Методика проведення лекційних занять з розділу Наноматеріали та нанотехнології при вивченні дисципліни

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Федеральне агентство з освіти
ГОУ ВПО "Шадринский державний педагогічний інститут"
Факультет технології та підприємництва
Кафедра загальнотехнічних дисциплін
Курсова робота
за методикою професійного навчання
Тема: Методика проведення лекційних занять з розділу "Наноматеріали та нанотехнології" при вивченні дисципліни "Матеріалознавство"
Шадринськ 2010

ЗМІСТ
ВСТУП
1. ОСОБЛИВОСТІ ПРОВЕДЕННЯ ЗАНЯТЬ НА ТЕМУ "Наноматеріали та нанотехнології"
1.1Тіпи лекційних занять
1.2 Дидактичні принципи лекційного заняття. Методи викладу лекційного матеріалу
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЗАНЯТЬ НА ТЕМУ "НАНО МАТЕРІАЛИ І НАНОТЕХНОЛОГІЇ" ЗІ СТУДЕНТАМИ закладів середньої професійної освіти
2.1 Методика організації лекційного заняття за темою "Наноматеріали та нанотехнології"
2.2 Тематичне планування курсу
2.3 Календарно-тематичний план занять
2.4Плани конспекти занять
2.5 Аналіз проведених занять
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
ДОДАТКИ

ВСТУП
Підготовка лекцій з дисципліни "Матеріалознавство" безпосередньо починається з розробки структури робочого лекційного курсу з даної дисципліни. Керівництвом тут служить робоча програма, яка враховує специфіку змісту освіти в среднепрофессіональном освітньому закладі. Робоча програма динамічне, і кожен викладач має можливість внести до неї свої зміни.
Навчальний план, державний освітній стандарт спеціальності 1705 "Технічне обслуговування та ремонт автомобільного транспорту" та робоча програма стали основою для розробки робочого лекцій з теми "Наноматеріали та нанотехнології".
Особлива роль наноматеріалів у науково-технічному прогресі на сучасному етапі та наукових уявлень про нанооб'єктів і взаємозалежних з ними явища в сучасному машинобудуванні визначають доцільність і необхідність впровадження елементів знань про нанотехнології в середню професійну освіту.
Метою нашої курсової роботи є розробка лекцій з теми "Наноматеріали та нанотехнології".
У силу того, що нанотехнології - порівняльна молода область прикладної науки, навчальної літератури з теми дуже мало. Тому основне джерело - матеріали періодичної преси та ресурси глобальної інформаційної мережі Інтернет.
Для досягнення цієї мети необхідно вирішити такі завдання:
1. Проаналізувати літературу з проблеми розвитку нанотехнологій і наноматеріалів.
2. Розробити тематичний план з дисципліни "Матеріалознавство".
3. Розробити фрагмент календарно-тематичного плану за темою "Наноматеріали та нанотехнології".
4. Розробити плани-конспекти занять.
5. Провести методичний аналіз розробленого заняття.

1. ОСОБЛИВОСТІ ПРОВЕДЕННЯ ЗАНЯТЬ НА ТЕМУ "Наноматеріали та нанотехнології"
1.1 Типи лекційних занять
Лекція (від лат. Lectio) - систематичне, послідовне, монологічне усне виклад викладачем (лектором) навчального матеріалу, як правило, теоретичного характеру. Як одна з організаційних форм навчання і один з методів навчання лекція традиційна для установ СПО, де на її основі формуються курси з багатьох предметів навчального плану.
Підготовка лекції безпосередньо починається з розробки викладачем структури робочого лекційного курсу з конкретної дисципліни. Керівництвом тут повинна служити робоча програма, яка враховує специфіку змісту освіти в конкретному навчальному закладі. Робоча програма динамічне, і кожен викладач має можливість внести до неї свої зміни. Навчальний план і робоча програма служать основою розробки робочого лекційного курсу.
Структура лекційного курсу зазвичай включає в себе вступну, основну і заключну частини. Кількість лекцій в тій чи іншій частині визначається з урахуванням загальної кількості годин, відведених для лекційної роботи, і специфіки структури вивченні нанотехнологій в автомобілебудуванні.
Після визначення структури лекційного курсу можна приступити до підготовки тієї чи іншої конкретної лекції. Методика роботи над лекцією передбачає приблизно такі етапи:
- Відбір матеріалу для лекції;
- Визначення обсягу та змісту лекції;
- Вибір послідовності та логіки викладу;
- Підбір ілюстративного матеріалу;
- Вироблення манери читання лекції.
Відбір матеріалу для лекції визначається її темою. Для відбору матеріалу необхідно ознайомитися з нанотехнологіями в автомобілебудування. Далі лектору слід ретельно ознайомитися зі змістом теми в базовій навчальній літературі, якою користуються студенти, щоб з'ясувати, які аспекти досліджуваної проблеми добре викладені, які дані застаріли і потребують коригування. Слід обміркувати узагальнення, які необхідно зробити, виділити спірні погляди і чітко сформувати свою точку зору на них. Лектору необхідно з сучасних позицій проаналізувати стан проблеми, викладеної в підручнику, скласти план лекції і приступити до створення розширеного плану лекції.
Лекції притаманні три основні педагогічні функції, які визначають її можливості в навчальному процесі: пізнавальна, розвиваюча і організуюча.
Пізнавальна функція виражається в можливості засобами лекції забезпечити слухачів основною науковою інформацією, необхідної для їх професійної та дослідницької діяльності.
Розвиваюча функція лекції реалізується у безпосередньому контакті студента з викладачем, становленні у студентів творчої розумової діяльності, що забезпечує їх професійно-особистісний розвиток.
Організуюча функція передбачає управління самостійною роботою студентів, як в процесі заняття, так і в позааудиторний час.
Лекція - економний за часом спосіб повідомлення студентам закладів середньої професійного навчання значного обсягу інформації. Індивідуальність лектора і той факт, що він може постійно удосконалювати зміст лекції завдяки власним дослідженням, знайомству з новоприйнятими нормативними актами та їх проектами, актуальною літературою, науковому спілкуванню з колегами тощо, робить лекцію практично незамінною іншими джерелами навчальної інформації, які , як правило, "працюють" у навчальному процесі з певним запізненням. Так, наприклад, на відміну від підручника лекція:
- Дає безпосереднє спілкування з лектором;
- Представляє різні точки зору;
- Дає можливість повторення того, що потрібно студентам і викладачеві;
- Враховує особливості ситуації;
- Сприяє встановленню живого зв'язку студентів з досліджуваної дисципліною.
Обсяг і зміст лекції залежать і від ряду класифікаційних характеристик лекційного заняття. Існують класифікації лекцій по різних підставах:
- Місця в лекційному або навчальному курсі (вступна, установча, оглядова, підсумкова та ін);
- Переважної формою навчання (лекції при очному, заочному навчанні);
- Частоті спілкування лектора з аудиторією (разова, систематична, циклова і т.п.);
- Ступеня проблемності викладу матеріалу (інформаційна, проблемна, дискусія тощо).
Установча лекція включає огляд основного матеріалу предмета, дає студентам загальні установки на самостійне оволодіння змістом курсу або його частини. Лекція такого типу, як правило, носить пояснювальний характер, можливо, з використанням демонстраційного матеріалу. Лектор узагальнює сучасні уявлення про досліджуваному об'єкті, акцентує увагу студентів на невирішених проблемах, висловлює власну точку зору, дає науковий прогноз щодо подальшого розвитку досліджуваної галузі. У роботі на заочному відділенні рекомендується застосування проблемного методу читання даного різновиду лекцій, при цьому викладач завжди може запропонувати студентам знайти відповіді на поставлені проблеми у своїй практичній діяльності. Крім того, обов'язковим елементом настановної лекції повинна бути та чи інша форма зворотного зв'язку з аудиторією. Слід вказати на необхідність чіткої градації матеріалу, представленого уваги студентів, за ступенем важливості.
У педагогічній практиці поняття "настановна лекція" може мати й інший сенс. Нерідко установочними називають "фондові" лекції, які складаються викладачами з усього курсу і передаються в "фонд" кафедри як базовий матеріал, на основі якого можуть створюватися авторські курси з даної або близькою дисципліни.
Оглядова лекція близька за своєю суттю до настановної, але має більш інформативний характер. На ній переважає монолог викладача, матеріал подається в розрахунку на самостійну роботу студентів. Проте, увага студентів буде знижено, якщо їм буде представлена ​​тільки структура підлягає вивченню матеріалу. Необхідно в конспективній формі пропонувати їх увазі також базові дефініції, які допоможуть вже на лекції скласти уявлення про досліджуваному предметі.
Підсумкова (заключна) лекція, як правило, завершує вивчення курсу, узагальнює пройдене за весь період. При підготовці зазначеної різновиди лекції доцільно врахувати прогалини в знаннях студентів, виявлені на семінарських заняттях, в процесі фронтальних опитувань і, як мінімум, дати їм установку на шляху усунення прогалин, а також подальше вдосконалення своєї підготовки в даній області. На підсумковій лекції викладач виділяє основні ідеї курсу, показує, яким чином можна використовувати отримані знання на практиці та при вивченні інших дисциплін. Підбиваються підсумки вивчення дисципліни, показується її значення у формуванні наукового світогляду, обговорюються особливості заліку чи іспиту з предмета.
Проблемна лекція являє собою лекційне заняття, що передбачає залучення викладачем аудиторії до вирішення наукової проблеми, визначальною тему заняття. Наприклад, можуть бути прочитані лекції на тему: "Поняття нанотехнології та історія розвитку", "Нанотехнології в автомобілебудуванні". У кожному навчально-інсталяційному матеріалі лектор стосується суті тієї чи іншої наукової проблеми, розкриває можливі шляхи її вирішення, показує теоретичну і практичну значимість досягнень , тобто кожна лекція носить проблемний характер. І, тим не менш, цілеспрямоване включення в лекційний курс хоча б однієї проблемної лекції бажано. Це просто необхідно в тих випадках, коли науковий колектив кафедри протягом багатьох років займається вивченням тієї чи іншої наукової проблеми. Природно, він має в своєму розпорядженні оригінальними, а можливо, і унікальними науковими даними.
Проблемну лекцію умовно можна розбити на наступні умовні частини:
- Одержання вихідних даних для формулювання проблемного питання;
- Формулювання і роз'яснення проблемного питання;
- Визначення загального напрямку пошуку рішення і розбиття (якщо це потрібно) проблеми на підпроблеми;
- Вирішення проблемного питання на підставі висунутих гіпотез;
- Аналіз результатів рішення і встановлення зв'язку з практикою.
Можливі й інші схеми побудови проблемної лекції. Студенти можуть брати участь у вирішенні проблемного питання, пропонуючи свої гіпотези або аналізуючи результати. Але навіть у тому випадку, коли рішення викладається тільки самим викладачем, студенти будуть учасниками рішення.
Цілісність лекції забезпечується створенням єдиної її структури, заснованої на взаємозв'язку завдань заняття і змісту матеріалу, призначеного для засвоєння студентами. У тих випадках, коли на одному занятті досягти такої цілісності не представляється можливим, це повинно бути спеціально обгрунтовано лектором посиланнями на попереднє чи наступне виклад, на літературні й інші джерела.
Науковість лекції передбачає відповідність матеріалу основних положень сучасної науки, абсолютне переважання об'єктивного фактора і доказовість висунутих положень. Кожна теза має бути чітко сформульованим і несуперечливим. Перш ніж приступити до доведення, необхідно з'ясувати, наскільки теза засвоєний студентами. В ході всього докази теза повинна залишатися незмінним.
Ну і, нарешті, цінність лекційної форми виявляється також у тому, що в лекції можливо врахувати і відобразити те нове, що з'явилося в нанотехнологіях останнім часом.
1.2 Дидактичні принципи лекційного заняття. Методи викладу лекційного матеріалу
Дидактичний принцип у навчанні заснований на тому, що ознайомлення студентів з будь-яким новим явищем або предметом починається з конкретного відчуття і сприйняття. Дослідження показують, що людина за рахунок зору отримує 70-80% всієї інформації, а лише 20-30% за рахунок інших органів почуттів.
Незважаючи на різноманітність наочних посібників, при їх використанні слід дотримуватись деякі загальні правила. Масоване застосування їх на лекції веде до підвищеного стомлення студентів. Викладач повинен дуже чітко уявляти, на якому саме етапі лекції він буде використовувати ту або іншу наочність, а також випадки відсутності можливості її використання з незалежних від нього причин.
Демонстраційний матеріал у всіх випадках повинен грати підлеглу роль, бути одним з апаратів лектора, а не підміняти змісту лекції. У кожен момент лекції необхідно демонструвати тільки той наочний матеріал, який ілюструє викладені положення. Тому, наприклад, таблиці в аудиторії потрібно повісити чаркою і зворотною стороною. Недоцільно їх розвішувати по всій аудиторії. Це відволікає увагу студентів і, як наслідок, не включає механізми запам'ятовування інформації.
Підбір ілюстративного матеріалу на тему "Наноматеріали та нанотехнології" може бути важливим етапом підготовки лекції. Таблиці, діапозитиви, малюнки, схеми необхідно не тільки ретельно відібрати, але визначити і зафіксувати їх послідовність при читанні лекції. При цьому такі матеріали призначені для огляду студентами, більш ретельне вивчення їх під час лекції не передбачається.
Принцип науковості навчання передбачає відповідність змісту освіти рівню розвитку сучасної науки і техніки, досвіду, накопиченого світовою цивілізацією. Принцип науковості вимагає, щоб зміст освіти, що реалізовується на лекційних заняттях з дисципліни "Матеріалознавство" було направлено на ознайомлення учнів з об'єктивними науковими фактами, явищами, законами, основними теоріями і концепціями, наближаючись до розкриття її сучасних досягнень і перспектив розвитку.
Маючи пряме відношення до змісту освіти, принцип науковості вимагає використання додаткового матеріалу, що містить відомості про глобальні проблеми і сучасних досягненнях. Послідовне здійснення принципу науковості означає орієнтацію освітнього процесу на формування в учнів концептуального бачення світу та створення його адекватного і реалістичного образу.
Принцип науковості має відношення і до методів навчання. Відповідно до нього педагогічне взаємодія має бути спрямована на розвиток в учнів пізнавальної активності, креативного мислення, творчості.
Принцип фундаментальності і прикладної спрямованості навчання вимагає грунтовної теоретичної і практичної підготовки студентів. У традиційній дидактиці він формулювався як зв'язок навчання з життям, теорії з практикою.
Фундаментальність у навчанні передбачає науковість, повноту і глибину знань. Вона обумовлена ​​характером сучасної науково-технічної революції, що вимагає від людини високоінтелектуальної мобільності, дослідницького складу мислення, бажання і вміння постійно поповнювати свої знання в міру відбуваються в житті і діяльності змін. Фундаментальні знання мають здатність повільніше застарівати, ніж знання конкретні. Вони апелюють не стільки до пам'яті, скільки до мислення людини.
Фундаментальність навчання вимагає систематичності змісту по основних галузях знань, оптимального співвідношення їх теоретичності і практичності, а практична спрямованість - моделювання і екстраполяції цих знань на реальні ситуації в житті та діяльності людини.
Організація і методика проведення лекційного заняття не можуть обиратися довільно. Вони регламентовані дією закономірностей психологічного і педагогічного характеру, знання яких дозволяє сформулювати організаційно-методичні принципи навчання: наступності, послідовності і систематичності; єдності групового та індивідуального навчання; відповідності навчання віковим та індивідуальним особливостям учнів; свідомості і творчої активності; доступності при достатньому рівні труднощі; наочності; продуктивності і надійності.
Вибір послідовності та логіки викладу матеріалу - один з етапів роботи над лекцією. Визначаючи логіку побудови лекції, слід чітко визначити яким методом викладу ви будете користуватися - методом індукції, дедукції чи аналогії.
Індуктивний метод полягає в русі від приватного до загального. Індукція може бути повною, коли узагальнення робиться з аналізу всіх без винятку характеристик, параметрів або інших даних про досліджуваному явищі чи предметі. Недоліком її є громіздкість, тому що доводиться іноді оперувати з великим числом даних. Тому більш поширена індукція неповна, коли узагальнення роблять на підставі деяких (не вичерпних, але достатніх) даних.
Дедуктивний метод викладу полягає в русі від загального до конкретного. Дедукцією користуються в тому випадку, якщо відома будь-яка загальна закономірність і на її основі підлягає аналізу окремі прояви цієї закономірності.
Метод аналогії грунтується на винесенні висновку про досліджуваному явищі за схожістю з іншими відомими явищами. Ця схожість може бути встановлено за кількома ознаками, які повинні бути суттєвими і характеризувати явище з різних сторін.
Разом з тим, не повинно бути надмірного захоплення в лекції "критичним аналізом", для цього є наукові конференції та наукова література, яку слід запропонувати студентам для додаткового вивчення.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЗАНЯТЬ НА ТЕМУ "НАНО МАТЕРІАЛИ І НАНОТЕХНОЛОГІЇ" ЗІ СТУДЕНТАМИ УСТАНОВ СЕРЕДНЬОГО ПРОФЕСІЙНОГО НАВЧАННЯ
2.1 Методика організації лекційного заняття за темою "Наноматеріали та нанотехнології"
У педагогічній літературі рекомендується використовувати лекційну модель (розширений план лекції), яка використовується при читанні лекції. Лекційна модель може друкуватися в кількох примірниках, в ній розставляються всі обхідні логічні наголоси, поміщаються потрібні ілюстрації.
Вступну частину лекції доцільно починати з формулювання її теми і мети, щоб уникнути її декларативність і невизначеності у викладі матеріалу. Повідомлення плану лекції забезпечує на 10-12% більш повне запам'ятовування матеріалу, ніж на тій же лекції, але без оголошення плану.
Основна частина лекції. Необхідно максимально використовувати перші 15-20 хвилин - період "глибокого" уваги слухачів. Далі наступають стомлення і зниження уваги. Максимальне падіння працездатності студентів відзначається багатьма дослідниками приблизно до 40-й хвилині лекції. Щоб подолати цей критичний період, в арсеналі лектора повинні бути свої прийоми. Можливий перехід на жартівливий тон викладу. Можна поставити запитання аудиторії і попросити будь-якого студента відповісти на нього. Можна прочитати будь-яку цитату і в цей час дозволити слухачам зробити хвилинну гімнастику для пальців і навіть поговорити з сусідом.
Потім необхідно повернути аудиторію до колишнього ритму роботи. Доцільно заздалегідь розраховувати швидкість подачі інформації. Завдання лектора полягає в тому, щоб захопити слухачів і перетворити мимовільне увагу на довільне. Це звичайно досягається через пробудження і підтримування у слухачів інтересу до лекції і припускає:
- Включення всіх теоретичних суджень у систему конкретних прикладів і понять, знайомих студентам, що ілюструють зв'язок викладеного матеріалу з практикою;
- Звернення до паралельно дисциплін, що читаються;
- Ілюстрацію значення конкретної дисципліни в системі наукового знання;
- Апеляцію до безпосередніх інтересам аудиторії ("Курсові роботи будуть будуватися на основних положеннях сьогоднішньої лекції ...");" Матеріал з даної тематики відсутній у наявних підручниках, за якими ви готуєтеся до іспитів ... " і т.д.).
Необхідно відзначити, що і понині важливим і багато в чому універсальним засобом наочності залишається крейдяна дошка, використання якої також має свої правила і переваги. Важливо пам'ятати, що аудиторія спочатку звертає увагу на те, як написано, а потім - що написано на дошці. Заповнювати дошку слід зліва направо і зверху вниз так, як ми пишемо на аркуші паперу. Звичайні розміри дощок такі, що при використанні самої нижньої її частини деякі студенти у великій аудиторії (більше 70 осіб) змушені підніматися з місць, тому цю частину дошки слід використовувати якомога рідше.
Проводити горизонтальні або слабопохилих лінії лектору важче, ніж вертикальні або круто похилі. Пояснюється це тим, що він розташований щодо креслення несиметрично. В іншому випадку лектор мав би стояти спиною до аудиторії, а це неприпустимо. Треба стежити за тим, щоб горизонтальна лінія не "пішла" вгору або вниз, і щоб у ній не з'явився злам. Прямокутник зобразити простіше, ніж окружність. Останню не рекомендується викреслювати повністю, не відриваючи крейди від дошки. Зручніше скласти її з двох півкіл. Періодично слід контролювати своє написання на дошці, відходячи на декілька кроків назад і в сторону, щоб побачити дошку на віддалі.
Слід пам'ятати, що зображене на дошці, як правило, переноситься слухачами в конспекти. Тому представлена ​​на дошці інформація повинна бути у вигляді спрощених схем, що зменшують шанси аудиторії заплутатися в них і неправильно скопіювати. Найбільш важливі слова необхідно виділяти рамкою, іншим кольором або іншим чином.
Вести запис мовчки небажано, тому що при цьому втрачається контакт, з аудиторією і не раціонально витрачається час. Більш доцільно почати пояснення одночасно з викреслюванням. Необхідно, щоб студенти спочатку усвідомили суть зображеного, а лише після цього почали перемальовувати в конспект. Витирати дошку слід лише злегка вологою ганчіркою (поролоном), одночасно продовжуючи свою промову.
Для підвищення пізнавальної активності студентів лектор може використовувати ряд прийомів:
- Постановка перед студентами питань - риторичних і які потребують реального відповіді;
- Включення в лекцію елементів бесіди;
- Пропозиція сформулювати ті чи інші положення або визначення;
- Розбиття аудиторії на мікро групи, які проводять короткі обговорення та обмінюються їх результатами;
- Використання роздаткового матеріалу, в тому числі конспектів з друкованою основою та ін
Підвищенню пізнавальної активності студентів сприяє вміння лектора дохідливо відповідати на запитання. На лекції при відповідях на питання не знижується значення особливостей публічного виступу: відповідь краще дати відразу, чітко, і в розрахунку на реакцію всієї аудиторії, в значній мірі експромтом. Один невдалий відповідь може погіршити враження від всієї лекції. У студентів не без підстав поширена думка, що у відповідях на питання найбільш чітко проявляється ерудиція викладача.
Ретельно треба продумати заключну частину лекції, повторити її положення, а на наступній лекції почати саме з них. Заключна частина лекції передбачає підведення підсумків, узагальнення прочитаного і вже знайомого із самостійно вивченого студентами матеріалу, формулювання висновків і т.д. Тут переслідується мета орієнтувати студентів на самостійну роботу. Для цього може бути рекомендована література з досліджуваної проблематики, роз'яснено, які питання виносяться на семінарські заняття, а які необхідно вивчити самостійно. У самому кінці лекції слід відповісти на питання студентів, можливо надійшли у формі записок (про таку можливість треба попередити студентів заздалегідь). Зі студентами, які виявили інтерес до теми лекції, бажано поговорити після її закінчення, запросити їх на консультацію для продовження розмови. Відповідаючи на наївні або безглузді запитання треба щадити самолюбство студента, найменша безтактність при цьому може призвести до втрати контакту з аудиторією. Навчити ж людей чого-небудь можна лише, зберігаючи з ними добрі стосунки.
Зворотній зв'язок лектора і аудиторії здійснюється з метою контролю міцності засвоєння знань. Перша функція такого контролю - спосіб отримання лектором подання про навчальний процес з метою внесення необхідних коректив. Друга - спосіб психологічного впливу на студентів, що активізує їх продуктивну діяльність.
При читанні лекцій поточний контроль здійснюється спонтанно за типом несловесной, підсвідомої зворотного зв'язку, тобто тих сигналів, які слухач пропонує лектору, не усвідомлюючи це (погляди, вираз здивування, пригадування).
В аудиторіях, обладнаних сучасними комп'ютерними системами, організація такої роботи не викликає особливих труднощів. У разі відсутності таких умов можна використовувати роздатковий матеріал (картки, тести, шаблони тощо), які лектор роздає перед опитуванням і збирає після нього. Роздача та збір карток у потоці з 100 студентів, як показує досвід, триває всього 5 хвилин, виконання студентами контрольних завдань - 10-12 хвилин, відновлення обстановки для прочитання лекції - 1-3 хвилини.
Організація поточного контролю успішності вимагає розчленування навчального матеріалу на порівняно невеликі дози. При визначенні раціонального розміру цих доз керуються двома факторами: інтервалом між суміжними опитуваннями (частота опитувань) і змістом завдання відповідно до системи розбивки курсу лекцій на теми. Досвід показує, що раціональний інтервал відповідає в середньому одному опитування за 6-8 годин лекцій. У теж час бажано, щоб кожен опитування включав одну тему цілком або одну її частину, що має самостійне значення.
Важливо дуже уважно проаналізувати коло питань, які повинні бути засвоєні студентами. До їх числа слід віднести всю нову інформацію, а також відому студентам, яку ви об'єднали в якісно нову систему.
Після заключної лекції викладач може підвести підсумки своєї роботи за відгуками студентів про лекції, а також за структурою даної оцінки, за допомогою якої можна надалі цілеспрямовано вдосконалювати лекційний курс. Для досягнення цього можна провести анкетування студентів, які відвідували всі лекції, що дає можливість порівняно об'єктивно оцінити основні якості всіх ваших лекцій.
З цією метою готується потрібну кількість анкет з вказівкою в них усіх назв лекцій в тій послідовності, в якій вони читалися. Загальна оцінка лекції може являти собою суму п'яти диференційованих оцінок (1-науковість, 2-доступність, 3-зв'язок з практикою, 4-манера читання, 5-активність аудиторії). Графа "Ваші побажання" дає слухачам можливість висловити додатково і нестандартні думки про лекції. Якщо лекційний курс читали різні лектори, то в анкету після графи "Назва лекції" вводиться графа "Прізвище лектора". На семінарі викладач пропонує студентам на наступне заняття принести конспекти лекцій. До анкетування лекції допускають лише студентів, які були присутні на ній і мають її конспект.
Викладач пояснює, як потрібно провести анкетування, звернувши увагу на структуру диференційованої оцінки. Вищим балом кожної з п'яти диференційованих оцінок є 1. Оцінюючі можуть ділити його на десяті частки в залежності від їхньої думки. Вищим загальним балом кожної з лекцій буде 5 (відмінно). Одну анкету краще давати на всю групу. Це дає можливість студентам обговорити кожен параметр лекції і уникнути необ'єктивного судження.
2.2Тематіческое планування курсу
При розробці тематичного плану з курсу "Матеріалознавство" ми спиралися на Державний освітній стандарт середньої професійної освіти. Державні вимоги до мінімуму змісту та рівня підготовки випускників за спеціальністю 1705 Технічне обслуговування та ремонт автомобільного транспорту.
Таблиця 1 Тематичний план курсу "Матеріалознавство"
№ п / п
Найменування теми заняття
Кількість годин
1
Фізико-хімічні основи матеріалознавства
6
2
Методи вимірювання параметрів і властивостей матеріалів
4
3
Області застосування матеріалів. Основні відомості про виробництво чорних і кольорових металів і сплавів
6
4
Основні відомості про кристалізації і структурі розплавів
4
5
Діаграми стану сплавів. Фазові перетворення
10
6
Класифікація, маркування і область застосування різних сплавів
6
7
Порошкові та композиційні матеріали
Способи обробки матеріалів
10
8
Неметалічні конструкційні матеріали на органічній та неорганічної основі
4
9
Матеріали із спеціальними властивостями
6
10
Нові перспективні матеріали. Наноматеріали.
10
11
Способи обробки матеріалів
6
12
Електричні методи обробки металів
4
13
Термічна обробка
4
Разом
80

2.3 Частковий календарно-тематичного плану дисципліни
Таблиця 2

п / п
Тема заняття
Дата
Форма заняття
Цілі заняття
Короткий зміст заняття
Обладнання
Обучающе.
Развивающе.
Воспит.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Введення в наносвіт.
Лекція
Дати загальні відомості про нанотехнології. Пояснити учням чому так важливо вивчення даної теми, коротко викласти зміст курсу.
Розвивати логічне
і техніч-
тичне мислення, розвивати в учнів пам'ять, логічне мислення, інтерес до предмета.
Виховувати пізнавальний-ний інтерес.
Що можуть нанотехнології
З чого починалося вивчення нанооб'єктів
Річард Фейнман - пророк нанотехнологічної революції
Конспект заняття, навчальний посібник "Блакитна мрія Доналда Рамсфелда" Аксьонов П.М.
2
Наноматеріали та технології їх отримання.
Ком-рова
Сформувати уявлення про наноматеріалах, їх різноманітності, технологіях отримання та унікальні властивості.
Розвивати логічне
і техніч-
тичне мислення, розвивати в учнів пам'ять, логічне мислення, інтерес до предмета.
Сприяти вихованню: цілеспрямованості, ініціативи, самостійності, вміння логічно мислити, самостійно висловлювати і відстоювати свою точку зору, свідомої дисципліни, старанність.
Класифікація наноматеріалів
Наночастки
Нанопористих структури
Нанотрубки
Нанодісперсіі
Наноструктуровані поверхні і плівки
Нанокристалічні матеріали
Технології "зверху-вниз" і "знизу-вверх" отримання наноматеріалів
Конспект заняття, навчальний посібник "Чарівність нанотехнології" Хартманн Н.Р.
3
Нанотехнології навколо нас: реальність і перспективи.
Ком-рова
Сформувати уявлення про принципи роботи електронного просвічує, електронного растрового і іонно-польового мікроскопів, скануючого тунельного мікроскопа, атомно-силового, бліжнепольного оптичного мікроскопів
Розвивати в учнів пам'ять, логічне мислення, інтерес до предмета.
Виховувати пізнавальний інтерес.
Нанопокриття
Каталізатори і фільтри
Нанотехнології в медицині
Нанотехнології в парфумерії та харчової промисловості
Нанотехнології, використовувані при виробництві спортивних товарів, одягу і взуття
План-конспект лекції, навчальний посібник "Блакитна мрія Доналда Рамсфелда" Аксьонов П.М.

2.4 Плани-конспекти занять
План-конспект заняття № 1.
Тема: Введення в наносвіт.
Мета: Надати інформацію про історію розвитку нанотехнологій.
Завдання:
- Навчальна: Дати поняття про нанотехнології.
- Розвиваюча: розвивати в учнів пам'ять, логічне мислення, трудові навички, інтерес до предмета.
- Виховує: сприяти вихованню цілеспрямованості, ініціативи, самостійності; вмінню логічно мислити, самостійно висловлювати і відстоювати свою точку зору; свідомої дисципліни.
Тип заняття: Лекція.
Оснащення:
- МТО: комп'ютер
- МО: Конспект заняття, навчальний посібник "Блакитна мрія Доналда Рамсфелда" Аксьонов П.М.
Структура заняття:
1. Організаційний етап (2-3 хвилини)
2. Етап пояснення нового матеріалу (55 хвилин)
3. Етап закріплення вивченого матеріалу (15 хвилин)
4. Заключний етап (5 хвилин).
Хід заняття:
1. Організаційний момент.
Викладач вітає студентів. Відбувається відмітка присутніх на занятті і постановка теми заняття.
2.Етапи пояснення нового матеріалу
Викладач:
Англійський термін "Nanotechnology" був запропонований японським професором Норіо Танігучі в середині 70-х рр.. минулого століття і використаний в доповіді "Про основні засади нанотехнології" (On the Basic Concept of Nanotechnology) на міжнародній конференції в 1974 р., тобто задовго до початку масштабних робіт у цій галузі [4, С. 10-17]. За своїм змістом він помітно ширше буквального російського перекладу "нанотехнологія", оскільки має на увазі велику сукупність знань, підходів, прийомів, конкретних процедур та їх матеріалізовані результати - нанопродукціі.
Як випливає з назви, номінально наносвіт представлений об'єктами та структурами, характерні розміри R яких вимірюються нанометрів (1нм = 10 -9 м = 10 6 мм = 10 -3 мкм). Сама десяткова приставка "нано-" походить від грецького слова νανοσ - "карлик" і означає одну мільярдну частину чого-небудь. Реально найбільш яскраво специфіка нанооб'єктів проявляється в області характерних розмірів R від атомних (~ 0,1 нм) до декількох десятків нм. У ній усі властивості матеріалів і виробів (фізико-механічні, теплові, електричні, магнітні, оптичні, хімічні, каталітичні та ін) можуть радикально відрізнятися від макроскопічних. Існує більше десятка причин специфічного поведінки і особливих властивостей наноструктурних матеріалів і нанооб'єктів. Причому, їх властивості істотно залежать від розмірів морфологічних одиниць і можуть бути змінені в необхідну сторону шляхом додавання та видалення атомів (молекул) одного сорту. Нанотехнології - сукупність методів і прийомів, що забезпечують можливість контрольованим чином створювати і модифікувати об'єкти, що включають компоненти з розмірами менше 100 нм, що мають принципово нові якості і дозволяють здійснювати їх інтеграцію в повноцінно функціонують системи більшого масштабу. Дана технологія передбачає вміння працювати з такими об'єктами і створювати з них більші структури, які мають принципово нової молекулярної організацією. Наноструктури, побудовані "з перших принципів", з використанням атомномолекулярних елементів, являють собою дрібні об'єкти, які можуть бути створені штучним шляхом. Вони характеризуються новими фізичними, хімічними та біологічними властивостями і пов'язаними з ними явищами. У зв'язку з цим виникли поняття нанонауки, нанотехнології та наноінженери (нанонаук займається фундаментальними дослідженнями властивостей наноматеріалів і явищ у нанометровому масштабі, нанотехнологія - створенням наноструктур, наноінженери - пошуком ефективних методів їх використання) (див. Додаток 1)
Наноматеріали - матеріали, що містять структурні елементи, геометричні розміри яких хоча б в одному вимірі не перевищують 100 нм, і які мають якісно новими властивостями, функціональними та експлуатаційними характеристиками;
Наносістемной техніка - повністю або частково створені на основі наноматеріалів і нанотехнологій функціонально закінчені системи та пристрої, характеристики яких кардинальним чином відрізняються від показників систем і пристроїв аналогічного призначення, створених за традиційними технологіями.
Нанотехнології - це принципово новий, надгалузевий пріоритет, він єдиний для всіх галузей науки і промисловості. Фактично перехід до нанотехнологій знаменує перехід цивілізації в найближчі 10-20 років до принципово нового економічного укладу.
Коли мова йде про розвиток нанотехнологій, маються на увазі три напрямки:
· Виготовлення електронних схем (у тому числі і об'ємних) з активними елементами, розмірами можна порівняти з розмірами молекул і атомів;
· Розробка та виготовлення наномашин, тобто механізмів і роботів розміром з молекулу;
· Безпосередня маніпуляція атомами й молекулами і збірка з них всього існуючого.
Сьогодні левова частка виробничих витрат людини йдуть, як це не парадоксально, на виробництво відходів та забруднення навколишнього середовища. Якщо ж ми будемо цілеспрямовано створювати необхідні нам матеріальні об'єкти, конструюючи їх з атомів і молекул, за допомогою нанотехнологій, це призведе радикального зниження матеріальних і енергетичних витрат суспільства в цілому.
Таким чином, нанотехнології - це, по-перше, технології атомарного конструювання, по-друге, - принциповий виклик існуючій системі організації наукових досліджень, і, по-третє, - філософське поняття, яке повертає нас до цілісного сприйняття світу на новому рівні знань.
Батьком нанотехнології можна вважати грецького філософа Демокріта. Приблизно в 400 г . до н.е. він вперше використовував слово "атом", що в перекладі з грецького означає "нераскаливаемий", для опису найменшої частки речовини.
Прикладом першого використання нанотехнологій можна назвати - винахід у 1883 році фотоплівки Джорджем Істмен, який згодом заснував відому компанію Kodak.
Один нанометр (від грецького "нано" - карлик) дорівнює однієї мільярдної частини метра. На цій відстані можна впритул розташувати приблизно 10 атомів. Мабуть, першим ученим, що використав цю одиницю виміру, був Альберт Ейнштейн, який у 1905 р . теоретично довів, що розмір молекули цукру дорівнює одному нанометра [17].
Але тільки через 26 років німецькі фізики Ернст Руска, який отримав Нобелівську премію в 1986 р ., І Макс Кнолл створили електронний мікроскоп, що забезпечує 15-кратне збільшення (менше, ніж існуючі тоді оптичні мікроскопи), він і став прообразом нового покоління подібних пристроїв, що дозволили зазирнути в наносвіт.
1932 р . Голландський професор Фріц Церніке, Нобелівський лауреат 1953 р ., Винайшов фазово-контрастний мікроскоп - варіант оптичного мікроскопа, що поліпшує якість показу деталей зображення, і дослідив за його допомогою живі клітини (раніше для цього доводилося застосовувати барвники, вбивали живі тканини). Цікаво, що Церніке пропонував свій винахід фірмі "Цейс", але менеджери не усвідомили його перспективності, хоча сьогодні такі мікроскопи активно застосовуються в медицині.
1939 р . Компанія Siemens, в якій працював Руська, випустила перший комерційний електронний мікроскоп з роздільною здатністю 10 нм.
Днем народження нанотехнологій вважається 29 грудня 1959 р . Професор Каліфорнійського технологічного інституту Річард Фейман виступив з лекцією на щорічній зустрічі Американського фізичного товариства в Каліфорнійському технологічному інституті. У цій доповіді, названому "На дні багато місця", він висловив ідею "управління і контролю матеріалів на мікроскопічному рівні", підкреслюючи, що мова йде не тільки про мініатюризації, а й про такі можливості, як розміщення всієї Британської Енциклопедії на кінчику шпильки. На думку Річарда, досягти цього можна зменшуючи звичайні розміри в 25 000 разів без втрати дозволу. Він припускав, що використовуючи подібні технології, можна вмістити все світове зібрання книг в одну брошуру. "Таке можливо, - сказав Фейман, - в силу збереження об'єктами властивості розмірності, незважаючи на те, що мова йде про атомному рівні".
Хоча Фейман ніколи не згадував поняття "нанотехнології", він звернув увагу на можливість створення мікроскопічних приладів і неймовірно маленьких комп'ютерів, які як хірурги могли б проникати в наші тіла і виконувати певні завдання. Багато вчених сприйняли ідеї Річарда як жарт, враховуючи його знамените почуття гумору. Проте, він запропонував нагороду в 1000 $ того, хто першим зменшить сторінку до 1 / 25 000 її первісного розміру так, щоб її можна було прочитати за допомогою електронного мікроскопа. У 1985 році випускник Стенфорда Том Ньюмен, використовуючи електронний промінь, записав першу сторінку "Історії двох міст" Чарльза Діккенса на кінчику шпильки. Відправивши результати своєї праці Фейману, він протягом двох тижнів отримав від нього чек.
Багато вчених до цих пір дивуються, на скільки точні були припущення Річарда Фейман. У своїй оригінальній промові він підкреслював ті величезні можливості, що з'являються при роботі на молекулярному рівні. Фейман хотів підштовхнути людей у ​​потрібному напрямку, щоб у майбутньому, "Озираючись на наш час, - говорив він, - Всі дивувалися, чому тільки в 1960 році хто-небудь почав серйозно замислюватися над цим питанням".

3.етап закріплення вивченого матеріалу.

Викладач: тепер давайте коротко повторимо те, що ми сьогодні вивчили.

Викладач задає питання по темі заняття, а учні відповідають. Перелік основних питань - Що таке нанотехнології, визначення наноматеріали, в якому році був випущений комерційний електронний мікроскоп.

4.Заключітельний етап.

Підводяться підсумки заняття, обумовлюються основні поняття, вивчені на занятті, і приблизний перелік питань, які будуть розглянуті на лабораторній роботі.
План-конспект заняття № 2.
Тема: Наноматеріали та технології їх отримання.
Мета: Надати учням інформацію інформацію про технології одержання наноматеріалів.
Завдання:
- Навчальна: Сформувати уявлення про наноматеріалах, їх різноманітності, технологіях отримання та унікальні властивості. Ознайомити учнів з різноманітністю наноматеріалів і їх властивостями.
- Розвиваюча: розвивати в учнів пам'ять, логічне мислення, трудові навички, інтерес до предмета.
- Виховує: сприяти вихованню: цілеспрямованості, ініціативи, самостійності, вміння логічно мислити, самостійно висловлювати і відстоювати свою точку зору, свідомої дисципліни, старанність.
Тип заняття: Комбінований.
Оснащення:
- МТО: комп'ютер, проектор перегляд презентації 1.
- МО: Конспект заняття, навчальний посібник "Чарівність нанотехнології" Хартманн Н.Р.
Структура заняття:
1. Організаційний етап (2-3 хвилини)
2. Етап пояснення нового матеріалу (55 хвилин)
3. Проведення тесту (10 хвилин)
4. Етап закріплення вивченого матеріалу (15 хвилин)
5. Заключний етап (5 хвилин).
Хід заняття:
1. Організаційний момент.
Викладач вітає студентів. Відбувається відмітка присутніх на занятті і постановка теми заняття.
2.Етапи пояснення нового матеріалу
Обговорення питання про класифікацію наноматеріалів потрібно почати з екскурсу в розвиток людської цивілізації, тісно пов'язане з освоєнням нових матеріалів і технологій їх отримання. Визначення понять "структура" і "наноматеріали" має сенс продиктувати учням для запису. Важливо звернути увагу учнів на взаємозв'язок між розмірами речовини та її властивості, особливо при досягненні розмірів частинок менше 100 нм. Зміни властивостей пов'язані з двома основними причинами: збільшенням частки поверхні і зміною електронної структури в силу квантових ефектів. (Додаток 2).
Викладаючи матеріал про різноманітність наноматеріалів, важливо відзначити, що сучасна наука виділяє наступні види наноматеріалів: наночастинки, фулерени, нанотрубки і нановолокна, нанопористих структури, нанодісперсіі, наноструктуровані поверхні і плівки, нанокристалічні матеріали.
Наночастинками називають частинки, розмір яких менше 100 нм. Наночастки складаються з 108 або меншої кількості атомів, та їх властивості відрізняються від властивостей об'ємного речовини, що складається з таких самих атомів. Наночастки, розмір яких менше 5-10 нм, називають нанокластерами. Слово "кластер" походить від англ. cluster - скупчення, гроно. Зазвичай в нанокластери міститься до 1000 атомів.
Фулерени - кластери з більш ніж 40 атомів вуглецю, за формою представляють собою кульоподібна каркасні структури, що нагадують футбольний м'яч. Фулерени отримали свою назву на честь архітектора Фуллера, який придумав подібні структури для використання їх в архітектурі.
У 1991 році були виявлені довгі вуглецеві структури, що одержали назву нанотрубок. Нанопористих речовини є пористі речовини з нанометровим розміром пор. Розміри нанопор знаходяться в межах 1-100 нм. При зменшенні розмірів пор у наноматеріалів з'являються нові здібності до фільтрації і сорбції різних хімічних елементів.
Нанодісперсіі - системи, що складаються з рідкої фази з рівномірно розчиненими в ній наночастинками. Сьогодні нанодісперсіі в основному застосовуються в медицині та косметиці.
Плівки, або шари, зібрані з напівпровідникових матеріалів, називають гетероструктурами. Сама тонка плівка складається з одного атомного шару речовини, нанесеного на тверду або рідку поверхню. Такі плівки називають плівками Ленгмюра - Блоджетт. Гетероструктура може складатися з послідовності десятків напівпровідникових шарів товщиною в кілька нанометрів. Напівпровідникові гетероструктури використовуються для створення яскравих світлодіодів, лазерів та інших напівпровідникових приладів сучасної мікроелектроніки.
Важливо звернути увагу учнів на те, що російський вчений Ж.І. Алфьоров у 2000 році отримав Нобелівську премію з фізики за розробку технологій створення гетероструктур. Гетероструктури створюють методом молекулярно-променевої, газофазної, рідинної епітаксії, а також методом самозбірки.
Раз'яснітяется, що на сучасному етапі сформувалося два підходи до одержання наноматеріалів: "зверху-вниз" і "знизу-вверх". Технологія "зверху-вниз" заснована на зменшенні розмірів тіл механічною або інший обробкою, аж до отримання об'єктів нанометрового розміру. Технологія "знизу-вверх" зводиться до отримання нанорозмірного об'єкта шляхом складання з окремих атомів і молекул.
Подальше за лекцією семінарське завдання може бути представлено виступами груп учнів за запропонованими питань. Всі питання необхідно висвітлити з різних сторін, з використанням різних джерел. Після заслуховування доповідей потрібно провести обговорення та аналіз, висловити критичні зауваження і побажання. По закінченню уроку представник кожної з груп пропонує остаточний проект. Учитель оцінює роботу учасників дискусії.
3.Тести
1. Зіставте визначення:
o наночастинки; частки, розмір яких менше 5-10 нм;
o нанокластери; частки, розмір яких менше 100 нм;
o наноплівки; кристалічні речовини, розмір яких менше 100 нм;
o нанокристали. речовини, що складаються з одного і більше атомних шарів.
2. Що таке фулерени?
o довгі вуглецеві структури;
o кластери з більш ніж 40 атомів вуглецю, за формою представляють кульоподібна каркасні структури;
o наночастинки, розчинені в рідкій фазі;
o кулясті молекули, що містять атоми, розміром менше 100 нм.
3. Що таке нанодісперсіі?
o системи, що складаються з рідкої фази з рівномірно розчиненими в ній наночастинками;
o системи, що складаються з нанокластерів;
o системи, що складаються з нанопористих речовин;
o системи, що складаються з нанопористого речовини.
4. Які технології відносяться до технології "зверху-вниз"?
o літографія;
o епітаксії;
o літографія та конденсація;
o механічна обробка (подрібнення).
5. Поставте у правильній послідовності етапи літографії:
o експонування;
o хімічне травлення;
o нанесення фоторезистора.
6. У чому полягає технологія "знизу-вверх"?
o заснована на зменшенні розмірів тіл механічною або іншої обробки, аж до отримання об'єктів нанометрового розміру;
o зводиться до отримання нанорозмірного об'єкта шляхом складання наноматеріалів з готельних атомів і молекул.
7. Що таке епітаксії?
o нарощування оксидної плівки на кристалі;
o орієнтований зростання одного кристала на поверхні іншого;
o отримання наночастинок шляхом випаровування з макроскопічного тіла атома;
o створення наноструктур на поверхні твердого тіла.
8. Що таке синергетика?
o наука про самоорганізованих системах;
o наука про нанокристалічних матеріалах;
o наука про хаос;
o наука про економію енергії.

4.Етап закріплення вивченого матеріалу.

Викладач: тепер давайте коротко повторимо те, що ми сьогодні вивчили.

Викладач задає питання по темі заняття, а учні відповідають. Перелік основних питань - Дайте визначення поняттю "наноматеріали"? Які види наноматеріалів ви знаєте? Що називають наночастинками і нанокластерами? Чим обумовлені особливі властивості наноматеріалів? Наведіть приклади технології "зверху-вниз".

5.Заключітельний етап.

Підводяться підсумки заняття, обумовлюються основні поняття, вивчені на занятті, і приблизний перелік питань, які будуть розглянуті на лабораторній роботі.
План-конспект заняття № 3
Тема: Нанотехнології навколо нас.
Мета: Ознайомити учнів з сучасним станом справ і найближчими перспективами застосування нанотехнологічних методів у побуті, в медицині, промисловості і військовій справі.
Завдання:
- Навчальна: Розповісти учням про застосування нанотехнологій у повсякденному житті.
- Розвиваюча: розвивати в учнів пам'ять, логічне мислення, трудові навички, інтерес до предмета.
- Виховує: сприяти вихованню цілеспрямованості, ініціативи, самостійності; вмінню логічно мислити, самостійно висловлювати і відстоювати свою точку зору; свідомої дисципліни.
Тип заняття: Комбінований.
Оснащення:
- МТО: комп'ютер, проектор, відеофільм "нанотехнології"
- МО: План-конспект лекції, навчальний посібник "Блакитна мрія Доналда Рамсфелда" Аксьонов П.М.
Структура заняття:
1.Організаціонний етап (2-3 хвилини)
2.Етапи пояснення нового матеріалу (55-60 хвилин)
3.Проведення тесту (10 хвилин)
4.Етап закріплення вивченого матеріалу (10 хвилин)
5.Заключітельний етап (5 хвилин).
Хід заняття:
1.Організаціонний момент.
Викладач вітає студентів, відзначає присутніх і повідомляє тему заняття.

2.Етапи пояснення нового матеріалу.

Розгляд питання перспектив використання нанотехнологій в повсякденному житті слід почати з визначення отримали найбільше поширення нанотехнологічних методів: нанопокриттів і золь-гель методів. Необхідно акцентувати увагу учнів на принципові відмінності різних фізичних властивостей покриттів з наночастинок від властивостей безперервних покриттів. Слід підкреслити, що різні види наночасток в складі нанопокриттів дозволяють управляти механічними, оптичними та іншими властивостями матеріалів, на які вони нанесені.
Далі слід дати учням уявлення про використання особливих властивостей наноструктурованих матеріалів. Як приклад можна привести використання золотих наночасток в якості каталізаторів та поглиначів запахів. Далі, від основних об'єктів нанотехнологій слід перейти до прикладів використання нанотехнологій в повсякденному житті:
1. В медицині: антисептики, транспортувальні наноконтейнери, та ін;
2. В парфумерній та харчовій промисловості;
3. При виробництві спортивних товарів;
4. При виробництві одягу і взуття.
При розгляді конкретних областей застосування наночастинок і нанопокриттів слід звертати увагу учнів на те, які саме їх властивості використовуються в даному випадку. Так, в медицині використовуються в основному малі розміри наночастинок, що дозволяють їм проникати разом з кровотоком через клітинні мембрани. При використанні наноматеріалів в якості каталізаторів та фільтрів в автомобільній і парфумерної промисловості використовується велика площа поверхні наноструктурованих середовища, різко збільшує ефективність взаємодії. При виготовленні надміцних і надлегких матеріалів, використовуваних у виробництві спортивних товарів, актуальними стають особливі механічні властивості наноматеріалів. При виробництві одягу та взуття використовуються особливі структурні властивості, що забезпечують утримання повітря в матеріалі до 99,8%, що обумовлює відмінні теплоізолюючі властивості.
Другу частину уроку слід присвятити вивченню застосування нанотехнологій у військовій справі. Необхідно підкреслити, що у військовій справі, як правило, використовуються найбільш передові розробки, лише через якийсь час одержують поширення і в інших областях людської діяльності. Як приклад можна розглянути костюм солдата майбутнього. Спектр використовуваних властивостей нанооб'єктів також вельми широкий. Наприклад, при виробництві так званої "м'якої броні" використовуються особливі механічні властивості нанооб'єктів, причому "підглянуті" у живої природи. У конструкції костюма будуть використовуватися спеціально сконструйовані наномашини-підсилювачі, які зможуть збільшити силу солдата на 300%. Будуть використані також напівпровідникові і медичні нанотехнологічні методи.
Слід особливо відзначити перспективне застосування комплексів простих мікро-і нанопристроїв ("розумний пил"), які, взаємодіючи між собою, можуть мати можливості, набагато переважаючими можливості окремих об'єктів. Також слід підкреслити, що одним з найбільш перспективних напрямків вважається створення нових матеріалів зі складною структурою для військової техніки. Крім уже розглянутого прикладу нанокомпозитний броні, слід відзначити створення спеціальної "електромеханічної фарби", яка дозволить змінювати колір як хамелеон, а також запобіжить корозію і зможе "затягувати" дрібні пошкодження на корпусі машини. "Фарба" буде складатися з великої кількості наномеханізми, які дозволять виконати всі перераховані вище функції.
· Нанопокриття - покриття, що складається з наночасток і що має внаслідок цього особливими властивостями.
· Наноконтейнер - капсула, що містить діючу речовину. Може доставлятися прямо до джерела захворювання, не піддаючи впливу весь організм і зводячи до мінімуму побічні ефекти.
· "М'яка броня" - умовна назва тканих і нетканих матеріалів, що володіють гнучкістю, але в той же час стійкістю до механічного впливу.
· "Розумний пил" - комплекс мікропристроїв, здатних до колективних дій.
· Електромеханічна фарба - покриття, яке складається з великої кількості наномеханізми, що дозволяє змінювати колір. (Додаток 3)

3.Тести

1. Розроблено покриття для скла, що складається з полімерних шарів і наночасток кварцу. Що відбувається при потраплянні води?
o замість крихітних крапель, які розсіюють світло, вода покриває скло великими краплями
o замість крихітних крапель, які розсіюють світло, вода покриває скло рівним прозорим шаром
o замість крихітних крапель, які розсіюють світло, вода повністю стікає зі скла
o замість крихітних крапель, які розсіюють світло, вода покриває скло середніми краплями
2. Чи можуть нанотехнології застосовуватися в якості каталізаторів та фільтрів?
o можуть тільки в якості каталізаторів
o можуть тільки в якості фільтрів
o можуть в якості каталізаторів та фільтрів
o ме можуть
3. Наночастки якого елементу добре підходять для знезараження ран?
o золота
o срібла
o платини
o заліза
4. Швейцарська компанія виготовила для змагань Tour de France-2005 спортивний велосипед з рамою з композиційного матеріалу на основі вуглецевих нанотрубок. Його вага складала:
o 2 кг
o 5 кг
o 4 кг
o 1 кг
5. Наночастки, що складаються із золотого "ядра" і паладієвої оболонки використовуються
o в харчовій промисловості в якості каталізаторів
o у військовій техніці як захист від куль
o в косметичній промисловості для поліпшення пудри
o в медицині як потужний антисептик

4.Етап закріплення вивченого матеріалу.

Викладач: тепер давайте коротко повторимо те, що ми сьогодні вивчили. Викладач задає питання по темі заняття, а учні відповідають. Перелік основних питань - Наведіть приклади використання нанотехнології у виробництві спортивних товарів? Наведіть приклади використання нанотехнологій в медицині? Наведіть приклади "розумної одягу" для екстремальних умов? Перелічіть нанотехнології, застосовані в костюмі солдата майбутнього?

5.Заключітельний етап.

Підводяться підсумки заняття, обумовлюються основні поняття, вивчені на занятті, і приблизний перелік питань, які будуть розглянуті на лабораторній роботі.

2.5 Аналіз проведених занять
Я вибрав для методичного аналізу заняття 2 по темі "Наноматеріали та технології їх отримання". Дане заняття грає важливу роль в сучасних технічних пристроях, які застосовуються практично у всіх сферах нашого життя. Тема "Наноматеріали та технології їх отримання" вивчається вже ближче до кінця вивчення дисципліни та її розуміння, багато в чому можливо тільки за наявності міцних знань з попередніх темах. Тип уроку був визначений як комбіноване заняття, що відповідає методиці навчання в середньо - професійних навчальних. При підготовці до заняття були враховані:
- Особливості психічних процесів учнів, уваги і його стійкості (викладач використовував такі прийоми, як розповідь, бесіду, пояснення, демонстрацію наочних посібників, зокрема, презентації, конспектування, і чергував їх з урахуванням найбільш ефективного сприйняття їх учнями),
- Особливості мислення студентів середньо - професійних навчальних закладів.
Структура заняття включала в себе основні етапи, відповідні структурі комбінованого заняття в середньо - професійних навчальних закладах та відповідає завданням і вимогам заняття (організаційний етап - вивчення нового матеріалу - закріплення матеріалу - заключний етап).
При викладі матеріалу викладач враховував принципи наочності, активності, посильності та науковості, послідовності викладу.
Методи застосовувалися різноманітні, які відповідають завданням уроку, типу уроку, віковим особливостям учнів.
Через недавнього розвитку нанотехнологій, викладач використовував досить обмежений запас наочних посібників та відеофільмів.
У процесі заняття активно застосовувалися технічні засоби навчання (комп'ютер), які використовувалися з метою перегляду презентації. Темп, дикція і емоційність викладача були на достатньому рівні, педагог точно вживав наукову термінологію, мав контакт з аудиторією.
Викладач постійно контролював обстановку на занятті. При цьому він використовував різні методи і засоби навчання з урахуванням особливостей сприйняття інформації учнями. У другій частині заняття студенти брали участь у бесіді, відповідали на запитання викладача.
Оформлення дошки, санітарні вимоги, (освітлення в аудиторії, клімат) дотримувалися, як і правила техніки безпеки при роботі з ТСО.
Більшість поставлених завдань на занятті були вирішені. Недоліком заняття можна назвати відсутність відеофільму, недостатня продуманість оформлення дошки. В іншому явних недоліків в області організації і проведення заняття не спостерігалося
Загальна оцінка заняття - 4 (добре).
Таблиця 3 Показники успішності заняття

Показники
Критерії успішності
Оцінка в балах
1
2
3
4
1
Оснащення заняття
Оформлення дошки
4
Наявність ТСО
4
Наявність дидактичних засобів (плакатів, карток і т.д.)
3
Середня оцінка:
4,1
2
Зміст
заняття
Відповідність змісту заняття програмі
4
Робота з формуванням понятійного апарату
4
Здійснення міжпредметних зв'язків
4
Середня оцінка:
4
3
Організація заняття
Початок заняття (своєчасність, витрата часу на організаційну частину і т.д.)
4
Готовність вчителя та учнів до заняття
5
Оцінка структури заняття і доцільності розбивки часу на кожен етап
5
Виконання плану заняття
5
Досягнення поставлених цілей заняття
5
Своєчасність закінчення заняття
5
Середня оцінка:
5
4
Проведення
заняття
Постановка цілей і мотивація учнів, роз'яснення значимості досліджуваного матеріалу
4
Логіка переходу від одного етапу до іншого
5
Актуалізація знань учнів, зв'язок нового матеріалу з раніше вивченим і наявним досвідом
5
Середня оцінка:
4,7
5
Реалізація принципів
навчання
Принцип свідомості і активності
3
Принцип науковості
5
Принцип доступності навчання
5
Принцип наочності
4
Принцип систематичності і послідовності
5
Характер пізнавальної діяльності учнів (репродуктивний, творчий)
4
Принцип індивідуалізації і диференціації навчання
4
Середня оцінка:
4,3
6
Методи навчання
Методи активізації пізнавальної діяльності
5
Вибір методів у відповідності з цілями і завданнями уроку
5
Облік вікових особливостей учнів
4
Методи розвитку самостійності і творчої активності
5
Методи виховання учнів
4
Методика інструктування (вступний, поточний, заключний)
4
Методи організації ефективного показу трудових прийомів (розчленування на окремі дії, уповільнення темпу, поєднання з наочністю і поясненням і т. п.)
5
Середня оцінка:
4.6
7
Контроль
Безперервність контролю
5
Організація само-і взаємоконтролю учнів
5
Об'єктивність оцінки
5
Облік всіх критеріїв оцінки
5
Коментування оцінки
5
Додатковий контроль за роботою відстаючих учнів
5
Середня оцінка:
5
8
Поведінка викладача на занятті
Зовнішній вигляд
5
Уміння володіти колективом
4
Мова викладача
4
Педагогічний такт
5
Середня оцінка:
4.5
9
Робота учнів
Активність
5
Організованість
5
Дисциплінованість
5
Середня оцінка:
5
Отриманий графік дозволяє побачити і оцінити якість проектування заняття, наочно продемонструвати успіхи та недоліки виконаної розробки.

Як ми бачимо, найбільш низькі бали отримали показник "зміст заняття". Багато в чому учні освоїли новий матеріал, але при цьому можна спостерігати не зовсім ефективне використання методів і засобів навчання з боку педагога.

ВИСНОВОК
Для досягнення поставленої в моїй курсовій роботі мети, а саме, розробки лекційних занять з дисципліни "Матеріалознавство" розділу "нано матеріали та нанотехнології", я вирішував ряд завдань:
- Досліджував особливості застосування принципів наочності і доступності;
- Вивчив особливості та методику викладання розділу "Матеріалознавство"
- На основі виявлених закономірностей склав календарно - тематичний план дисципліни і розробив плани - конспекти занять
- Провів аналіз одного із занять;
У результаті вивчення проблеми я прийшов до наступних висновків:
Одним з головних правил проведення лекційного заняття з електротехніки є необхідність збігу темпу повідомлення інформації викладачем і швидкості засвоєння цієї інформації учнями. Швидкість інформації, яка повідомляється викладачем, повинна враховувати особливості віку, підготовленості і загального розвитку учнів.
У процесі навчання необхідно орієнтувати учнів перш за все на розуміння досліджуваного матеріалу, а не на запам'ятовування.
Введення при вивченні розділу "наноматеріали та нанотехнології" наочного матеріалу має враховувати принаймні два наступних психологічних моменти: 1) яку конкретну роль наочний матеріал повинен виконувати в засвоєнні і 2) в якому відношенні знаходиться предметний зміст даного наочного матеріалу до предмета, що підлягає усвідомленню та засвоєнню.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Бойко, В.В. Діалог лектора зі слухачами: психологічні аспекти [Текст] / В.В. Бойко - СПб.; 1987. - 66 c.
2. Вербицький, А.А. Активне навчання у вищій школі: контекстний підхід [Текст] / А.А. Вербицький - М.; 1991.
3. Гузєєв, В.В. Методи та організаційні форми навчання [Текст] / В.В. Гузєєв - М.; 2006. -128 С.
4.Карамян, Г.Г. Теорія і майстерність лекційного викладання у вищій школі [Текст] / Г.Г. Карамян - Єреван, 1983.
5. Карклинь, Л.Д. Методика підготовки до лекції [Текст] / Л.Д. Карклинь - М.; 1977. -18 С.
6. Качалова, Л.П. Педагогічні технології [Текст] / Л. П. Качалова, В. І. Телеева. - Шадринськ, 2001.
7. Кожевников, К.П. Методика підготовки лекцій [Текст] / К.П. Кожевников - М.; 1976. -30 С.
8. Кругліков, Г.І. Методика викладання технології із практикумом: [Текст]: навч. посібник для студ. вищ. пед. навч. закладів / Г. І. Кругліков. - М.: Видавничий центр "Академія", 2002 .- 480 с.
9. Лавриненко-Омецинський, Є.Д. Рецензія лекції ... Чи потрібна? І яка? [Текст] / Є.Д. Лавриненко-Омецинський - М.; 1990. - 65 с.
10. Настільна книга вчителя технології [Текст]: довід. - Метод. посібник / Упоряд. А.В. Марченко .- М.: АСТ: Астрель, 2005 .- 430 с.
11. Смольянинов, І.Ф. Поради лектору [Текст] / І.Ф. Смольянинов - Л.; 1980. - 23 с.
12. Столяренко, А.М. Курс лекцій [Текст] / А.М. Столяренко - М.; 2006.
13. Фокін, Ю.Г. Викладання і виховання у вищій школі [Текст] / Ю.Г. Фокін. - М.; 2006
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Педагогіка | Курсова
234.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Методика підготовки та проведення лекційних занять у вищій школі
Організація та проведення лекційних занять з предмету Транспортна логістика
Методика використання компютерних технологій при вивченні дисципліни Бухгалтерський облік
Методика використання компютерних технологій при вивченні дисципліни Бухгалтерський облік 2
Методика використання комп ютерних технологій при вивченні дисципліни Бухгалтерський облік
Нанотехнології наноматеріали нанопристрої
Проектна діяльність на уроках технології при вивченні розділу Клаптева пластику
Високі інтелектуальні технології при вивченні розділу Людина в середній школі
Психолого-педагогічні аспекти компютерного моделювання при вивченні розділу Геометричної оптики
© Усі права захищені
написати до нас