Физическое образование в вузах №3 2010 (1500,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Преподавание курса «Основы нанотехнологий» студентам естественнонаучных факультетов и учащимся старших классов Преподавание курса «Основы нанотехнологий» студентам естественнонаучных факультетов и учащимся старших классов Надежда Ивановна Анисимова, Валерий Павлович Соломин, Владимир Петрович Пронин, Иосиф Исаакович Хинич Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена Набережная р. Мойки, 48, 191186, СанктПетербург, Россия Email:khinitch@gmail.com Обсуждаются возможности, которые открываются при преподавании курса «Основы нанотехнологий» школьникам старших классов, учителям физики, студентамфизикам и студентам других естественнонаучных факультетов педагогических вузов. Ключевые слова: обучение физике, нанотехнологии, сканирующая зондовая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия. В настоящее время в сфере фундаментальных исследований российские ученые удерживают передовые позиции по целому ряду перспективных направлений нанонауки, но в сфере развития наноиндустрии и практического внедрения нанотехнологий Россия отстает от технологически развитых стран примерно на 10 лет. Для обеспечения ускоренного развития отечественной наноиндустрии, являющейся основой развития наукоемкой экономики, необходимо создание современной инфраструктуры национальной нанотехнологической сети, что может быть реализовано в рамках осуществления президентской инициативы «Стратегия развития наноиндустрии» (утверждена 24 апреля 2007 г. № Пр688). Одним из важных направлений реализации этой программы является подготовка квалифицированных специалистов в области нанотехнологий. Подготовка специалистов в этой сфере должна начинаться со школьной скамьи и продолжаться при обучении в вузе. Очевидна роль в этом плане учителей естественнонаучного цикла, контингент которых пополняют выпускники соответствующих факультетов педагогических вузов. В настоящем исследовании обобщается опыт, накопленный в течение нескольких последних лет в РГПУ им. А.И. Герцена, где проводится систематическая работа по внедрению курсов, связанных с нанотехнологиями, в учебные планы профильных факультетов. Необходимость включения курса «Основы нанотехнологий» в качестве составной части подготовки специалистов различных областей определяется возможностью применения нанотехнологических разработок практически во всех областях знаний, при этом самыми многообещающими областями их использования являются физика и медицина. Освоение основ нанотехнологий в большой степени Физическое образование в вузах. Т. 16, № 3, 2010 УДК 53:001.92; 53:372.8; 539.23; 539.216.1 3

Стр.1

4 Н.И. Анисимова, В.П. Соломин, В.П. Пронин, И.И. Хинич стимулирует межпредметное взаимодействие физики с химией, биологией, экологией, позволяет интегрировать имеющиеся знания и добиться их нового качества. При осуществлении такого межпредметного взаимодействия каждая часть эффективно работает на совокупное целое – на развитие у обучающихся интереса к естественным наукам и многократно усиливает мотивацию обучения. Предлагаемый курс «Основы нанотехнологий» как никакой другой стимулирует формирование ценностного отношения к знаниям, способствует фундаментализации образования, развитию научного мышления, обеспечивает системный подход к изучению окружающего мира, создает условия для раскрытия способностей обучающегося и его самоутверждения как личности, способствует закреплению интереса к физике и к другим естественнонаучным предметам. В 2008 году Герценовский университет в рамках Федеральной целевой программы развития образования на 20062010 гг. по конкурсу Федерального агентства по образованию «Поставка и ввод в эксплуатацию учебных лабораторий по нанотехнологиям для кабинетов физики, химии и биологии базовых общеобразовательных учреждений профильных вузов» получил современное оборудование – учебный класс зондовых микроскопа NanoEducator, разработанных компанией НТМДТ (Приборы для НаноТехнологии) специально для учебных целей. Это оборудование позволяет проводить качественные и количественные исследования поверхности твердого тела и организовать выполнение цикла лабораторных работ по сканирующей зондовой микроскопии, основными из которых являются: 1) изучение рельефа поверхности методом бесконтактной атомносиловой микроскопии; 2) изучение рельефа поверхности методом сканирующей туннельной микроскопии; 3) сканирующая зондовая нанолитография; 4) исследование биологических объектов методом атомносиловой микроскопии. Целями и задачами использования полученного оборудования и методического обеспечения, составляющих предмет конкурса и представляющих выражение социального заказа, обращенного к высшему образованию, являются: • создание высокотехнологичной образовательной среды для обучения основам синтеза, исследования и использования наноматериалов; • освоение студентами естественнонаучных факультетов Герценовского университета основ нанотехнологий; • обучение учащихся старших классов в области нанотехнологий и проведение их профессиональной ориентации;

Стр.2