Учебная практика - Костромской государственный

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Костромской государственный университет им. Н.А.Некрасова»
Утверждена на заседании кафедры
общей и теоретической физики
«04» сентября 2014 г
протокол № 1
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ
Направление подготовки: 011200.62 «Физика»
Квалификация (степень) выпускника: Бакалавр
Вид практики: лабораторная
Форма проведения практики: научно-исследовательская с отрывом от учебы
г. Кострома 2014 г.
1. ПЕРЕЧЕНЬ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОХОЖДЕНИЯ ПРАКТИКИ
1.1. Цели практики
Целями учебной практики являются
закрепление теоретических знаний бакалавров при изучении базовых дисциплин;
– освоение приемов, методов и способов выявления, наблюдения, измерения и
контроля параметров технологических и других процессов в соответствии с профилем
подготовки;
– приобретение практических навыков и опыта самостоятельной профессиональной
деятельности.
1.2. Задачи практики
Задачами учебной практики являются
– изучение особенностей работы на современной аппаратуре и оборудовании для
выполнения физических исследований;
– развитие способности самостоятельно планировать и выполнять лабораторные,
вычислительные физические исследования при решении научно-исследовательских задач с
использованием современных вычислительных средств.
1.3.Планируемые результаты прохождения практики
В результате прохождения учебной практики, обучающиеся должны приобрести
следующие сопутствующие общекультурные компетенции:
– способность использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые
знания в области математики и естественных наук (ОК-1);
– способность работать самостоятельно и в коллективе, руководить людьми и подчиняться
(ОК-9);
– способность использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые
знания в области информатики и современных информационных технологий, навыки
использования программных средств и навыков работы в компьютерных сетях, умение
создавать базы данных и использовать ресурсы Интернет (ОК-17);
– способность использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-20)
и сопутствующие профессиональные компетенции:
– способность использовать специализированные знания в области физики для освоения
профильных физических дисциплин (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-4);
– способность пользоваться современными методами обработки, анализа и синтеза
физической информации (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-6);
– способность формировать суждения о значении и последствиях своей профессиональной
деятельности с учетом социальных, правовых, этических и природоохранных аспектов (ПК7);
– способность понимать и излагать получаемую информацию и представлять результаты
физических исследований (ПК- 10);
базовую общекультурную компетенцию:
– способность добиваться намеченной цели (ОК-6);
и базовые профессиональные компетенции:
– способность применять на практике базовые общепрофессиональные знания теории и
методов физических исследований (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-5);
– способность понимать и использовать на практике теоретические основы организации и
планирования физических исследований (ПК-8).
В целях приобретения базовой общекультурной компетенции «способность
добиваться намеченной цели (ОК-6)», формирование которых предусмотрено рабочей
программой учебной практики, обучающийся должен:
знать
– основные методы поиска информации: последовательный поиск, параллельный
поиск, «прыгающая» стратегия
– методы решения нестандартных задач: ТРИЗ методы, различные варианты методов
мозгового штурма;
уметь
– самостоятельно разработать стратегию поиска необходимой научной информации;
владеть
– основными ТРИЗ технологиями для получения требуемой научной информации и
построения собственного компетентного мнения по поставленному вопросу физического
содержания.
В целях приобретения базовой профессиональной компетенции «способность
применять на практике базовые общепрофессиональные знания теории и методов
физических исследований (в соответствии с профилем подготовки) (ПК-5)», формирование
которых предусмотрено рабочей программой учебной практики, обучающийся должен
знать
– особенности экспериментального обоснования основных положений прикладных и
инженерных наук: физического материаловедения, теплофизики, квантовой теории рассеяния
и других;
уметь
– самостоятельно модернизировать эксперимент для проверки границ применимости
имеющейся гипотезы в области прикладной физики;
владеть
– методами экспериментального обоснования практических результатов прикладных
областей физики.
В целях приобретения базовой профессиональной компетенции «способность
понимать и использовать на практике теоретические основы организации и планирования
физических исследований (ПК-8)», формирование которых предусмотрено рабочей
программой учебной практики, обучающийся должен
знать
– теоретические основы разбиения имеющейся сложной проблемы на отдельные
составляющие с последующим синтезом полученной экспериментальной информации;
уметь
– проследить цепочку взаимодействия различных исследовательских групп в
известных физических экспериментах;
владеть
– начальными навыками взаимодействия внутри исследовательской группы: разбиение
проблемы на составляющие, выбор фронта работы внутри группы
2. МЕСТО ПРАКТИКИ В СТРУКТУРЕ ОП ВПО
Учебная практика входит в цикл практик учебного плана подготовки бакалавра и
является обязательной. Продолжительность практики – 2 недели в шестом семестре (11-я и
12-я учебная неделя).
Учебная практика базируется на базовых и профильных дисциплинах
профессионального цикла: курс общей физики (Механика, Молекулярная физика.
Электричество и магнетизм, Оптика, Атомная физика, Физика атомного ядра и
элементарных частиц), часть курса теоретической физики (Теоретическая механика,
Механика сплошных сред, Электродинамика, Квантовая теория). Основой практических
умений демонстраций физических явлений и наблюдений за физическими процессами
является курс «Общий физический практикум». Учебная практика является первым этапом
получения знаний, умений и навыков в научно-исследовательской деятельности по
освоению методов научных исследований, теорий и моделей.
Компетенции, сформированные в процессе прохождения учебной практики будут в
дальнейшем совершенствоваться в период производственной практики.
3.МЕСТО, ВРЕМЯ, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ПРАКТИКИ
Практика проводится в лабораториях физико-математического факультета КГУ им.
Н.А. Некрасова:
металловедения и термической обработки металлов (профессор кафедры общей и
теоретической физики, д.т.н. Белкин П.Н.; доцент кафедры общей и теоретической физики,
к.т.н. Дьяков И.Г.(заведующий лабораторией); доцент кафедры общей и теоретической
физики, к.т.н. Жиров А.В.; доцент кафедры общей и теоретической физики, к.т.н. Шадрин
С.Ю.);
физико-химических методов исследования веществ (доцент кафедры химии
(заведующий лабораторией), к.т.н. Кусманов С.А.);
распределенных вычислений и ГРИД-технологий (доцент кафедры общей и
теоретической физики, к.т.н. Белихов А.Б.);
информационных технологий в физике (профессор кафедры общей и теоретической
физики, к.ф.м.н. Попов Д.Е.; профессор кафедры общей и теоретической физики, к.ф.м.н.
Николаев С.Н., доцент кафедры общей и теоретической физики Шляхтина С.М.).
Время прохождения практики – 11-я и 12-я недели шестого семестра. Общая
трудоемкость учебной практики составляет 3 зачетных единицы (108 часов). Форма
отчетности: дифференцированная оценка.
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИКИ
Общая трудоемкость учебной практики составляет 3 зачетных единицы, 108 часов
№
п/
п
Разделы
(этапы)
практики
1 Организация
практики
Формируемые
компетенции
ОК-6
Виды работ на практике,
включая самостоятельную
работу студентов
Трудоемко
сть (в
часах)
Формы
текущего
контроля
Поиск и анализ источников
по выбранному направлению.
Инструктаж
по
технике
безопасности
20
Составлени
е каталога
статей
2 Практический ПК-5, ПК-8
Знакомство с оборудованием и
методами
выполнения
эксперимента,
методами
обработки результатов.
58
Собеседова
ние
3. Подготовка
отчета
Оформление
материала
30
Курсовая
работа
ПК-5, ПК-8
полученного
5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ПРАКТИКЕ
5.1. Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в
процессе освоения образовательной программы
Компетенции/
этапы, уровни
способность
добиваться
намеченной
цели
(ОК-6)
способность
применять
на
практике
базовые
общепрофессиональ
ные знания теории и
методов физических
исследований
(в
соответствии
с
профилем
подготовки) (ПК-5)
способность
понимать
и
использовать
на
практике
теоретические
основы организации
и
планирования
физических
исследований (ПК-8)
Начальный
этап/минимальный
уровень
Учебная практика
Основной
этап/средний
уровень
Производственная
практика
Завершающий
этап/итоговый
уровень
Производственная
практика
Общий физический
практикум
Учебная практика
Производственная
практика
Государственная
итоговая аттестация
Общий физический
практикум
Учебная практика
Производственная
практика
Государственная
итоговая аттестация
5.2. Критерии и показатели оценивания компетенций на различных
этапах их формирования
В отношении компетенции: способность добиваться намеченной цели (ОК-6)
Критерии/Уровни
Минимальный
Средний
Итоговый
методы
решения
Когнитивный
нестандартных
(знания)
задач:
ТРИЗ
методы, различные
варианты методов
мозгового штурма
Инструментальный самостоятельно
разработать
(умения, навыки)
стратегию поиска
необходимой
научной
информации
Праксеологический основными ТРИЗ
технологиями для
(опыт)
получения
требуемой научной
информации
и
построения
собственного
компетентного
мнения
поставленному
вопросу
физического
содержания
по
В отношении компетенции: способность применять на практике базовые
общепрофессиональные знания теории и методов физических исследований (в соответствии
с профилем подготовки) (ПК-5)
Критерии/Уровни
Минимальный
Средний
Итоговый
особенности
Когнитивный
экспериментального
(знания)
обоснования основных
положений прикладных
и
инженерных наук:
физического
материаловедения,
теплофизики, квантовой
теории
рассеяния
и
других;
самостоятельно
Инструментальный
модернизировать
(умения, навыки)
эксперимент
для
проверки
границ
применимости
имеющейся гипотезы в
области
прикладной
физики
методами
Праксеологический
экспериментального
(опыт)
обоснования
практических
результатов прикладных
областей физики
В отношении компетенции: способность понимать и использовать на практике
теоретические основы организации и планирования физических исследований (ПК-8)
Критерии/Уровни
Минимальный
Средний
Итоговый
теоретические основы
Когнитивный
разбиения имеющейся
(знания)
сложной проблемы на
отдельные
составляющие
с
последующим синтезом
полученной
экспериментальной
информации
проследить
цепочку
Инструментальный
взаимодействия
(умения, навыки)
различных
Праксеологический
(опыт)
исследовательских групп
в известных физических
экспериментах
начальными навыками
взаимодействия внутри
исследовательской
группы:
разбиение
проблемы
на
составляющие,
выбор
фронта работы внутри
группы
5.3. Шкала оценивания
При оценивании сформированности компетенций по Учебной практике используется
двухбалльная шкала.
Шкала соотносится с целями практики и предполагаемыми результатами ее освоения,
то есть оценивается тот уровень освоения компетенций, который заявлен в рамках обучения
по данной практике.
Оценка «зачтено» ставится, если студент демонстрирует полное или не совсем полное
соответствие знаний, умений, навыков приведенным в таблицах показателям. В ходе
собеседований с научным руководителям студент показывает владение не менее 50%
приведенных показателей, допускаются значительные ошибки, проявляется отсутствие
знаний, умений, навыков по ряду показателей, испытывает значительные затруднения при
оперировании знаниями и умениями при их переносе на новые ситуации.
Оценка «незачтено» ставится, если студент демонстрирует полное отсутствие или
явную недостаточность (менее 50%) знаний, умений, навыков в соответствие с
приведенными показателями.
5.4. Типовые контрольные задания
В отношении компетенции: способность добиваться намеченной цели (ОК-6)
Критерии/Уровни
Минимальный
Средний
Итоговый
Индивидуальные
проекты
Когнитивный
по
преодолению
(знания)
языкового
барьера,
Инструментальный препятствий, связанных с
(умения, навыки)
поиском
необходимой
(обзор
Праксеологический информации
отечественных
и
(опыт)
зарубежных источников
по
заданной
теме:
Катодное
распыление;
Каналирование
электронов в графене)
В отношении компетенции: способность применять на практике базовые
общепрофессиональные знания теории и методов физических исследований (в соответствии
с профилем подготовки) (ПК-5)
Критерии/Уровни
Минимальный
Средний
Итоговый
Научно-исследовательское
Когнитивный
задание по выбранной
(знания)
Инструментальный
(умения, навыки)
Праксеологический
(опыт)
теме
(Методика
определения
коэффициента
теплоотдачи при анодном
электролитном
нагреве;
Оптимизация
состава
электролита
аммиакацетон-хлорид аммония
для
анодной
нитроцементации)
В отношении компетенции: способность понимать и использовать на практике
теоретические основы организации и планирования физических исследований (ПК-8)
Критерии/Уровни
Минимальный
Средний
Итоговый
Научно-исследовательское
Когнитивный
задание по выбранной
(знания)
теме
(Методика
Инструментальный
определения
(умения, навыки)
коэффициента
теплоотдачи при анодном
Праксеологический
электролитном
нагреве;
(опыт)
Оптимизация
состава
электролита
аммиакацетон-хлорид аммония
для
анодной
нитроцементации)
5.5. Формы промежуточной аттестации по итогам практики
В ходе прохождения учебной практики студент получает три блока заданий, результаты
выполнения которых заносит в «Рабочую тетрадь по учебной практике».
1 блок: обзор литературы.
Учебная практика начинается с поиска и анализа литературы по предложенной научным
руководителем теме, которую нужно систематизировать в форме собственного каталога. Каждый
студент получает набор из 4–5 источников по теме исследования. Такой каталог необходимо
вести в «Рабочей тетради по учебной практике». Ссылки на источники должны быть наиболее
полными, чтобы представленная информация была достаточной для любых требований
журналов, издательств.
Примеры:
Жиров А.В., Шадрин С.Ю., Цветкова Ю.И., Белкин П.Н. Проводимость парогазовой
оболочки при анодном электролитно-плазменном насыщении металлов и сплавов легкими
элементами // Материалы VI Международной научной конференции «Современные методы в
теоретической и экспериментальной электрохимии», (8–12 сентября). Иваново: Институт химии
растворов им. Г.А. Крестова РАН, 2014. – С. 17. ISBN 978-5-905364- 04-4. Тираж 150 экз.
T.L. Alfereva, A.V. Zhirov. Anode carburizing with use of carbon coating // 7th International
conference on material science and condensed matter physics. 16–19 September 2014. Abstracts.
Chisinau, 2014. P. 284.
Кусманов С.А., Белкин П.Н., Дьяков И.Г., Жиров А.В., Мухачева Т.Л., Наумов А.Р.
Влияние оксидного слоя на диффузию углерода при анодной электролитно-плазменной
цементации // Физикохимия поверхности и защита материалов. – 2014. – т. 50. – № 2. – С. 198–
204.
S.A. Kusmanov, S.Yu. Shadrin, P.N. Belkin, Carbon transfer from aqueous electrolytes to steel
by anode plasma electrolytic carburising Surf. Coat. Technol. 2014. – 258. – P. 727–733.
Для каждого найденного источника необходимо сделать мини-конспект по следующей
схеме:
– что авторам удалось сделать;
– какие их заключения можно считать надежно установленными;
– в чем авторы могут ошибаться;
– что именно целесообразно исследовать дальше, опираясь на полученные данные.
Ксерокопии или оттиски научных статей не заменяют их конспекта, в котором содержатся
важнейшие сведения. Тем более, это необходимо для анализа книг, монографий, учебников и др.
Конспекты дополняются критическими замечаниями студента и вопросами по содержанию
текста. Собеседование по заполнению каталога статей проводится на 4-5 день практики.
2 блок. Лабораторный журнал
Если в ходе учебной практики студентом проводились какие-либо экспериментальные
исследования или теоретические расчеты, то полученные результаты заносят в лабораторный
журнал студента по учебной практике. При отсутствии экспериментальных исследований или
теоретических расчетов научный руководитель обеспечивает студента уже имеющимися
промежуточными результатами, которые также заносят в лабораторный журнал студента по
учебной практике. Лабораторный журнал является частью «Рабочей тетради по учебной
практике».
В лабораторном журнале студента по учебной практике фиксируются условия
эксперимента, например, размеры образцов, их материал, состояние их поверхности,
предварительная подготовка, напряжение нагрева, сила тока, температура нагрева и т. д.
Измерения удобно представлять в виде таблицы, где содержатся номера образцов, задаваемые и
получаемые физические величины. Параллельные (повторные) измерения обычно записывают в
одной клетке таблицы, оставляя большие интервалы и пробелы. Они понадобятся для
исправления ошибок и внесения результатов дополнительных измерений, если таковые будут
иметь место. В лабораторном журнале отмечаются наименования и марки всех используемых
приборов, необходимые чертежи и даже результаты измерений в виде графиков.
Чем полнее записи о проведении эксперимента, тем легче анализировать и описывать
полученные результаты. Излишне подробных лабораторных журналов не существует. Даты
измерений и необходимые сведения (температура среды, влажность и т. д.) можно указывать на
полях. Уместны и критические замечания о данных измерений и предварительные выводы.
Собеседование
по методам
измерений (если имеются экспериментальные
исследования), по результатам расчетов или по оформлению промежуточных результатов
проводят на 9–10 день практики.
3 блок. Графическая информация
Табличная информация из лабораторного журнала должна быть представлена в виде
различных графиков и диаграмм. Для грамотного оформления графиков необходимо
придерживаться следующих рекомендаций:
– под каждым графиком должна быть подпись, расшифровывающая физические
величины на осях координат и другие символы, встречающиеся на графике;
– не рекомендуется, а в некоторых журналах запрещается, делать надписи на кривых,
кроме их номеров, которые расшифровываются в подрисуночной подписи;
– физические величины обозначаются курсивом, тем же шрифтом, что и в тексте или
формулах. После символа физической величины, через запятую и пробел указывается единица ее
измерения на данном графике;
– в поле микроструктуры или иного изображения (образца, прибора и др.) должна быть
масштабная метка.
Для экспериментальных данных необходимо провести статистическую обработку по
известным формулам, данная информация также должна быть представлена на графиках в виде
доверительных интервалов для каждой точки. Результаты расчетов должны быть сопоставлены с
известными экспериментальными данными. Все оформленные графики заносятся в «Рабочую
тетрадь по учебной практике», каждый студент должен представить не менее трех графиков.
Собеседование по третьему заданию проводится на 12–13 день учебной практики. По
завершению данного этапа студент готовит презентацию оформленной «Рабочей тетради по
учебной практике».
Защита отчета
Отчет оформленный в виде презентации собственной «Рабочей тетради по учебной
практике» каждый студент защищает на заключительной конференции по итогам учебной
практики.
6. Перечень учебной литературы и ресурсов сети «Интернет»,
необходимых для проведения практики
а) основная литература:
1. Белихов А. Б. Основы практической металлографии / А. Б. Белихов, П. Н. Белкин. –
Кострома: КГУ им. Н. А. Некрасова, 2006. – 64 с.
2. Белкин П. Н. Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов. – М.:
Мир, 2005. – 336 с.
3. Белкин П. Н. Механические свойства, прочность и разрушение твердых тел. –
Кострома: КГУ им. Н. А. Некрасова, 2005. – 189 с.
4. Физическое материаловедение: Учебник для ВУЗов: В 6 т. / Под общей ред. Б.А.
Калина. – М.: МИФИ, 2007 / http://biblioclub.ru/index.php?page=book_view&book_id=231438
б) дополнительная литература:
1. Арзамасов Б. Н. Научные основы материаловедения / Б. Н. Арзамасов, А. И.
Крашенинников, Ж. П. Пастухова, А. Г. Рахштадт. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана,
1994. – 336 с..
2. Герасимов Я. И. и др. Курс физической химии: В 2 т. М.: Химия, 1969. – Т.1-2.
3. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А. Электрохимия: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1987. –
296 с..
4. Бошин С. Н. Металлы и сплавы для художественных изделий / С. Н. Бошин,
В. И. Куманин, Л. А. Ковалева, В. А. Гусев, А. Б. Белихов. – Кострома: Изд-во КГТУ, 1997. –
259 с.
5. Бошин С. Н. Диаграммы состояния сплавов двойных и тройных систем / С. Н.
Бошин, А. Б. Белихов, П. Н. Белкин, В. А. Гусев. – Кострома: Изд-во КГТУ, 1998. – 32 с.
6. Солнцев Ю. П. Металловедение и технология металлов / Ю. П. Солнцев, В. А.
Веселов, В.П. Демянцевич, А.В. Кузин, Д.И. Чашников. – М.: Металлургия, 1988. – 512 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
7. Перечень информационных технологий, используемых при
проведении практики, включая перечень программного обеспечения и
информационных справочных систем (при необходимости)
Информационные технологии и программное обеспечение в процессе прохождения
учебной практики студентами направления подготовки 011200.62 «Физика»
не
используются.
8. Материально-техническое обеспечение практики
Лаборатории, перечисленные в пункте 3 настоящей программы, располагают
следующим оборудованием:
 Установки электрохимико-термической обработки
 Потенциостат-гальваностат IPC-Pro с анализатором частотного отклика FRA
 Потенциостат-гальваностат Р-105S
 Установка трения универсальная МТУ-01
 Комплекс нанотехнологического оборудования «УМКА»
 Микротвердомер ПМТ-3М ХВ0011
 Микроскоп МЕТАМ РВ-21
 Хроматограф газовый «Кристалл-2000М»
 Дефектоскоп
 Коэрцетиметр
 Кондуктометр «ЭКОТЕСТ-2000»
 Иономер «АНИОН-404»
 Вычислительный кластер «T-Edge-10»
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению и
профилю подготовки.
Автор(ы) Шадрин С.Ю.
Рецензент(ы) Белкин П.Н.
Программа
одобрена
на
заседании
учебно-методической
факультета/института от 09 сентября 2014 года, протокол № 1.
комиссии