WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 43 | 44 || 46 | 47 |   ...   | 61 |

«КОМПЕТЕНТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ: ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ Материалы IV межрегиональной научно-практической конференции 12 марта 2011 ...»

-- [ Страница 45 ] --

В отличие от традиционной дидактики («передачи знаний»), обучение с использованием интерактивной образовательной среды актуализирует активные (креативные) методы обучения и продуктивную, творческую поисковую деятельность студентов. Сам процесс обучения становится эвристическим: перед студентом ставится качественно новая задача – не только получать знания, но и определять траекторию своего обучения. Студент имеет возможность самостоятельно определить способы решения проблемы, уточнить интерактивную стратегию коммуникативного взаимодействия, представить результат для оценки или экспертизы, проанализировать полученный результат.

За преподавателем остается ряд функций, управляющих процессом обучения и влияющих на успешное конструирование знаний: формирование базы знаний, установка на привлечение дополнительных знаний, контроль правильной интерпретации знаний, выделение и фиксация области непонимания незнания с последующим ее освоением, уточнение технологий не только получения, но и конструирования знаний.

Инновации такой модели обучения проявляются в так называемой «концепции научения». Стратегия концепции базируется на коммуникативнодеятельностном моделировании учебного процесса, с целью создания оптимальных условий для формирования «подвижных» проблемноориентированных знании и умений. Качественно новый уровень интерактивных методов обучения требует системного подхода, при котором задействованы все уровни учебного процесса: уровень подготовки к учебным занятиям, уровень организации интерактивных коммуникаций и уровень управления учебным процессом, и который обеспечивает творческое и независимое решение профессионально-коммуникативных задач.

Таким образом, особенности коммуникативной компетентности в качестве цели и результата интерактивного обучения заключаются в том, что обучение базируется на компетентностном подходе, обогащает и дополняет существующую палитру профессиональных образовательных программ различного уровня и направленности, позволяет разрабатывать и использовать новые технологии обучения, ориентированные на развитие как интеллектуальных, так и коммуникативных способностей студентов и являющиеся необходимыми условиями их личностного и профессионального развития.

1. Профессиональный стандарт педагогической деятельности. [Текст] / Я.И. Кузьминова, В.Л. Матросова, В.Д. Шадрикова // Вестник Образования. - 2007. - №7.

2. Введение в педагогическую деятельность [Текст]: учебник для студентов педагогических вузов / Н.М. Борытко, A.M. Байбаков, И.А. Соловцова. - Волгоград: Изд-во ВГИПК РО, 2006.

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ФОРМИРОВАНИИ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ СПЕЦИАЛИСТОВ

БУДУЩЕГО

ФГОУ СПО Волгоградский политехнический колледж им. В. И. Вернадского Что мы знаем о нанотехнологиях? Что представляет собой фуллерен, и какими уникальными свойствами обладает нанотрубка?...

Нанотехнологии - это "самые высокие" технологии, на развитие которых ведущие экономические державы тратят сегодня огромные средства. По прогнозам ученых нанотехнологии в XXI веке произведут такую же революцию в манипулировании материей, какую в ХХ произвели компьютеры в манипулировании информацией", а их развитие изменит жизнь человечества больше, чем освоение письменности, паровой машины или электричества. Поэтому очень важно осуществлять подготовку специалистов в этой области знаний, как на эмпирическом уровне, так и в сложных технологических процессах. Для становления профессиональной компетентности специалистов будущего необходимо Знание в области нанотехнологий!

Нанотехнология – это технология общего назначения, то есть применимая во всех сферах производства. Поэтому она и обещает радикальное преобразование промышленности и всей человеческой жизни в целом. Один и тот же продукт нанотехнологий, например, нанотрубки может найти применение во множестве отраслей. Рассмотрим некоторые из них.

Автомобилестроение.

Автомобили будущего станут более комфортными и интеллектуальными, основанными на легких и прочных материалах, миниатюризации и новых энергетических установках. Практически каждая деталь автомобиля может быть усовершенствована при помощи нанотехнологий. Уже сегодня антифрикционные и противоизносные покрытия продлевают срок службы трущихся деталей, стекла с управляемыми оптическими свойствами регулируют освещенность салона, а самоочищающиеся покрытия завоевывают награды. Toyota оснащает свои автомобили легким и прочным бампером с добавлением нанотрубок, а машины Kia и Hyundai ездят на экологичном водороде [1].

Что же касается научных аспектов этой проблемы: проблема экологически чистого автомобильного двигателя на водороде решается созданием безопасных твердотельных устройств его хранения. Среди множества материалов особое место занимают углеродные нанотрубки, имеющие чисто поверхностную структуру и обладающие чрезвычайно высокой сорбционной способностью.

Это позволяет рассматривать их как средство для хранения газообразных веществ. Кроме того, весьма важной особенностью углеродных тубуленов является наличие в нанотрубке внутренней полости, которая может быть заполнена веществом, и частности, водородом. В работах [2, 3, 4] исследования направлены на установление основных закономерностей проникновения водорода, как атомарного, так и молекулярного, в однослойные углеродные нанотрубки модифицированные функциональными группам и в открытые тубулены, построены и интерпретированы энергетические характеристик подобных углеродных трубок, в рамках модели молекулярного кластера с использованием полуэмпирических квантово-химических расчетных схем MNDO и PM3 [5], а также предсказаны на основе выполненных теоретических исследований новые, полезные с точки зрения практических приложений физико-химических свойства изученных объектов.



Анализ энергетики процессов внедрения обнаружил возможность капиллярного проникновения атомов и молекул водорода в полость углеродных нанотрубок. Установлен предельный диаметр трубки, при котором проявляется капиллярный эффект в отношении молекулы водород. Доказана возможность создания структурно-модифицированных композитов на основе однослойных углеродных нанотруб путем насыщения границы тубулена функциональными группами. Данная модификация обеспечивается новые применения полученных композитов, в том числе в качестве наносенсеров, активных квантовых проводов и хранилищ атомов и молекул [6].

Нанотехнология позволит практически во всех науках проводить в миллионы раз более точные измерения, изучать различные процессы на атомномолекулярном уровне и регистрировать их малейшие отклонения. Усовершенствованные нано и нейроэлектронные компьютеры решат множество задач моделирования и обработки информации.

Нанотехнологии обеспечивают принципиально новое развитие наноэлектроники и микросистемной техники при постоянном уменьшении размеров их функциональных элементов. Становится возможным путем изменения структурных и размерных параметров в широких пределах менять характеристики создаваемых систем, а значит получать необходимую комбинацию различных свойств – механических, электрофизических, оптических и многих других. Одним из наиболее востребованных направлений развития электроники является исследование возможности создания холодных катодов электровакуумных приборов СВЧ, в основном космического применения.

В работах [6, 7, 8] сообщается о возможности получения пленки с ориентированными перпендикулярно плоскости пленки углеродными нанотрубками в твердой матрице из оксида железа трех- и двухвалентного. Подобные ориентированные системы могут быть использованы в качестве элементом холодных катодов на основе углеродных нанотруб. Эмиссионные свойства нанотрубок проявляются при существенно более низких значениях приложенного напряжения по сравнению с традиционно используемыми автоэмиссионными катодами.

Выполнены исследования адсорбционного взаимодействия углеродных нанотрубок с фрагментами оксида железа (II,III) двух- и трехвалентного FeO, Fe2O3 и комплексом этих оксидов Fe3O4 обеспечивающего создание упорядоченной структуры нанотруб в магнитной жидкости при наложении постоянного магнитного поля определенной направленности. В данных исследованиях доказанный факт возможности адсорбционного взаимодействия углеродных нанотрубок с оксидами железа, входящими в состав магнитной жидкости, позволяет утверждать, что именно оксиды железа играют одну из ключевых ролей при создании массивов ориентированных в магнитных полях нанотрубок, не являющихся по своей природе магнитными. Установлен факт адсорбции и определены предельные диаметры нанотубуленов для образования устойчивых адсорбционных комплексов. Все результаты были получены методом PM3, и проверены с результатами, полученными при расчетах более строгим методом расчета – DFT [9].

Энергетика.

Многие возлагают надежды на нанотехнологии в решении проблемы энергетического кризиса. Эксперименты по переходу на экологически чистое водородное топливо в развитых странах проводятся уже сейчас.

Уже на первых этапах исследования нанотубулярных форм углерода было отмечено образование однослойных или многослойных тубуленов, заполненных различными материалами. Эффекты заполнения нанотруб различными веществами стали предметом особого интереса при изучении капиллярных свойств тубуленов. Успешное решение этой проблемы, как уже говорилось выше, могло бы не только устранить вредное с экологической точки зрения воздействие автомобильного транспорта на условия жизни на Земле, но также обеспечить естественный переход от углеводородных к ядерным способам получения энергии, при котором водородное топливо могло бы использоваться в качестве промежуточного агента, синтезируемого на атомных электростанциях.

Высокие сорбционные свойства углеродных нанотрубок и потенциальная возможность их производства в больших масштабах привлекают интерес исследователей к проблеме использования углеродных нанотруб для хранения не только водорода, но и, например, кислорода, фтора, атомов легких и переходных металлов и многого другого. Этой же проблеме посвящены работы [6, 10, 11, 12].

Итак, нанотехнологии представляют огромный интерес для фундаментальной науки и практических приложений. В России нанотехнологии рассматриваются как одно из наиболее приоритетных направлений в инновационном развитии страны. Практически во всех развитых странах в данной области существуют крупные национальные проекты. Для современных ученых и специалистов, в какой бы области они не работали, знание нанотехнологий становится необходимым элементом общей эрудиции и квалификации. Для специалистов будущего это также важный фактор эффективности их работы.

1. Рыбалкина, Мария. Нанотехнологии для всех: большое в малом / Мария Рыбалкина.

– М : Nanotechnology News Network, 2005. – 434 с 2. Прокофьева, Е. В., Запороцкова, И. В. Изучение процессов внедрения водорода в однослойные углеродные нанотрубки капиллярным способом / Е. В. Прокофьева, И. В. Запороцкова // Наноматериалы : методы, идеи. Сб. статей. – Волгоград : Изд-во ВПО НОУ ВИБ, 2008. – С. 75–78.

3. Прокофьева, Е. В., Запороцкова, И. В. Исследование влияния краевой функционализации на процессы капиллярного заполнения углеродных нанотрубок водородом / Е. В. Прокофьева, И.

В. Запороцкова // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – 2009. – Т. 12, № 4.

– С. 107–111.

4. Прокофьева, Е. В., Запороцкова, И. В. Полуэмпирические исследования некоторых газофазных композитов на основе углеродных нанотрубок / Е. В. Прокофьева, И. В. Запороцкова // Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов : сб. тр. VII Междунар. Российско-Казахстанско-Японская науч. конф.,– Москва, 2009. – С. 36–39.



Pages:     | 1 |   ...   | 43 | 44 || 46 | 47 |   ...   | 61 |