НИ-42 лот 1 этап 2 Аннотация

Тема: «Разработка мультимедийного учебно-методического комплекта нового поколения (УМК НП) для подготовки магистров и аспирантов в области нанотехнологий по тематическому направлению «Наноэлектроника»

Головной исполнитель: Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственной центр «1С»

АННОТАЦИЯ результатов работ по созданию интерактивного мультимедийного учебно-методического комплекса «Наноэлектроника» для подготовки магистров и аспирантов

Целью проекта является создание интерактивного мультимедийного учебно-методического комплекса “Наноэлектроника” (далее УМК) для обучения магистрантов и аспирантов основам наноэлектроники, включающим нанотехнологии в электронике, в рамках очного, заочного, дистанционного и самостоятельного изучения этой новой дисциплины.

На первом этапе (сентябрь-декабрь 2008 г.) выполнены следующие работы:

• подготовлены полные тексты учебных материалов и макеты мультимедийных материалов, предназначенных для включения в состав УМК
• разработаны сценарии 50 электронных тематических учебных модулей УМК
• разработаны методические материалы по организации образовательного процесса для магистрантов и аспирантов с использованием УМК.

На втором этапе (январь-октябрь 2009 г.) выполнены завершающие работы по созданию УМК:

• созданы мультимедиа-компоненты и осуществлена программная реализация электронных учебных модулей УМК
• осуществлена программная реализация интерфейса и системы меню УМК
• проведено тестирование и апробация УМК.

УМК включает 12 тем, состоящих из 50 основных тематических элементов – электронных учебных модулей, и рассчитан на общую трудоемкость в пределах 100 часов на изучение теоретического материала и на практические занятия. Полные тексты учебных материалов подготовлены на основе учебного пособия В. Е. Борисенко, А. И. Воробьева, Е. А. Уткина,Наноэлектроника (Бином, Москва, 2008) с использованием материалов из справочного пособия V. E. Borisenko, S. Ossicini, WhatisWhatintheNanoworld. Second, Completely Revised and Enlarged Edition (Wiley-VCH, Weinheim, 2008). В состав УМК входят следующие блоки:

• учебная программа дисциплины
• методика изучения дисциплины
• теория
• практикум
• контроль знаний
• справочник.

Блок “Учебная программа дисциплины” содержит текст типовой программы дисциплины, методические указания и рекомендации по ее изучению, ссылки на научно-техническую литературу, периодические издания и ИНТЕРНЕТ ресурсы для углубления и актуализации получаемых знаний.

Блок “Методика изучения дисциплины” содержит методические материалы по организации образовательного процесса и использованию разработанного УМК при изучении дисциплины “Наноэлектроника” магистрантами и аспирантами технических университетов очно, заочно, дистанционно и самостоятельно.

Блок “Теория” включает разделы и темы, предназначенные для интерактивного теоретического освоения, а также интерактивные тесты для самопроверки. Общее число тем для теоретического освоения – 12, тематических элементов (модулей) – 42. Они рассчитаны на общую трудоемкость при изучении в пределах 84 часов.

Блок “Практикум” включает задания к 8 практическим занятиям, рассчитанным на общую трудоемкость в пределах 16 часов. Задания ранжированы по уровням сложности (нормальный и повышенный уровень сложности) и сопровождаются необходимыми методическими пояснениями и справочными данными.

Блок “Контроль знаний” содержит интерактивные процедуры тестирования для самопроверки и итогового контроля знаний. Контроль знаний предполагает автоматическую оценку правильности ответов на содержащиеся в этом блоке вопросы, а в случае затруднений обучаемого с правильным ответом его адресацию к материалам УМК, из которых этот ответ может быть получен.

Блок “Справочник” содержит основные термины и определения, используемые при изучении наноэлектроники, обозначения и величины основных физических констант, основные свойства наиболее часто используемых полупроводниковых материалов.

Разработанные и реализованные сценарии тематических электронных учебных модулей (50) УМК отражают регламенты взаимодействия обучаемых с электронными учебными модулями в процессе освоения дисциплины:

• краткое изложение всех элементов учебной дисциплины, входящих в модуль
• алгоритм взаимодействия с другими модулями
• алгоритм взаимодействия обучаемого с учебным материалом
• алгоритм взаимодействия обучаемого с тестовыми и контрольно-измерительными материалами
• алгоритм использования интерактивных элементов, включаемых в состав модуля.

Отличительной чертой сценариев построения  электронных учебных модулей УМК является их организация с учетом уровней исходных компетенций обучающихся: магистрантов и аспирантов, а также с учетом задаваемого уровня сложности учебного и контрольно-измерительного материала – нормальный и повышенный. Алгоритмическое построение всех модулей идентично.

Разработанные методические материалы по организации образовательного процесса для магистрантов и аспирантов с использованием УМК рассчитаны на очное, заочное, дистанционное и самостоятельное освоение дисциплины. Представлены различные методики организации образовательного процесса:  персональный компьютер дома или в библиотеке, компьютер в аудитории в многопользовательском режиме, компьютер с проектором на рабочем месте преподавателя, компьютерный класс, дистанционное обучение.

Для каждой категории обучаемых – магистранты и аспиранты, выделено два уровня сложности осваиваемого материала – нормальный и повышенный. Нормальный уровень сложности для магистрантов содержит минимальный набор теоретического материала и практических заданий, необходимых для освоения дисциплины. Повышенный уровень сложности для магистрантов в отличие от нормального дополнен теоретическим материалом, углубляющим знания по отдельным разделам дисциплин. Он соответствует нормальному уровню сложности для аспирантов. Повышенный же уровень сложности для аспирантов включает дополнительные задания в блоке “Практикум”, требующие углубленных знаний и навыков.  

Выбор категории обучаемых – магистранты или аспиранты, и выбор  уровня сложности – нормальный или повышенный осуществляется пользователем. Он автоматически определяет объем теоретического материала и практические задания, которые предстоит освоить обучаемому. Все последующие действия обучаемого по изучению теоретического материала, выполнению практических заданий, ответов на вопросы для самопроверки и результаты итоговой аттестации фиксируются под его регистрационным именем.

Контрольно?измерительные процедуры в достаточном объеме представлены интерактивными тестами в разделах “Вопросы для самопроверки” и  “Контроль знаний”.

Разработанный УМК базируется на современных мультимедийных и интерактивных технологиях, соответствовать стандарту Sharable Content Object Reference Model 2004 3-rd Edition (SCORM – Распределенная модель объединения содержательного контента) и работать в среде любой Learning Management System (LMS – Система управления учебным процессом) стандарта SCORM. В программной реализации предусмотрена возможность представления каждого электронного учебного модуля или его методически завершенного фрагмента в виде "версии для печати", позволяющей распечатать в твердой копии текст, формулы и рисунки. Все предлагаемые для включения в состав УМК мультимедиа компоненты и программы лицензионно чисты.

УМК реализован путем сборки электронных учебных модулей в следующих программно-технологических версиях: для самостоятельной работы за компьютером в автономном режиме (DVD-ROM версия); - Web версия, соответствующая стандарту SCORM 2004, 3d edition, для работы в сети Интернет и совместимая с LMS и LCMS, поддерживающими SCORM.

В процессе рецензирования и апробации УМК специалистами Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и Московского института электронной техники подтверждено, что он имеет содержание, в полной мере отражающее фундаментальные закономерности и последние достижения в наноэлектронике и нанотехнологиях и отвечает требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для подготовки магистров техники и технологии по направлению 550700 «Электроника и микроэлектроника» и паспорта специальности ВАК 05.27.01 – твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах. В оформлении и технической реализации комплекса использованы современные средства информационных технологий, что позволяет рекомендовать его как для аудиторной, так и внеаудиторной работы обучаемых, включая перспективное дистанционное обучение.   Содержательность и качество выполнения статичных рисунков и мультимедиа компонент высокое. В виду бурного развития наноэлектроники и нанотехнологий рекомендовано обновлять УМК не реже одного раза в год.

Доработанный по результатам тестирования и апробации мультимедийный УМК “Наноэлектроника” в электронном виде передан Заказчику.

На знаниях, полученных при изучении дисциплины “Наноэлектроника”, возможна организации обучения по новой дисциплине “Проектирование наноэлектронных устройств и систем”.