СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ Система качества АлтГТУ Образовательный стандарт

СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
Система качества АлтГТУ
Образовательный стандарт
высшего профессионального образования АлтГТУ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Физика поверхности
(наименование дисциплины)
150100.68 (ФГОСЗ)
«Материаловедение и технологии
материалов» (МиТМ)
(направление подготовки)
М1ДВ8.1
(код дисциплины)
ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет
им. И.И. Ползунова»
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
Предисловие
1) РАЗРАБОТАН кафедрой физики и технологии композиционных материалов.
2) Стандарт дисциплины разработан на основании ФГОС ВПО направлений
подготовки 150100.68 (ФГОСЗ) «Материаловедение и технологии материалов» (МиТМ,
профиль
«Материаловедение
и
технология
композиционных
материалов»),
утвержденного13.01.2010 г., регистрационный номер №10.
3) Стандарт дисциплины «Физика поверхности»по своему назначению, структуре и
содержанию полностью соответствует требованиям УМКД.
4) ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
II
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения ................................................................................................................................................ 1
2 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины ......................................................................................... 2
2.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП 150100.68 ....................................................................................... 2
2.3 Цели и задачи освоения дисциплины .................................................................................................................. 3
2.4 Место дисциплины в структуре ООП .................................................................................................................. 4
2.4.1 Для направления 150100.68 «Материаловедение и технологии материалов» .............................................. 4
2.5 Требования к результатам освоения дисциплины .............................................................................................. 4
2.6 Объем и виды занятий по дисциплине ................................................................................................................ 6
3 Рабочая программа дисциплины ............................................................................................................................. 6
3.1 Содержание дисциплины ...................................................................................................................................... 6
3.1.1 Тематический план дисциплины ....................................................................................................................... 6
3.1.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ................................................................ 10
3.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине ........................................... 11
3.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины ...................................................................................................... 12
3.2 Условия освоения и реализации дисциплины ................................................................................................... 12
3.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины ............................................................ 12
3.2.2 Организация самостоятельной работы студента по дисциплине ................................................................. 12
3.2.3 Методические рекомендации преподавателю дисциплины .......................................................................... 14
3.2.4 Образовательные технологии .......................................................................................................................... 14
3.2.5 Особенности преподавания дисциплины ....................................................................................................... 14
3.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины ................................................................................... 14
4 Лист согласования рабочей программы дисциплины ......................................................................................... 14
Приложение А............................................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Комплект оценочных средств (контролирующих материалов) по дисциплине ...... Error! Bookmark not defined.
Приложение Б ............................................................................................................... Error! Bookmark not defined.
Силлабус (памятка) учебной дисциплины ................................................................. Error! Bookmark not defined.
III
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
Введение
Образовательный стандарт учебной дисциплины «Физика поверхности» разработан
в соответствии с требованиями СТО АлтГТУ 12.310–2011 для направления подготовки
150100.68 (ФГОСЗ) «Материаловедение и технологии материалов» (МиТМ).
IV
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
Система качества АлтГТУ
Образовательный стандарт высшего
профессионального образования АлтГТУ
Введен впервые
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ФИЗИКА ПОВЕРХНОСТИ»
УТВЕРЖДАЮ
Начальник УМУ
________________ Н.П. Щербаков
(подпись)
Дата ______________ 2014 г.
(число, месяц, год)
1 Область применения
1.1 Стандарт дисциплины устанавливает общие требования к содержанию,
структуре, объему дисциплины «Физика поверхности» и условиям ее реализации в АлтГТУ.
1.2 Действие стандарта распространяется:
а) на магистрантов, обучающихся по направлению 150100.68 (ФГОСЗ)
«Материаловедение и технологии материалов» (МиТМ);
б) на преподавателей и сотрудников структурных подразделений, задействованных
в образовательном процессе.
1
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
2 Общие сведения о дисциплине. Паспорт дисциплины
2.1 Выписка из рабочего учебного плана ООП 150100.68
144
30
СРС
144
В семестре
4
Практические
4
Из них
11
Лабораторные
занятия
2
10
Лекции
6
7
8
9
Общенаучный цикл
Вариативная часть, включая дисциплины по выбору
«Физика
поверхности»
Аудиторные
занятия
5
РУП
4
ФГОС
Курсовые проекты
(работы)
3
Всего без СРС в
период сессий
М1
ДВ
8.1
2
зачеты
1
М1
Наименование
циклов и
дисциплин
экзамены
№
п.п.
Трудоемкость
Расчетные
задания
Распределение по
семестрам
Всего
Часы учебных занятий
12
13
14
15
10
20
114
Продолжение таблицы
I курс
1
2
II курс
3
4
III курс
5
6
IV курс
7
Кафедра
Перечень
реализуемыхкомпетенций
25
26
ФиТКМ
ПК-3,7
8
В интерактивной форме
Распределение по курсам
Недель в семестре
15
10
15
Часов в неделю (лекции/лаб. зан./ практ. зан) / Часов СРС в
семестре
17
18
19
20
21
22
23
24
012/114
2
20
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
2.3 Цели и задачи освоения дисциплины
Целью изучения дисциплины является специальная базовая подготовка студентов в
области физико-химии армирующих систем на основе полимеров и волокнистых и
дисперсных наполнителей.
Основными задачами дисциплины являются обобщенный анализ физикохимического взаимодействия на границе раздела твердое тело-жидкость, влияние этого
взаимодействия на структурообразующие процессы в полимере, уровень релаксации
напряжений в граничных слоях, свойства композиционного материала.
Изучение дисциплины направлено на формирование у студентов знаний
фундаментальных основ физико-химии, микро- и макромеханики КМ как гетерогенных
систем и принципов направленного создания и регулирования их фазовой структуры и
взаимодействия компонентов и фаз по границе раздела.
Содержание дисциплины «Физика поверхности» соответствует требованиям ФГОС3
по направлению 150100.68 «Материаловедение и технологии материалов.
Указанная цель достигается за счет углубленного изучения теоретических положений
физики, химии, сопротивления материалов, механики композиционных материалов.
2 Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Физика поверхности» является базовой дисциплиной общенаучного
цикла знаний федерального блока государственного образовательного стандарта высшего
профессионального образования.
При изучении дисциплины используются знания и навыки, полученные при
изучении курсов математика, физика, химия, перенос энергии и массы, основы
аэрогидродинамики. Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины,
используются для определения основные физические и химические свойства
компонентов, прогнозирования свойств гетерогенных систем по свойствам фаз, их
объемному соотношению и характеру взаимодействия по границе раздела фаз.
Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина «Физика поверхности» опирается на знания, полученные в курсах:
- «Высшая математика»;
- «Физика»;
- «Химия»;
- «Физическая химия»;
- "Механика композиционных материалов";
- "Волокнистые композиционные материалы".
Данная дисциплина является одним из базовых курсов профессионального цикла
подготовки студентов направления 150100.68 «Материаловедение и технологии
материалов».
Изучается в 2 семестре.
Задачи дисциплины. В результате изучения данной дисциплины студенты
должны:
знать:
 классификацию КМ как гетерогенных систем по природе и состоянию фаз и фазовой
структуре, физико-химические закономерности формирования их структуры, способы и
условия формования, типы и характеристики фазовой структуры гетерогенных систем,
роль поверхностных свойств и явлений в ее формировании и стабилизации;
 основные положения физики полимеров, характеристики поверхности, определяющие
ее функциональность, принципы и методы регулирования свойств поверхности
твердых тел, условия формирования адгезионных соединений.
уметь
3
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014









теоретической, полуэмпирической и экспериментальной
оценки параметров
атомно-молекулярного и фазового состава, структуры и свойств матричных и
армирующих материалов и композитов на их основе;
определения основных физических и химических свойств компонентов и
прогнозирования свойств гетерогенных систем по свойствам фаз, их объемному
соотношению и характеру взаимодействия по границе раздела фаз;
нахождения и использования справочной литературы и баз данных по составу,
структуре и свойствам основных типов компонентов и композиционных
материалов.
владеть
базовыми знаниями в области естественнонаучных дисциплин для освоения
профессиональных дисциплин;
знаниями и практическими навыками в области физики поверхности;
стандартной терминологией, определениями и обозначениями;
методами обоснованного выбора исследовательского оборудования, оценкой
эффективности его работы и адекватности поставленной конкретной задаче;
анализом и оценкой полученных результатов и аргументацией для подтверждения
сделанных на их основе выводов и принятых решений;
- рациональными методами анализа и обработки научно-технической информации.
Для решения предложенных задач студент должен уметь:

определять основные физические свойства компонентов;

прогнозировать свойств гетерогенных систем по свойствам фаз, их объемному
соотношению и характеру взаимодействия по границе раздела фаз;

находить и использовать справочную литературу и базы данных по составу,
структуре и свойствам основных типов компонентов и композиционных материалов.
2.4 Место дисциплины в структуре ООП
2.4.1 Для направления150100.68 «Материаловедение
материалов»
Дисциплина М1ДВ8.1«Физика поверхности».
Относится к циклуОНЦ: Общенаучный цикл.
Часть ОНЦ: Дисциплина по выбору.
и
технологии
2.5 Требования к результатам освоения дисциплины
Подход, идеи, методика, изложенные в курсе, могут применяться в областях, где
для решения научных и технических задач требуется применение оптимального
проектирования. Знания, полученные при изучении курса, могут использоваться при
выполнении выпускной квалификационной работы.
Код
компетен
ции по
ФГОС
ВПО или
ООП
150100.6
8
«Матери
В результате изучения дисциплиныобучающиеся должны:
Содержание
компетенции (или ее
части)

использует
практике
интегрированные
знать
уметь,
владеть
•теоретически,
•
стандартной
на •классификацию
КМ
как полуэмпирически и терминологией,
гетерогенных
экспериментально
определениями и
4
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
Код
компетен
ции по
ФГОС
ВПО или
ООП
аловеден
ие
и
технолог
ии
материал
ов»ПК-3, 7
В результате изучения дисциплиныобучающиеся должны:
Содержание
компетенции (или ее
части)
знания
естественнонаучных,
общих
профессиональноориентирующих
и
специальных
дисциплин
для
понимания
проблем
направления
«Материаловедение и
технологии
материалов»,
умеет
выдвигать
и
применять
идеи,
вносить
оригинальный вклад в
данную область науки,
техники и технологии
(ПК-3);

понимает
и
самостоятельно
использует
физические
и
химические основы,
принципы и методики
исследований,
испытаний
и
диагностики веществ
и материалов, имеет
навыки комплексного
подхода
к
исследованию
материалов
и
технологий
их
обработки
и
модификации,
включая стандартные
и сертификационные
испытания
материалов, изделий и
процессов (ПК-7);
знать
уметь,
владеть
систем по природе
и состоянию фаз и
фазовой
структуре,
физикохимические
закономерности
формирования их
структуры,
способы и условия
формования, типы
и характеристики
фазовой
структуры
гетерогенных
систем,
роль
поверхностных
свойств и явлений
в
ее
формировании и
стабилизации;
•
основные
положения физики
полимеров,
характеристики
поверхности,
определяющие ее
функциональност
ь, принципы и
методы
регулирования
свойств
поверхности
твердых
тел,
условия
формирования
адгезионных
соединений.
оценивать параметры
атомномолекулярного
и
фазового
состава,
структуры и свойств
матричных
и
армирующих
материалов
и
композитов на их
основе;
•
определять
основные физические
и
химические
свойства
компонентов
и
прогнозировать
свойства
гетерогенных систем
по свойствам фаз, их
объемному
соотношению
и
характеру
взаимодействия
по
границе раздела фаз;
•
находить
и
использовать
справочную
литературу и базы
данных по составу,
структуре
и
свойствам основных
типов компонентов и
композиционных
материалов.
обозначениями;
•
методами
обоснованного
выбора
исследовательског
о оборудования,
оценкой
эффективности его
работы
и
адекватности
поставленной
конкретной
задаче;
•
анализом
и
оценкой
полученных
результатов
и
аргументацией для
подтверждения
сделанных на их
основе выводов и
принятых
решений;
•
рациональными
методами анализа
и
обработки
научнотехнической
информации,
•
базовыми
знаниями
в
области
естественнонаучн
ых дисциплин для
освоения
профессиональных
дисциплин;
•
знаниями и
практическими
навыками
в
области
физики
поверхности;
5
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
2.6 Объем и виды занятий по дисциплине
Объем и виды занятий по дисциплине представлены в Паспорте дисциплины.
Паспорт дисциплины
Кафедра Физики и технологии композиционных материалов.
Дисциплина «Физика поверхности».
Статус дисциплиныДисциплина по выбору.
Направление 150100.68 (ФГОСЗ) «Материаловедение и технологии материалов»
(МиТМ).
Форма обучения очная.
Объем дисциплины144 час.
Общая трудоемкость дисциплины4 зачетных единиц
Распределение по видам занятий
Наличие
курсовых
проектов
(КП),
курсовых
работ (КР),
расчетных
заданий
(РЗ)
Учебные занятия (часы)
Семестр
2
Аудиторные занятия
всего
практические
Всего
лаборат.
аудиторных лекц.
занятия
работы
занятий
(семинары)
144
30
10
20
СРС
114
3 Рабочая программа дисциплины
3.1 Содержание дисциплины
3.1.1 Тематический план дисциплины
Карта компетенций дисциплины«Физика поверхности»
1. Наименование компетенций дисциплины для ООП 150100.68
Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:
в научно-исследовательской и расчетно-аналитической деятельности:
ПК-3
использует на практике интегрированные знания естественнонаучных,
общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для
понимания проблем направления «Материаловедение и технологии
материалов», умеет выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный
вклад в данную область науки, техники и технологии
ПК-7
понимает и самостоятельно использует физические и химические основы,
принципы и методики исследований, испытаний и диагностики веществ и
материалов, имеет навыки комплексного подхода к исследованию
материалов и технологий их обработки и модификации, включая
стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий и
процессов
6
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
2 Компонентный состав дисциплины
Модуль
дисциплины
(раздел, тема)
Модуль 1.
Природа и
структура
поверхности
твердых и
полимерных тел
Модуль 2
Физическая
химия
поверхностей
жидкостей и
твердых тел,
поверхностные и
межфазные
явления в
гетерогенных
системах
Результаты освоения
дисциплины
Технологии формирования
компетенций
2 семестр
знать
Практическое занятие № 1 (2
•классификацию КМ как
часа). Введение
гетерогенных систем по
Основные определения и
природе и состоянию фаз и
терминология, цель, задачи и
фазовой структуре, физикоосновные разделы курса.
химические закономерности
Классификация композиционных
формирования их структуры,
материалов как гетерогенных
способы и условия
систем по природе фаз, форме и
формования, типы и
характер у их распределения
характеристики фазовой
(фазовой структуре) и
структуры гетерогенных
взаимодействию по границе
систем, роль поверхностных
раздела фаз.
свойств и явлений в ее
Литература: [1-10]
формировании и стабилизации;
•основные положения физики
Практическое занятие№ 2.
полимеров, характеристики
Природа и структура
поверхности, определяющие ее поверхности твердых и
функциональность, принципы
полимерных тел (2 часа).
и методы регулирования
Природа атомов, химические и
свойств поверхности твердых
физические связи элементов.
тел, условия формирования
Молекулярная и
адгезионных соединений.
надмолекулярная структура
полимерных материалов.
уметь, владеть
•
знаниями и практическими Конформационный набор,
навыками в области физики
гибкость макромолекул. Природа
поверхности;
и структура матричных и
•
стандартной
армирующих компонентов
терминологией, определениями композиционных материалов.
и обозначениями;
Литература: [1-10]
•
рациональными методами
анализа и обработки научноСамостоятельная работа(24
технической информации.
часа). Подготовка к
практическим занятиям - 4 часа;
Подготовка к контрольной работе
(4 часов) и лабораторным
работам (16 часов).
знать
•классификацию КМ как
гетерогенных систем по
природе и состоянию фаз и
фазовой структуре, физикохимические закономерности
формирования их структуры,
способы и условия
формования, типы и
характеристики фазовой
структуры гетерогенных
систем, роль поверхностных
свойств и явлений в ее
формировании и стабилизации;
уметь, владеть
•
находить и использовать
справочную литературу и баыз
данных по составу, структуре и
свойствам основных типов
Практическое занятие№ 3.
Физическая химия
поверхностей жидкостей и
твердых тел, поверхностные и
межфазные явления в
гетерогенных системах (2 часа).
Характеристики свободной
поверхности жидкостей
(поверхность раздела жидкостьгаз, жидкость - пар).
Капиллярные силы,
адсорбционные слои и
поверхностно-активные
вещества. Условия
существования поверхности
раздела. Поверхностная энергия
и методы ее оценки, топология и
неоднородность поверхности,
поверхностные группы и
7
Средства
и
технологи
и оценки
Объем
в ЗЕТ
0,6
Контрольн
ая работа
№1
Защита
отчета по
лаборатор
ной
работе №
1
0,6
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
Модуль
дисциплины
(раздел, тема)
Результаты освоения
дисциплины
Технологии формирования
компетенций
Средства
и
технологи
и оценки
Объем
в ЗЕТ
2 семестр
компонентов и
поверхностная подвижность.
композиционных материалов.
Поверхности раздела
•
базовыми знаниями в
конденсированных фаз
области естественнонаучных
(межфазные поверхности).
дисциплин для освоения
Поверхность раздела твердое
профессиональных дисциплин; тело-жидкость, межфазная
•
знаниями и практическими поверхность, методы ее оценки,
навыками в области физики
смачивание поверхности
поверхности;
жидкостями и пропитка
•
стандартной
пористых тел, адгезия, работа
терминологией, определениями адгезии, работа когезии.
и обозначениями;
Литература: [1-10]
•
методами обоснованного
выбора исследовательского
Лабораторная работа № 1 (4
оборудования, оценкой
часа). Построение изотермы
эффективности его работы и
краевого угла смачивания
адекватности поставленной
твердой поверхности
конкретной задаче;
раствором ПАВ. Определение
работы адгезии и работы
смачиванияЛитература: [11]
Самостоятельная работа(24
часа). Подготовка к
практическим занятиям - 4 часа;
Подготовка к контрольной работе
(4 часов) и лабораторным
работам (16 часов).
Модуль 3
Адсорбционные
процессы на
поверхности
твердых тел
знать
•классификацию КМ как
гетерогенных систем по
природе и состоянию фаз и
фазовой структуре, физикохимические закономерности
формирования их структуры,
способы и условия
формования, типы и
характеристики фазовой
структуры гетерогенных
систем, роль поверхностных
свойств и явлений в ее
формировании и стабилизации;
•
основные положения
физики полимеров,
характеристики поверхности,
определяющие ее
функциональность, принципы
и методы регулирования
свойств поверхности твердых
тел, условия формирования
адгезионных соединений;
уметь, владеть
•анализом и оценкой
полученных результатов и
аргументацией для
подтверждения сделанных на
их основе выводов и принятых
Практическое занятие№ 4.
Адсорбционные процессы на
поверхности твердых тел
(4 часа).
Реакции на поверхности.
Адсорбция из растворов разной
концентрации, из расплавов.
Адсорбционные теории.
Изотермы адсорбции Ленгмюра,
изотермы БЭТ,
полимолекулярная адсорбция.
Оценка толщины адсорбционного
слоя.
Литература: [1-10]
Лабораторная работа № 2
(2часа). Определение изотермы
поверхностного натяжения
растворов ПАВ методом
наибольшего давления
пузырька воздуха. Литература:
[11]
Самостоятельная работа(24
часа). Подготовка к
практическим занятиям - 4 часа;
Подготовка к контрольной работе
(4 часов) и лабораторным
работам (16 часов).
8
0,6
Контрольн
ая работа
№2
Защита
отчета по
лаборатор
ной
работе №
2
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
Модуль
дисциплины
(раздел, тема)
Модуль 4
Формирование
адгезионного
взаимодействия
в наполненных
полимерах
Модуль 5.
Способы и
закономерности
формирования,
характеристики
структуры
композиционных
материалов
Результаты освоения
дисциплины
Технологии формирования
компетенций
Средства
и
технологи
и оценки
2 семестр
решений;
•- рациональными методами
анализа и обработки научнотехнической информации.
Практическое занятие№ 5.
знать
•классификацию КМ как
Формирование адгезионного
гетерогенных систем по
взаимодействия в наполненных
природе и состоянию фаз и
полимерах (4 часа).
фазовой структуре, физикоВлияние способа и условий
химические закономерности
формования межфазной границы
формирования их структуры,
на ее структуру и свойства.
способы и условия
Межфазный слой,
формования, типы и
неравновесность и остаточные
характеристики фазовой
напряжения, энергия межфазного
структуры гетерогенных
взаимодействия, разрушение и
систем, роль поверхностных
адгезионная прочность.
свойств и явлений в ее
Релаксация напряжений на
формировании и стабилизации; границе раздела.
•
основные положения
Функциональность поверхности.
физики полимеров,
Литература: [1-10]
характеристики поверхности,
определяющие ее
Лабораторная работа № 3 (4
функциональность, принципы
часа). Изучение процессов
и методы регулирования
адсорбции ПАВ из растворов
свойств поверхности твердых
волокнистыми материалами
тел, условия формирования
Литература: [11]
адгезионных соединений;
уметь, владеть
Самостоятельная работа(24
•
определять основные
часа). Подготовка к
физические и химические
практическим занятиям - 4 часа;
свойства компонентов и
Подготовка к контрольной работе
прогнозирования свойств
(4 часов) и лабораторным
гетерогенных систем по
работам (16 часов).
свойствам фаз, их объемному
соотношению и характеру
взаимодействия по границе
раздела фаз;
знать
•классификацию КМ как
гетерогенных систем по
природе и состоянию фаз и
фазовой структуре, физикохимические закономерности
формирования их структуры,
способы и условия
формования, типы и
характеристики фазовой
структуры гетерогенных
систем, роль поверхностных
свойств и явлений в ее
формировании и стабилизации;
уметь, владеть
•
определять основные
физические и химические
свойства компонентов и
прогнозирования свойств
гетерогенных систем по
Практическое занятие№ 6.
Способы и закономерности
формирования, характеристики
структуры композиционных
материалов (2 часа).
Способы и закономерности
формирования гетерогенных
систем искусственным
сочетанием компонентов или фаз:
смачивание жидкостью твердой
поверхности или жидкофазная
пропитка предварительно
сформованных заготовок с
последующим затвердением
жидкой фазы,
взаимопроникающие фазы,
слоистые системы, матричные
фазы, фрактальные кластеры,
перколяционные переходы.
Литература: [1-10]
9
Объем
в ЗЕТ
0,6
Защита
отчета по
лаборатор
нымработ
ам № 3
0,6
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
Модуль
дисциплины
(раздел, тема)
Результаты освоения
дисциплины
Технологии формирования
компетенций
Средства
и
технологи
и оценки
Объем
в ЗЕТ
2 семестр
свойствам фаз, их объемному
соотношению и характеру
взаимодействия по границе
раздела фаз;
Самостоятельная работа(18
часов). Подготовка к
практическим занятиям - 4 часа;
Подготовка к контрольной работе
(4 часов) и лабораторным
работам (10 часов).
Зачет
ИТОГО
1,0
4,0
3.1.2 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
3.1.2.1 Перечень рекомендуемой литературы (основной и дополнительной)
Основная литература
1. Морис П. Поверхности и межфазные границы в окружающей среде. От наноуровня
к глобального масштабу "Бином. Лаборатория знаний" 2013. - 540 стр. Доступ из ЭБС
«Университетская библиотека online»
2. Русанов А.И. Лекции по термодинамике поверхностей "Лань" 2013. - 240 стр. Доступ
из ЭБС "Лань"
Дополнительная литература
3. Перепелкин, К.Е.Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты
/Перепелкин К. Е.-СПб.: Науч. основы и технологии, 2009.-379 с.: ил.
4. Ролдугин, В.И.. Физикохимия поверхности: [учеб.-моногр.] /В. И. Ролдугин.Долгопрудный: Интеллект, 2008.-565 с.: ил.
5. Кулезнев, В. Н. Химия и физика полимеров: [учеб.для вузов по направлению подгот.
"Хим. технология высокомолекуляр. соединений и полимер.материалов"] /В. Н.
Кулезнев, В. А. Шершнев.-М.: КолосС, 2007.-367 с.: ил.
6. Нарисава И. Прочность полимерных материалов. - М.: Химия, 1987 - 400 с.- 2 шт.
7. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. – М.: Химия, 1991.
– 356 с.- 20 шт
8. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. – Киев: Наукова думка, 1980. – 259 с.
– 20 шт.
9. Берлин А.А., Вольфсон С.А., Ошмян Н.С., Ениколопов Н.С. Принципы создания
композиционных материалов. – М.: Химия, 1990. – 240 с.-5 шт.
10. Физика полимеров / Г.М. Бартенев, С.Я. Френкель / Под ред. А.М. Ельяшевича. – Л.:
Химия, 1990. – 432 с.- 10 шт.
3.1.2.2 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

Microsoft Word

Microsoft Excel

Microsoft Access

Глобальная сеть INTERNET

http://e.lanbook.com

htpp://www.biblioclub.ru
3.1.2.3
Учебно-методические
материалы
10
и
пособия
для
студентов,
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
используемые при изучении дисциплины
11. Головина Е. А. Методические указания к лабораторному практикуму по курсу «Физика
поверхности» для магистрантов 150100.68 (ФГОСЗ) «Материаловедение и технологии
материалов» (МиТМ)Е. А. Головина; Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. – Барнаул:
изд-во АлтГТУ, 2014. – 44 с. http://new.elib.altstu.ru/eum/download/fitkm/Golovina-fizpov.pdf
При изучении дисциплины выдается раздаточный материал в виде распечаток и
электронной подборки.
3.1.3 Формы и содержание текущей и промежуточной аттестации
по дисциплине
Текущая аттестация по дисциплине осуществляется в форме проведения
контрольной работы. Форма промежуточной аттестации – зачет во2-м семестре.
Удельный вес каждого контрольного испытания (в долях единицы) приведен в
Учебно-методической карте дисциплины (см. п. 3.1.4).
Содержание текущей и промежуточной аттестации по дисциплине раскрывается в
комплекте оценочных средств (контролирующих материалов), предназначенных для
проверки соответствия уровня подготовки по дисциплине требованиям ФГОС ВПО.
Оценочные средства по дисциплине содержат:

тесты текущего контроля успеваемости по дисциплине;

тесты промежуточнойаттестации по дисциплине.
Комплект оценочных средств по дисциплине приводится в приложении к стандарту
дисциплины.
11
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
3.1.4 Учебно-методическая карта дисциплины
Учебно-методическая карта дисциплины
Для направления 150100.68 (ФГОСЗ) «Материаловедение и технологии
материалов» (МиТМ) на 2 семестр.
График аудиторных занятий, СРС, текущих и промежуточной аттестаций
Наименование
вида работ
1 Аудиторные занятия 30 час.
Практические занятия
Лабораторные работы
2
Самостоятельная
114 час.
Другие виды СРС:
1
2
3
1
1
1
1
2
1
4
2
1
3
2
3
2
4
3
4
3
5
3
12
13
14
15
6
3
работа,
подготовка
к
практическим
занятиям (контрольная работа)
40 час.
подготовка
к
лабораторным
работам (защита отчета по
лабораторной работе), 30час.
4
4
4
10
10
3 Формы текущей аттестации
Контрольная работа (К)
Защита лабораторной работы (ЗР)
4
Формы
аттестации
Зачет
Номер недели 1 семестра
6
7
8
9 10 11
5
К/
0,1
ЗР/
0,1
4
24
10
К/
0,1
ЗР/
0,1
ЗР/
0,1
промежуточной
Вес 0,5, 10 неделя
3.2 Условия освоения и реализации дисциплины
3.2.1 Методические рекомендации студентам по изучению дисциплины
Для организации студентами оптимальным образом процесса обучения
разработаны методические рекомендации по проведению лабораторных работ,
выполнению домашнего задания.
Перечень методических рекомендаций см. п. 3.1.2.
3.2.2 Организация самостоятельной работы студента по дисциплине
Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студента, развитие
практических умений, и включает:
- работу с материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников
информации;
- опережающую самостоятельную работу;
- изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
- подготовку к лабораторным работам;
- подготовку к зачету.
Самостоятельная работа студентов при изучении дисциплины «Физика
поверхности» должна учитывать непосредственную практическую направленность курса и
предусматривает следующие виды работ:
а) Проработка практических занятий курса (работа с литературой в читальном зале
библиотеки). Объем практических часов сравнительно мал, поэтому некоторые темы
освещаются обзорно и студентам необходимо дополнительно проработать эти темы по
указанной в программе литературе. Также требуется дополнительная самостоятельная
проработка решенных на практическом занятии задач с новым набором исходных данных.
б) Доработка и защита лабораторных работ. Выделяется дополнительно машинное
время, и проводятся консультации в дисплейном классе. Учитывая прикладной характер
12
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
дисциплины и необходимость организации дополнительного общения студентов с
вычислительной техникой, СРС планируется при построении лабораторной работы, путем
введения ее защиты и дополнительных заданий, которые являются закрепляющим
практическим заданием для данной лабораторной работы.
Защита лабораторной работы проводится в форме устного ответа на теоретические
и практические вопросы по работе.
Тематика дополнительных заданий указывается в описании лабораторной работы и
периодически обновляется. Объем дополнительных заданий лабораторной работы выбран
таким образом, чтобы для основной массы студентов время выполнение работы
превышало выделенное аудиторное время. Таким образом, на самостоятельную работу
выносится доработка и защита лабораторной работы.
в) Подготовка к зачету. При подготовке к экзамену студент должен получить допуск
к экзамену и рейтинговую оценку по лабораторным работам и контрольным работам
курса. Подготовка к зачету должна содержать все перечисленные выше формы
самостоятельной работы и проработку вопросов для самоконтроля, которые приведены в
разделе вопросы к зачету.
В самостоятельной работе студентов по дисциплине «Физика поверхности»
выделяются обязательная и вариативная составляющие.
Содержание обязательной самостоятельной работы студентов по темам:
Тема
Содержание самостоятельной работы студентов
Процессы на поверхности
раздела фаз.
Капиллярные явления
Поверхностная
энергия
равновесные формы тел
и
Адсорбция
на
поверхности
твердых тел. Изотерма
Лангмюра.
Проработка лекционного материала. Работа с
рекомендованной литературой.
Проработка дополнительной литературы
Проработка материала. Работа с рекомендованной
литературой.
Проработка дополнительной литературы
Работа с рекомендованной литературой.
Консультация по сложным, непонятным вопросам с
преподавателем.
Проработка материала. Работа с рекомендованной
литературой.
Консультация по сложным, непонятным вопросам с
преподавателем
Подготовка к зачету
Количество
часов
4
4
4
4
24
44часа
ИТОГО:
Вариативная составляющая самостоятельной работы студентов должна занимать не
менее 16 часов, и направлена главным образом на формирование общекультурных
компетентностей. Студенты предлагается выбрать те виды самостоятельной работы,
которые он предпочитает выполнить в процессе освоения дисциплины.
Содержание вариативной составляющей самостоятельной работы студентов
Количество
№
Содержание работы
часов
1.
Выполнение дополнительных творческих заданий
4 часов
2.
Решение прикладных задач средствами программ
6 часов
3.
Изучение Интернет-ресурсов по заданной теме для методического 2 часа
обеспечения дисциплины
4.
Выступление с докладом по одной из тем дисциплины
4 часа
5.
Подготовка реферата по выбранной теме (по желанию магистранта)
4 часа
13
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
3.2.3 Методические рекомендации преподавателю дисциплины
Практические занятия проводится с использованием раздаточного материала и
мультимедийных средств обучения.
Лабораторные работы проводятся с использованием ЭВМ и раздаточного
материала.
3.2.4 Образовательные технологии
В процессе преподавания дисциплины используются следующие технологии в
интерактивной форме (20 часов):
- использование мультимедийного и компьютерного оборудования при проведении
занятий;
- диалоговая форма проведения занятий (10 часов) – на практических занятиях;
- работа в малых группах (10 часов) – на лабораторных занятиях.
3.2.5 Особенности преподавания дисциплины
Преподавание дисциплины «Физика поверхности» специфично, поскольку
магистранты могутиметь разный уровень знаний и навыков после окончания
бакалавриатуры различных направлений техники и технологии.
Общая логика развития курса: от информационных представлений к
экспериментальным технологиям, проявляется и конкретизируется в процессе решения
поставленных задач. Приоритетной задачей курса является освоение основ современных
методов исследования материалов и процессов получениякомпозитных материалов и
конструкций. При этом рассматриваются вопросы теоретического характера по теории
различных открытий и явлений, их освещение для одного из передовых направлений
технологии, а также методологическое, приборное и программное обеспечение процесса
исследования материалов. Приоритетным объектом изучения являются методы
исследования, охватывающие наиболее значимые с позиций повышения качества
композитных материалов, рассматриваемые с позиций системного подхода.
Такой подход позволяет: обеспечить преемственность курсов общей физики,
физики твердого тела, физического металловедения, систематизировать знания в области
технологии композиционных материалов;
углубить их и заложить основу для
дальнейшего профессионального обучения, так как современная конструкторская и
технологическая деятельность носят системный характер; сформировать необходимые
знания и навыки работы с современными технологиями изготовления композитных
конструкций, позволяющие использовать их при изучении других предметов.
3.2.6 Материально-техническое обеспечение дисциплины
При обучении дисциплине «Физика поверхности» используются: используются:
для практических занятий – мультимедийное оборудование, на котором показываются
презентации, видеоматериал, работа программ; для проведения лабораторных работ –
соответствующее оборудование и лицензионное программное обеспечение, персональные
компьютеры; для подготовки и защиты курсовой работы – компьютеры с установленными
программами и мультимедийное оборудование.
4 Лист согласования рабочей программы дисциплины
Лист согласования рабочей программы дисциплины
Наименование
Кафедрадисциплин, изучение
разработчик
которых опирается на
дисциплины
данную дисциплину
1
2
Физика
ФиТКМ
Физическая химия
ФиТКМ
Технология модификации
ФиТКМ
поверхности
Предложения по корректировке
рабочей программы, вносимые
согласующей кафедрой
Подпись
заведующего
согласующей кафедры
3
Замечаний нет
Замечаний нет
4
Замечаний нет
14
СТО АлтГТУ 16.68.1.3810-2014
Разработчик:
Доцент каф. ФиТКМ
должность
Е.А.Головина
подпись
инициалы и фамилия
подпись
инициалы и фамилия
подпись
инициалы и фамилия
подпись
инициалы и фамилия
Заведующий кафедрой:
ФиТКМ
наименование кафедры
В.Б. Маркин
Декан факультета (института):
ЕНФ
Наименование факультета
В.Б. Маркин
Начальник ОМКОАлтГТУ:
С.А. Федоровых
Наименование факультета
15