|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФНИР
The development of new educational technologies and its implementation in educational process
- Руководители НИР: Радченко В.В., Тетерева Т.В.
- Участники НИР: Авдеев М.В., Аксенов В.Л., Амелюшкин А.М., Андреев Е.А., Анохина А.М., Балакшин Ю.В., Белышев С.С., Брусницын А.А., Вдовина И.Ф., Веденькин Н.Н., Волков С.А., Вохник О.М., Галкин В.И., Голубенко А.А., Горнушкина Н.А., Горшенин В.П., Горячев Б.И., Гуральская И.М., Дороженко Т.С., Еременко Д.О., Жук В.Л., Зверева И.М., Злоказов В.Б., Зубрило А.А., Зырянов С.М., Иванова Л.Е., Иванова Л.И., Игнатович В.К., Ильина Н.П., Ищенко С.В., Казарина Н.Ю., Киселев М.А., Кичанов С.Е., Коропченко Н.В., Красильников С.С., Красильникова Н.А., Красоткин С.А., Кузаков К.А., Кузнецов А.А., Куров Е.А., Кэбин Э.И., Леонтьев В.В., Леонтьева А.Н., Лычагин Е.В., Максудов С.М., Малышев К.Ю., Матвеев М.Ю., Мицина И.М., Морозов С.Б., Объедова Л.К., Перепелов А.В., Петров В.Л., Платонов С.Ю., Подварков Г.Г., Польшикова Е.С., Прохоров А.В., Ремизов П.Д., Рогачев А.В., Рубинштейн И.А., Савенко Б.Н., Савина Т.Н., Самойлова Н.Ю., Свертилов С.И., Силаев А.А., Скачкова Л.В., Ской В.Р., Скурихин А.В., Сомиков А.В., Спасский А.В., Степанов М.Е., Сумников С.В., Тропин Т.В., Трусов С.В., Тютюнников С.И., Фроликов С.Ю., Фроликов С.Ю., Цирулев М.И., Цыганкова О.В., Чопорняк Д.Б., Швецов В.Н., Шевелева Е.В., Шефель Г.М., Широков Е.В., Яковлева Г.Н., Янин Л.А.
- Подразделение: Лаборатория общего и специального практикума
- Срок исполнения: 1 января 2012 г. - 31 декабря 2025 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 7.1
- Номер ЦИТИС: 123030900036-5
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Внедрение современных физических методов в учебный процесс
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к передовым цифровым, интеллектуальным технологиям
- ПН России: Науки о жизни
-
Рубрики ГРНТИ:
- 29.03.45 Обработка данных физического эксперимента
- 50.53.15 Автоматизация процессов проведения научных экспериментов
- 50.53.17 Автоматизация сбора и обработки данных научного эксперимента
- Классификатор OECD: Ядерная физика
-
Ключевые слова:
фотоядерные реакции, деление атомных ядер, дистанционные образовательные технологии, космическая радиация, радиационные эффекты, планирование эксперимента
-
Описание:
Практикумы НИИЯФ являются уникальной платформой, позволяющей давать образование в области ядерной физики и физики космоса как непосредственно студентам МГУ, так и школьникам и слушателям программ дополнительного образования МГУ. Основная задача практикумов НИИЯФ - подготовка специалистов из числа студентов физического факультета МГУ для дальнейшей работы в составе научных групп. Практикум является первым шагом в науку для молодых специалистов. Его безусловным достоинством является возможность получить научные результаты в относительно скромных по своему масштабу экспериментах (т.н. "table science experiment"). Основной целью практикума является создание модели непрерывного образования – от второго курса до выпуска, позволяющей выпускникам физического факультета МГУ работать на современных установках в области ядерной физики и физики космоса. Лаборатория общего и специального практикума работает в тесном сотрудничестве с научными лабораториями НИИЯФ МГУ. Работа студентов в практикуме разделена на три части. 1. На втором и третьем курсах студенты выполняют задачи Общего ядерного и атомного практикумов, где знакомятся с основами ядерной и атомной физики, взаимодействием излучения с веществом, принципами детектирования излучений, повторяют в своей работе классические эксперименты по ядерной и атомной физике. 2. После распределения по кафедрам на 4-м курсе студенты выполняют задачи специального ядерного практикума. На специальном ядерном практикуме студенты работают на современном измерительном оборудовании (ЯМР спектроскопия, мессбауэровская спектроскопия, работа на полупроводниковых детекторах, изучение поверхности твердого тела методом резерфордовского обратного рассеяния и т.д.). 3. На третьем этапе студенты под руководством научных руководителей выполняют экспериментальные исследования на реальных установках в МГУ. В зависимости от выбранной специальности студенты имеют возможность проводить исследования на: - Циклотроне НИИЯФ МГУ - Электронных ускорителях НИИЯФ МГУ - Ускорителе ионов HVEE-500 - Каскадном генераторе КГ-500 - Ускорителе газовых кластерных ионов - Участвовать в обработке данных с университетских спутников - Установке «НаноЛаборатория ИНТЕГРА Спектра (NT-MDT) На основе научных результатов, полученных на третьем этапе, создаются методические пособия и вводятся в строй новые задачи практикума.
-
Планируемые результаты:
Запланировано создание, ввод в строй и написание методических пособий следующих задач: “Деление атомных ядер” “Гамма-активационный анализ в исследованиях ядерных реакций” Для создания новых задач “Деление атомных ядер” и “Гамма-активационный анализ в исследованиях ядерных реакций” с применением ускорителей электронов НИИЯФ МГУ проводятся исследования ядерных реакций под действием пучка тормозных фотонов от разрезного микротрона РМ55 НИИЯФ МГУ. Для создания задачи “Гамма-активационный анализ в исследованиях ядерных реакций” запланированы следующие исследования с непосредственным участием студентов ядерного отделения НИИЯФ: - Облучения мишеней из моноизотопов Y, Co, Rh и мишеней естественного изотопного состава Sn, Pd, Mo на тормозном пучке ускорителя РМ55. - Измерение спектров остаточной активности облученных образцов на полупроводниковых спектрометрах. - Разработка методик измерения выходов основных фотоядерных реакций, адаптированной для использования студентами. Включает в себя выбор оптимальных характеристик облучения (время облучения, ток ускорителя) и измерения. - Создание базы данных спектров остаточной активности с онлайн доступом. - Внедрение задачи в практикумы НИИЯФ. Для создания задачи “Деление атомных ядер” запланированы следующие исследования с непосредственным участием студентов ядерного отделения НИИЯФ: - Облучения мишени из урана природного состава на тормозном пучке ускорителя РМ55. - Измерение спектров остаточной активности облученного образца на полупроводниковых спектрометрах. - Разработка методик измерения выходов осколков деления (137Cs, 99Mo), адаптированной для использования студентами. Включает в себя выбор оптимальных характеристик облучения (время облучения, ток ускорителя) и измерения. - Создание базы данных спектров остаточной активности с онлайн доступом. - Внедрение задачи в практикумы НИИЯФ и адаптирование под программы дополнительного образования по радиационной безопасности и медицинской физике. Предлагается создание на базе ускорительного комплекса НИИЯФ МГУ Учебно-научного комплекса методики резерфордовского обратного рассеяния с реализацией удаленного доступа, который позволит проводить следующие практические занятия на ускорителе ионов HVEE-500 и HVEEAN2500: Физика и применение методики резерфордовского обратного рассеяния; Физика электронных (ионизационных) и ядерных (упругих) потерь; Спектры резерфордовского обратного рассеяния и их моделирование с помощью специальных программ; Физика и применение методики спектрометрии рентгеновского излучения, возбуждаемого ускоренными протонами; Физика и применение методики спектрометрии ядер отдачи; Физика и применение методики спектрометрии ядерного обратного рассеяния; Исследование многослойных структур микроэлектроники и наносистем; Знакомство с работой на ускорителе и принципами работы ускорителя типа Ван дер Граафа.
-
Научный задел:
На основе научных исследований реализованы следующие практические занятия: - Цикл задач «Космический практикум» на основе экспериментальных данных микроспутника «Университетский – Татьяна» и других малых космических аппаратов - Исследование энергетических спектров и угловых распределений продуктов ядерных реакций на циклотроне НИИЯФ МГУ - Мессбауровский спектрометр удалённого доступа (online эксплуатация) - Программно-аппаратный комплекс «Система планирования радиационного лечения онкологических заболеваний» - Экспериментальные установки: «Лазер на алюмоиттриевом гранате с неодимом», «Флуктуации космических лучей», «Опыт Мозли и рентгеновские спектры», «Аннигиляция позитронов», «Электронный парамагнитный резонанс», «Спектр гелия». Ежегодно общий ядерный и атомный практикумы (по 4-5 задач) выполняют 800 студентов 3-го и 2-го курса, специальный практикум - около 100 студентов. Проходят занятия для слушателей (~25 чел.) программ дополнительного образования «Искусственные нейронные сети и генетические алгоритмы» и «Физика радиационной медицины». Ежегодно проводятся мероприятия в рамках Дней открытых дверей МГУ, Фестивалей Науки, "Университетских суббот", проектов "От кварка до квазара» и «Повтори нобелевские эксперименты", проектных сессий учащихся Университетской гимназии. Ежегодно организуются мероприятия проекта «Воздушно-инженерная школа МГУ»: Зимняя космическая школа и Финальные соревнования российских чемпионатов (~250 чел.) В рамках договоров о сотрудничестве с образовательными учреждениями проводятся мероприятия в формате "лекция-экскурсия-лабораторная работа" для учащихся и учителей школ (~300 чел.) В рамках консорциума «Вернадский - Подмосковье» в общем практикуме задачи выполняют студенты-физики Московского государственного областного университета. В 2019 году разработан и апробирован учебный модуль «Введение в физику микромира и космоса» (4 лекции и 12 занятий в практикумах) для учащихся 10 класса Университетской гимназии МГУ.
-
Основные результаты:
1. В 2013 году в Лаборатории общего и специального практикума (ЛОСП): - введены в учебный процесс установки «Аннигиляция позитронов», «Спектр атома гелия» - введён в опытную on-line эксплуатацию Мессбауровский спектрометр удалённого доступа; - получен и введён у учебный процесс программно-аппаратный комплекс «Система планирования радиационного лечения онкологических заболеваний» 2. В 2013 году: - Общий ядерный и атомный практикум выполнили 360 студентов 3 курса и 390 студента 2 курса физического факультета МГУ, 25 студентов Костромского государственного университета., 8 студентов Факультета Фундаментальной медицины МГУ, 18 медицинских фихиков в рамках программы дополнительного образования «Физика радиационной медицины» - Специальный практикум – 85 студентов ядерного и 25 – астрономического отделений. 3. Во время проведения «8-го Фестиваля науки», а также в течение всего 2012г. были проведены специальные занятия под девизом «Повтори нобелевские эксперименты» для более 200 школьников и учителей физики из Москвы и других регионов России. 4. В течение 2012г. были проведены следующие молодёжные школы: - «Микромир и макромир» на базе НИИЯФ (ЛОСП, ОЯФ), в которой приняли участие студенты Ульяновского, , Псковского, Костромского, Таджикского, Белорусского государственных университетов, а также МГТУ и НЯУ МИФИ. - «Космические исследования: микромир и макромир» в г. Чебоксары совместно с Чувашским госуниверситетом. Количество слушателей: -студентов - 300 чел; учителей – 80 чел; школьников – 250 чел. - на базе ЛОСП и ОЯИ в Москве и Дубне проведены зимняя и летняя юношеские космические школы, а также отборочные и финальные мероприятия чемпионата проекта «СаnSat в России» с участием около 200 школьников и студентов из 11 регионов России и Беларуси 5. В ОЯИ (Дубна) проведена летняя практика по медицинской физике студентов физического факультета МГУ.
- Добавил в систему: SINP IAO
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: В 2014 году в Лаборатории общего и специального практикума (ЛОСП) разработаны и введены в регулярный учебный процесс новые лабораторные установки: - в общем атомном практикуме «Спектр атома гелия» и «Опыт Франка и Герца» ; - в общем ядерном практикуме 8 установок «Статистика регистрации частиц». В рамках проведения 40-й Ассамблеи COSPAR , были организованы специальные образовательные мероприятия: Лекторий для учителей средних школ (50 участников) и Молодёжная научная школа для студентов российских университетов (100 участников), программа которых включала лекции ведущих российских и зарубежных учёных, экскурсии на предприятия космической отрасли, практические занятия в учебных лабораториях НИИЯФ. Работа была поддержана госконтрактом Минобразования РФ Началась реализация новых образовательных проектов НИИЯФ, поддержанных Ректоратом МГУ и Управлением образования г. Москвы: - цикла лекций и практических занятий по физике микромира и макромира «От кварка до квазара» (рук. Е.В. Широков); - «Воздушно-инженерная школа» - продолжение и развитие проекта « Cаnsat в России» (рук. В.В Радченко и Н.Н. Веденькин). Проведены Зимняя и Летняя юношеские космические школы (отборочные и финальные мероприятия чемпионата проекта «Сansat в России» с участием порядка 50 школьных команд из 17 регионов России и республики Беларусь. Общий ядерный и атомный практикум выполнили 360 студентов 3 курса и 402 студента 2 курса физического факультета МГУ, 15 студентов Костромского государственного университета., 16 медицинских физиков в рамках программы дополнительного образования «Физика радиационной медицины». Специальный практикум – 85 студентов ядерного и 25 – астрономического отделений. Во время проведения «Фестиваля науки», дней открытых дверей и в течение всего 2014г. были проведены специальные занятия под девизом «Повтори нобелевские эксперименты» для более 300 школьников и учителей физики из Москвы и регионов России. | ||
| 3 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 4 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 5 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 6 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 7 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: 1. Общий атомный практикум в 2019 году выполнили 375 студентов 3 курса физического факультета МГУ и 10 студентов Черноморского филиала МГУ. Каждый студент выполнил 4 экспериментальные работы. Общий ядерный практикум в 2019 году выполнили 412 студентов 2 курса физического факультета МГУ и 10 студентов Черноморского филиала МГУ. Каждый студент выполнил 5 экспериментальных и 1 теоретическую работу. Специальный практикум в 2019 году выполнили 76 студентов отделения ядерной физики, 22 - астрономического отделения. 8 магистрантов физического факультета прошли педагогическую практику. 2. Был разработан и и апробирован учебный модуль «Введение в физику микромира и космоса» для учащихся Университетской гимназии МГУ. Модуль, состоящий из 4-х лекций и 12-занятий в практикумах НИИЯФ, включён в учебный план и выполняется в течение семестра учащимися 10 класса инженерного направления Гимназии. Занятия проводят сотрудники ЛОСП при участии преподавателей ОЯФ. 3. В рамках реализации «Меморандума о создании научно-образовательного консорциума «Вернадский - Подмосковье» в ЛОСП прошли обучение студенты-физики Московского государственного областного университета (МГОУ), которыми было выполнено четыре задачи в общем атомном и ядерном практикуме. Для студентов и преподавателей МГОУ, специализирующихся на методике преподавания физики в средней школе был организован однодневный семинар (лекция, экскурсия, лабораторные работы в общем ядерном практикуме). Дополнительное образование В 2019г. в НИИЯФ реализовывались следующие программы дополнительного образования: - программа повышения квалификации «Искусственные нейронные сети и генетические алгоритмы» (72 час.) Рук. С.А. Доленко - 9 слушателей; - программа профессиональной переподготовки «Физика радиационной медицины» (530 часов). Рук. А.П. Черняев - 14 слушателей (4 - Россия, 10 - Узбекистан). Образовательная и просветительская деятельность 1. На базе ЛОСП и научных подразделений НИИЯФ велось сопровождение следующих образовательных и профориентационных мероприятий: - Дни открытых дверей МГУ (январь, март, октябрь); - Фестиваль Науки-2019 (октябрь); - «Университетские субботы» (октябрь-декабрь); - проектные сессии для учащихся Университетской гимназии; - практические занятия в рамках традиционных образовательных проектов «От кварка до квазара» и «Повтори нобелевские эксперименты. 2. Был заключен ряд договоров о сотрудничестве с образовательными учреждениями, в соответствии с которыми были проведены более 10 однодневных мероприятий в формате лекция-экскурсия-лабораторная работа для учащихся и учителей школ Москвы, Московской и Владимирской областей, Нижнего Новгорода, Ульяновска общей численностью около 300 чел. 3. Организованы и проведены мероприятия проекта «Воздушно-инженерная школа МГУ»: - Зимняя космическая школа с участием более 250 школьников и студентов (Москва, январь - февраль 2019г); - Финальные соревнования 8-го российского чемпионата проекта «Воздушно-инженерная школа» (250 участников, 70 школьных и студенческих команд из многих регионов России, ближнего зарубежья, Мексики и Таиланда. (Владимир и Владимирская обл. июль 2019г.). | ||
| 8 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 9 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 10 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 11 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 12 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
| 14 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Развитие новых образовательных технологий и их внедрение в практикумы НИИЯФ |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".