недостатки и области возможного применения новых нанокомпозитных
материалов и технологии их получения;
- находить пути оптимального решения конкретных задач в области физической электроники, связанных с
использованием нанокомпозитных материалов;
- применять методы теоретического и экспериментального исследования для решения профессиональных
задач.
владеть:
- общей методологией научных исследований, принципами построения и организации научного знания;
- навыками чтения и анализа научной информации;
- навыками решения профессиональных задач.
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Согласно учебному плану, аудиторная нагрузка составляет: лекции – 5 часов,
практические занятия – 15 часов, лабораторные работы – 10 часов. Самостоятельная
работа студентов (СРС) – 51 час. В СРС входит подготовка к: лекционным,
практическим и лабораторным занятиям, контрольному опросу, написание реферата.
Форма промежуточной аттестации –экзамен.
Лекция №1. [1-3]
Введение.
Описание взаимосвязи строения и свойств материалов. Основные типы и параметры
композиционных и нанокомпозиционнвх материалов. Современный взгляд на возможные
типы нанокомпозиционнвх материалов.
Лекция №2. [1-3]
Теория прочности и пластичности нанокомпозитов
Размерные свойства вещества. Теоретические подходы к понятию прочности
материалов. Пластическая деформация кристаллических материалов.
Лекция №3. [1-3]
Принципы создания композитов. Наноразмерные наполнители.
Строение композитов. Композиты с непрерывными волокнами. Прочность композитов,
армированных дискретными волокнами. Разрушение волокнистых композитов.
Дисперсно-упрочненные материалы. Проблемы прочности и разрушения нанокомпозитов.
Темы практических занятий. Литература [1-3].
1
СТО АлтГТУ 16.68.1.3480-2013
Номер
Тема занятия
Методы получения объемных наноструктурных материалов.
Методы исследования наноструктурных материалов (Дифракция
электронов, сканирующая зондовая микроскопия и др.).
Электронная и сканирующая зондовая микроскопия
3.
нанокомпозитов.
Физико-химические аспекты формирования нанокомпозитных
4.
структур.
Формирование монодисперсных нанокластеров.
5.
Электрофизические и диэлектрические свойства нанокомпозитов.
6.
Особенности механических свойств разных видов нанокомпозитов.
7.
8.
Оптические свойства нанокомпозитов
Лабораторные работы
Литература [4]
1.
2.
Номер
Название работы
Кол-во
час.
2
2
2
2
2
2
2
1
Кол-во
час.
1.
Исследование самоорганизации наноструктур графена.
4
2.
Исследование формирования и самоорганизации фрактальных
наночастиц серебра.
4
3
Компьютерное моделирование процессов плавления наночастиц.
2
Темы расчетных заданий
1) Методы получения объемных наноструктурных материалов
2) Методы исследования наноструктурных материалов (Дифракция электронов,
сканирующая зондовая микроскопия и др.)
3) Электрофизические и диэлектрические свойства железосодержащих
нанокомпозитов.
4) Физико-химические аспекты формирования нанокомпозитных структур.
5) Формирование монодисперсных нанокластеров.
6) Электронная и сканирующая зондовая микроскопия металлосодержащих
алмазоподобных нанокомпозитов.
7) Рентгеновская диагностика твердотельных микро-и и наноструктур.
8) Особенности механических свойств разных видов нанокомпозитов.
9) Оптические свойства нанокомпозитов
2. ЛИТЕРАТУРА И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
а) основная литература
1) Рыжонков Д.И., Лёвина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы: учебное пособие.
М:Бином. Лаборатория знаний, 2010. -365 с. e.lanbook.com
2) Михайлин Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные матениалы. Спб.:
Научные основы нанотехнологий, 2010. -820 c.
б) дополнительная
3) Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М: Физматлит, 2005.
-412 с.
2
СТО АлтГТУ 16.68.1.3480-2013
Учебно-методические материалы и пособия для студентов, используемые при
изучении дисциплины
4) Безносюк С.А., Жуковский М. С., Важенин С.В., Андрухова О.В., Жуковская Т.М.
Науман Л.В. Методические указания по выполнению лабораторных работ / Алт.
госуд. технич. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул, 2013. – 25 с.,
http://elib.altstu.ru/elib/main.htm
Модуль
1
2
3. ГРАФИК КОНТРОЛЯ СРС
Контрольное
Время проведения
испытание
Вес в итоговом
рейтинге
Защита лабораторной
работы
7 неделя
0,1
Защита 2 лабораторных
работ
11 и 15 недели
0,2
Контрольный опрос
10 неделя
0,1
15 неделя
сессия
Приложение В.
0,1
0,5
Защита реферата
Экзамен
Методические указания по выполнению и оформлению расчетного задания по
дисциплине «Физика нанокомпозитных материалов»».
Самостоятельная работа, являясь важной составной частью учебного процесса,
позволяет преподавателю проверить качество этих знаний, выявить способности студента
к самостоятельному осмыслению проблемы, творческому критическому ее анализу,
умение формулировать выводы, предложения и рекомендации по предмету изучения,
также проконтролировать умение студента правильно организовать свою работу и
оформить ее результаты.
Самостоятельная работа студента рассматривается как неотъемлемая часть учебного
процесса в подготовке квалифицированных специалистов, способных самостоятельно и
творчески решать стоящие перед ними задачи.
Самостоятельная работа призвана:



способствовать усвоению знаний, формированию профессиональных умений и
навыков, обеспечивать формирование профессиональной компетенции будущего
специалиста;
воспитывать потребность в самообразовании, максимально развивать
познавательные и творческие способности личности;
побуждать к научно-исследовательской работе.
В процессе самостоятельной работы студент, руководствуясь непосредственной
помощью преподавателя и соответствующей методической литературой, самостоятельно
углубляет приобретенные на аудиторных занятиях знания, умения и опыт, выполняет
учебные контрольные задания, способствующие развитию его интеллектуальной
активности и познавательной самостоятельности как личности. К этому виду СРС
относятся:
– проработка учебного материала в соответствии с графиком самостоятельной работы (по
конспектам, учебной и научной литературе);
3
СТО АлтГТУ 16.68.1.3480-2013
– выполнение расчетного задания.
Цель выполнения расчетного задания - установление качества знаний и понимания
поставленных перед студентом вопросов на основании изученного лекционного
материала и рекомендованной литературы.
1. Расчетное задание представляет собой выполнение индивидуального задания,
заключающегося в решении трех практических задач расчетного и (или) аналитического
типа.
2. На титульном листе указывается наименование факультета АГТУ, шифр
студента, ФИО, дисциплина и вид выполненной работы.
3. Структура расчетного задания состоит из следующих частей:
АННАТАЦИЯ – содержит цель и объект исследования, полученные результаты и
новизну, данные об объекте работы: количество разделов, иллюстраций, таблиц,
приложений, использованных источников. Объем – 5-7 строк.
СОДЕРЖАНИЕ –основная часть;
ЗАКЛЮЧЕНИЕ – содержит основные выводы и рекомендации по результатам
выполненной работы;
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
4. ОФОРМЛЕНИЕ. Расчетная работа должна быть выполнена на одной стороне
листа белой бумаги формата А4 (210х297 мм) через полтора интервала. Цвет шрифта
должен быть черным. Гарнитура шрифта основного текста –Times New Roman или
аналогичная, кегль (размер) от 12 до 14 пунктов.
Размеры полей (не менее): правое – 10 мм, верхнее и нижнее – 20 мм, левое – 25 мм.
Формат абзаца: полное выравнивание («по ширине»), отступ – 8-10 мм, одинаковый по
всему тексту.
Заголовки разделов и подразделов следует печатать на отдельной строке с прописной
буквы без точки в конце, не подчеркивая. Выравнивание по центру или по левому краю.
Отбивка: перед заголовком – 12 пунктов, после -6 пунктов.
Все иллюстрации размещают сразу после ссылки на нее в тексте, именуют рисунками и
обозначают словом «Рис». Наименование рисунка и его номер располагают под рисунком.
Графическая часть расчетного задания выполняются с использованием современных
программных средств оформления графических документов на плотной белой бумаге и
распечатываются на принтере (плоттере).
Произвольное сокращение слов в тексте не допускается. Уравнения и формулы следует
набирать в редакторе формул Microsoft Equation 3.0, выделяя из текста в отдельную
4
СТО АлтГТУ 16.68.1.3480-2013
строку. Выше и ниже каждой формулы или уравнения должно быть оставлено не менее
одной свободной строки. Пояснения значений символов и числовых коэффициентов
следует проводить непосредственно под формулой в той же последовательности, в
которой они даны в формуле. Значение каждого символа и числового коэффициента
следует давать с новой строки. После формулы (до номера) ставится запятая, и первая
строка пояснений начинается со слова «где» без двоеточия. На каждую цитату: дословную
или перефразированную, закавыченную или незакавыченную, обязательно должна быть
оформлена библиографическая ссылка.
НУМЕРАЦИЯ. Страницы следует нумеровать арабскими цифрами, соблюдая сквозную
нумерацию по всему тексту, начиная с титульного листа. Номер страницы проставляют в
центре нижней части листа без точки. На титульном листе номер не проставляют.
5. При выполнении расчетного задания рекомендуется изучить литературу из
списка и доступные интернет- источники на эту тему.
6. Выполненная работа должна быть представлена преподавателю до начала
экзаменационной сессии. Без выполненной и оцененной положительно самостоятельной
работы студент до экзамена не допускается.
7. Расчетное задание оценивается преподавателем в результате ее проверки и
очного собеседования со студентом.
5