Программа создания и развития Физико-технологического института Уральского федерального университета имени первого

Вид материалаПрограмма

Содержание


Специалитет 140801 «Электроника и автоматика физических установок»
Краткая характеристика.
Темы и образовательные технологии.
Подобный материал:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   28

ООП по направлению 140800 «Ядерная физика и технологии»

Специалитет 140801 «Электроника и автоматика физических установок»


Настоящая ООП является результатом эволюции подготовки инженеров в рамках специальности «Электроника и автоматика физических установок» направления «Ядерная физика и технологии», осуществляемой на ФТФ в течение 60 лет.


Краткая характеристика. Программа обеспечивает эффективную систему подготовки высококвалифицированных кадров в области ядерной физики и технологий с учетом интересов и требований предприятий ядерно-промышленного комплекса Урала, а также для системы фундаментальных исследований, реализуемой в академических институтах Уральского региона.

Уральский регион – один из регионов в России, где сосредоточен целый комплекс предприятий, использующих в своем производственном цикле ядерные технологии. УрФУ – единственный учебный ядерно-физический центр региона. Сформировавшееся здесь признанное научно-образовательное направление «Ядерное приборостроение» обладает мощным потенциалом для целей инновационного развития отечественного приборостроения в части ядерной электроники. По данному научно-образовательному направлению УрФУ имеет более чем тридцатилетний опыт реализации инновационных разработок от «start-up» идеи до промышленного образца. На вооружении Минобороны РФ стоят комплексы специального технического (радиационного) контроля разработки УрФУ. По заданию Главного таможенного комитета разработаны, сданы заказчику, а впоследствии существенно модернизированы более 400 высокотехнологичных рентгенофлуоресцентных анализаторов состава вещества. В содружестве с институтами УрО РАН разработан и выпущен малой серией многомерный быстродействующий мессбауэровский спектрометр. Имеющийся опыт является гарантом подготовки специалистов, способных разрабатывать, создавать и обслуживать самое высокотехнологичное оборудование, в котором наряду со сложной электроникой и современной информационной техникой используются источники ионизирующего излучения. Одним из ключевых научных инновационных направлений в структуре физико-технологического института заявляется направление «Ядерной электроники».


Основные конкурентные преимущества и уникальные черты ООП:

  • учебный процесс базируется на использовании самой современной элементной базы общего и специального назначения для создания электронных трактов регистрации сигналов детекторов и датчиков широкого спектра физических величин. Технологии обучения максимально приближены к технологиям современного инженерного творчества, используемым при разработке и сопровождении серийных образцов аппаратуры;
  • присутствие в учебных планах направления весомых модулей математического, физического и электронного образования, которое позволяет ясно представлять себе все аспекты работы будущего изделия – особенности физики детектирования сигнала, тонкости его корректной обработки и обобщения результатов измерения;
  • в разработке ООП воплощен 40-летний опыт разработки аналоговых сигнальных процессоров с повышенными загрузочными характеристиками для регистрации ИИ, уникальных измерительных систем и комплексов с источниками ИИ и приборами измерения их параметров (многомерный мессбауэровский спектрометр, комплексы специального технического контроля), а также опыт модернизации сложнейших физико-технических комплексов (циклотрон-Р7М);



  • к учебному процессу привлечены самые квалифицированные кадры производственных предприятий, совместно с которыми разрабатываются и создаются образцы серийной продукции;
  • кадровый состав направления имеет уникальный опыт создания учебно-методических комплексов для обучения правилам эффективной и безопасной эксплуатации серийными образцами аппаратуры представителей промышленных предприятий и воинских частей;
  • преподаватели, ведущие учебный процесс по направлению, были авторами пионерского использования современных информационных пакетов САПР и в обучении и в разработке серийной аппаратуры.


Темы и образовательные технологии.

Тематический план программы подготовки специалистов


Модуль

Подмодуль

Содержание

Зач.ед.

Модуль 1. Общеинженерная подготовка

Гуманитарный, социальный и экономический

Иностр. язык, история России, философия, экономика, психология, культурология, социология, физическая культура

38

Математический и естественнонаучный

Математика, физика, химия, экология, информатика

56

Общепрофессиона льный

Уравнения математической физики, инженерная и компьютерная графика, безопасность жизнедеятельности, Метрология, стандартизация и сертификация

13

Модуль 2

Основы электроники и обработка данных


Общие основы электроники

Теоретические основы электротехники, общая электротехника и электроника, теория цепей, физические основы и элементная база электроники, аналоговая электроника, цифровые и импульсные устройства.

27

Электронные методы и устройства измерений

Аналоговая схемотехника (к.пр.), обработка сигналов и данных в электронных устройствах, информационные технологии в электронике, микропроцессорная техника (к.р.).

13

Приборостроение

Теоретическая механика, сопротивление материалов, детали машин и основы конструирования, материаловедение.

9

Информационные технологии

или

обработка данных и математическое моделирование

Планирование и анализ результатов физического эксперимента, математическое моделирование физических процессов и систем, информационные системы и технологии, численные методы анализа данных.

11

Модуль 3

Ядерно-физический


Основы ядерной физики

Атомная физика, теоретическая физика, введение в ядерную физику, взаимодействие излучений с веществом.

22

Ядерная электроника

Экспериментальные методы ядерной физики, детекторы излучений, прикладная ядерная физика, обработка сигналов детекторов излучений, амплитудный и временной анализ.

16

Радиационная безопасность, радиоэкология

Источники ионизирующих излучений, медико-биологические основы радиационной безопасности, дозиметрия и защита от излучений, основы радиационной безопасности (организационно-технические средства радиационной и ядерной безопасности).

7

Модуль 4

Электроника и автоматика физических установок

Электронная информационная техника

Датчики-преобразователи физических величин в электрические сигналы.

Методы и устройства обработки сигналов датчиков. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигналов. Стандартные интерфейсы передачи данных в системах измерения и управления. (к. пр.)

18

Электронные методы, системы и устройства контроля параметров в составе физических установок

Микропроцессорные системы физических установок

Получение и измерение вакуума

Контроль пучка заряженных частиц ускорителей

10


Электропитание приборов и физических установок

Системы и устройства электропитания в составе физических установок. Однотактные и двухтактные энергетические преобразователи распределённых электронных систем.

13

Модуль 5

Методы и физические установки анализа вещества

Эмиссионные методы и спектрометры анализа вещества

Волнодисперсионные и энергодисперсионные методы анализа

11

Методы мгновенного анализа вещества ионизирующим излучением

Рентгенофлуоресцентный анализ, метод обратного резерфордовского рассеяния, активационный анализ и наработка изотопов

15

Организационно- правовой




Правоведение, сертификация, основы маркетинга и менеджмента.

8

Модуль 6 Практика и научно-исследовательская работа




Учебная практика, производственная практика.

Научно-исследовательская работа.

УИРС

31







ИГА

12







Всего

330



Образовательные технологии:

Объяснительно – иллюстративный метод.

Работа у доски с использованием аудио-видеотехники, мультимедиа

Информационные и интернет-технологии

Использование дистанционной обучающей системы с текущим и результирующим контролем знаний. Опубликование электронных учебников. Проведение электронного тестирования. Создание УМК. Развитие и поддержка кафедральной сети.

Метод чередования

Сблокированное чередование лекционных и практических разделов дисциплины. Практические занятия проводятся на площадях стратегических партнеров ООП.

Проведение бинарных лекционных и практических занятий

Скоординированное преподавание дисциплин. Чтение лекционных курсов осуществляется с максимальным использованием междисциплинарных связей. С этой целью между преподавателями согласовываются конспекты лекций, проводится взаимное посещение лекционных и практических занятий. Бинарный урок дает возможность формировать знания об окружающем мире и его закономерностях в целом, преодолев дисциплинарную разобщенность научного знания, а так же усилить внутрипредметные и межпредметные связи в усвоении рассматриваемых дисциплин.

Обучение путем участия в научных форумах, совпадающих по тематике с модулями обучения и проводимых в г.Екатеринбурге

Конференции, семинары

Профессиональное воспитание

(Профессиональное самоопределение)

Система управления воспитательным процессом, центром которой является студент академической группы, создает благоприятные предпосылки для осуществления работы по развитию личностных качеств студентов в соответствии с поставленными целями и задачами.

Проектно-исследовательская деятельность в решении практических задач

Формирование индивидуальных проектных заданий с элементами исследований и анализом вариантов решения на реальных объектах

Адаптивная технология обучения

Цель технологии заключается в обучении приемам самостоятельной работы, самоконтроля, приемам исследовательской деятельности; в развитии и совершенствовании умений самостоятельно работать, добывать знания, и на этой основе в формировании интеллекта учащегося; в максимальной адаптации учебного процесса к индивидуальным особенностям студентов.

Основная сущность технологии заключается в одновременной работе преподавателя по:

 управлению самостоятельной работы всех учащихся;

 работе с отдельными учащимися – индивидуально;

 осуществлению учета и реализации индивидуальных особенностей и возможностей студентов;

 максимальному включению всех в индивидуальную самостоятельную работу.

Рейтинговый метод

Рейтинговая оценка системы знаний предполагает систему накопления условных единиц (баллов) знаний в течение всего аттестуемого периода. В зависимости от количества баллов, полученных за каждый выполненный вид учебной деятельности, студент по завершении курса получает достаточно адекватную совокупную оценку. Такой подход позволяет в комплексе оценить прилежание студента, его учебную активность и уровень усвоения материала.

Рейтинговая система нацелена в первую очередь на повышение мотивации студентов к освоению образовательных программ путём более высокой дифференциации оценки их учебной работы.

Модельный метод обучения

Деловые игры

Метод научного исследования

Работа обучающегося в рамках системы НИРС факультета

Профессиональная ориентация

Экскурсии на предприятия и научные учреждения, встречи с работодателями, учеными, выпускниками.

Метод системного проектирования

Метод предусматривает проектирование, реализацию, оценку, коррекцию и последующее воспроизводство учебно-воспитательного процесса

Характерные черты:

- диагностическая формулировка целей;

- ориентация всех учебных процедур на гарантированное достижение целей;

- оперативная обратная связь, оценка текущих и итоговых результатов;

- воспроизводимость учебно-воспитательного процесса.