Лозовский В.Н. - Нанотехнология в электронике (1051254), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Введение в специальность1234567489483834899667938984$ %&6'5446666 5957666655 !4$&6 5955666655 !45 44466 285746955569584 56444654544461235545444 44466 285746956123456959454564655 585644455695 44466 28574695556956123456789456464945456444%#659512!556444% / 55456 654) '8*645748+34#6(#89556595 654,6444"#595. '8*645748+34#689556 6444623554762-#6595Рис. 1.1Образовательная структура технического университетаприкладное значение, преобразуются в теории, позволяю#щие выполнять инженерные расчеты и проекты. Поэтомулюбая инженерная дисциплина содержит фундаменталь#ное ядро.
Задача студента — научиться выделять из раз#личных дисциплин фундаментальные знания, интегриро#вать и обобщать их в своем сознании. Без этого не можетсформироваться широкообразованный специалист. Спра#виться с этой задачей помогают специальные учебные кур#сы, в которых интегрируются основополагающие знания.На рис. 1.1 такие курсы обозначены номерами 1–4. «Вве#дение в специальность» — один из них.Часть 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ111.2.ОСОБЕННОСТИ ОБУЧЕНИЯВ ВУЗЕОсновной особенностью обучения в вузе является то,что в вузе не учат, а учатся. Студент — взрослый чело%век, осознанно выбравший данную специальность, и по%этому обязан сам осваивать все дисциплины учебного пла%на, позволяющие ему стать специалистом%профессионалом.Очевидно, что человек, не проявляющий самостоятельностьв учебе, не станет самостоятельным и в работе.
Поэтому вуниверситете не столь тщательно, как в школе, контро%лируются текущие знания студента; значительная рольотводится самоконтролю.Отсутствие постоянного самоконтроля в учебе —основной признак того, что поступивший в вуз еще несозрел быть студентом. В настоящем курсе вопросы длясамоконтроля приведены в конце каждой главы. Матери%ал, необходимый для ответа на эти вопросы, выделен втексте пособия курсивом.Второй особенностью обучения в вузе является то,что студент за 5 лет учебы должен освоить значитель но больше дисциплин (их более 50), чем в школе за 10 лет.В учебном плане эти дисциплины распределены по четы%рем блокам: I–IV (рис.
1.1). Уже сами наименования пе%речисленных блоков подчеркивают содержательное раз%личие отнесенных к ним дисциплин. Это очевидное раз%личие мешает неискушенному студенту осознать менееочевидное, но чрезвычайно важное единство всех дисцип%лин учебного плана. Единство дисциплин связано с двумяобстоятельствами.Во%первых, все дисциплины учебного плана образуютединую систему курсов, внутренне согласованных друг сдругом так, что вместе они позволяют подготовитьвысококвалифицированного и широкообразованного спе циалиста. Принципиальная основа этой внутренней со гласованности учебных дисциплин определяется Госу дарственным образовательным стандартом (ГОСом),а практическая реализация обеспечивается рабочими про%граммами дисциплин.12НАНОТЕХНОЛОГИЯ В ЭЛЕКТРОНИКЕ.
Введение в специальностьВовторых, почти все учебные дисциплины имеют общие фундаментальные основы, так как отражают различные стороны одной и той же объективной реальности.Документами, которые определяют описанные вышеособенности обучения студента в вузе, являются ГОС, учебный план и рабочие программы дисциплин. Эти документы рассмотрены в третьей главе пособия.Отметим также, что, в отличие от обучения в среднейшколе, учеба в вузе — это фактически начало профессиональной деятельности человека.
Вопервых, студентосваивает содержательную основу будущей профессиональной деятельности, а вовторых, интеллектуально созревает как специалист. И то, и другое обеспечивается всеми дисциплинами учебного плана. Кроме того, успех в профессиональной карьере специалиста зависит и от способностистудента самостоятельно работать с профессионально значимой литературой вне учебного плана.ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ1. Что такое нанотехнология? Какие размеры характерны для наноизделий?2. Какие государственные задачи решает высшее техническое образование?3. Какие требования к подготовке современного дипломированного специалиста соответствуют новой образовательной парадигме?4.
Какие науки и знания относятся к фундаментальным?5. В чем состоят основные особенности обучения в вузе?6. По какому признаку распределены дисциплины в учебномплане?7. В чем состоят различия и единство дисциплин учебного плана?8. Какие основные документы регламентируют учебный процессв вузе?•2•ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕОСНОВЫИНЖЕНЕРНОЙДЕЯТЕЛЬНОСТИ2.1.НАПРАВЛЕНИЯИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИПринципиально различающихся направлений инженерной деятельности (т. е. различающихся в своей естественнонаучной основе) — только шесть. Они связаны с информацией, энергией, сырьем, материалами, изделиями итранспортом (см. рис.
2.1). Каждая позиция на рис. 2.1,от 1й до 6й, подразумевает соответствующее производство: производство информации (1), производство энергии (2) и т. д. Любое из названных производств рассматривается здесь в самом широком смысле. Производствоинформации включает получение, обработку и передачуинформации во всех сферах деятельности человека. Производство энергии включает преобразование любых видовэнергии (от механической до внутриядерной) в виды, непосредственно применяемые на производстве и в быту,например, в механическую или электрическую.
Производство сырья включает сырье, связанное не только с геологическими, но и с биологическими и другими источниками. Материалы — результат придания сырью свойств,которые обеспечивают получение из него тех или иныхизделий. К изделиям отнесено то, что производится изматериалов — от пуговицы до сложнейшей автоматизированной системы управления производством, от лопатыдо здания, от игрушки до гидроузла и т. д., — и имеет характерное индивидуальное оформление и функциональное назначение. В понятие «транспорт» включается все, чтообеспечивает доставку материалов, изделий и т. д.
к местудальнейшей переработки, потребления или хранения. Сюда14НАНОТЕХНОЛОГИЯ В ЭЛЕКТРОНИКЕ. Введение в специальностьотносятся любые средства переме щения — от гужевого транспорта дофотонной ракеты.Между составными частями при веденного перечня (рис. 2.1) имеетсяопределенная иерархическая1 связь, отражающая тот факт, что без инфор мации невозможно вовлечь знания иопыт в производственную сферу, без 4934энергии производство теряет свою ес тественную движущую силу, т. е. не реализуемо, без сырья невозможно 3производство материалов и т.
д.Эта иерархия в принципиальномплане абсолютна. Но на практике все ступени иерархической лестницы,53изображенной на рис. 2.1, в равной степени взаимозависимы. Никакаяиз них не может существовать внесвязи со всеми остальными. Это про 5834 является, например, в любых произ водственных проектах и бизнес пла нах, которые обязательно учитывают%5451!54"#4$издержки на информационное сопро Рис.
2.1вождение, на энергоснабжение, при Основные видыобретение материалов и т. д. Наи производствболее ярко описанные взаимосвязипроявляются тогда, когда на их основе возникает конкрет ная инженерная специальность. Ее становление сопряже но с использованием знаний, касающихся сразу несколь ких или даже всех направлений практической деятельно сти, представленных на рис. 2.1. Это находит отражениев учебных планах любой специальности. Например, в учеб ном плане специальности «Нанотехнология в электрони ке» имеются дисциплины, связанные с информатикой,энергетическими вопросами, с материаловедением и т.
д.2345678391111111 Иерархия — соподчинение, расположение частей какой либо сис темы в порядке от высшего к низшему.Часть 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ15Число различных специальностей, обеспечивающих ос.новные направления инженерной деятельности (рис.
2.1),велико. Их перечень постоянно изменяется — некоторыеотмирают, зарождаются новые. Эти изменения отражаютобщий научно.технический прогресс. В настоящее времятехнические вузы страны осуществляют подготовку ин.женеров примерно по 300 специальностям, распределен.ным по 80 направлениям (см. «Перечень направлений под.готовки дипломированных специалистов и отнесенных кним специальностей высшего профессионального образо.вания»).
В каждой специальности затрагиваются сразумногие направления инженерной деятельности, представ.ленные на рис. 2.1.Взаимосвязи каждого компонента практической дея.тельности человека с остальными указаны на рис. 2.1 но.мерами справа в соответствующем прямоугольнике. Пус.тые прямоугольники отображают взаимодействие данногопроизводства с самим собой. Так, производство информа.ции само является потребителем информации, энергети.ка — энергии и т.
д.Взаимосвязи между направлениями практической дея.тельности (рис. 2.1) учитываются при подготовке инже.неров различными курсами, относящимися ко 2.му, 3.муи 4.му блокам учебных дисциплин (см. рис. 1.1). Дисцип.лины каждого блока обогащают интеллект будущего спе.циалиста знаниями, формирующими творческое мышле.ние высококвалифицированного специалиста.
Поэтомунельзя в процессе учебы делить дисциплины на важныеи неважные, как это часто делают неискушенные студен.ты и недостаточно опытные преподаватели. Здесь ситуа.ция вполне аналогична методам подготовки спортсмена.Спортсменом высокого класса невозможно стать, не «на.качав» все группы мышц, не укрепив дыхательный аппа.рат, сердечно.сосудистую систему, общую выносливостьорганизма и психологическую устойчивость.
В профессио.нальном спорте не делят тренировки на важные и неваж.ные. Точно так же, обучаясь в вузе, следует всесторонне«накачивать» свой интеллект с помощью всех дисциплинучебного плана.16НАНОТЕХНОЛОГИЯ В ЭЛЕКТРОНИКЕ. Введение в специальностьИз рис. 2.1 видна связь практической деятельностичеловека с природой. Информация, лежащая в основевсех направлений деятельности человека, извлекается им из природы либо непосредственно (естественными науками), либо опосредованно — путем получениявторичной информации (из первичной, фундаменталь&ной), прикладными науками и инженерной практикой.Все источники знаний обобщенно отображены на рис.
2.1позицией «0».Энергия связана с природой тем, что представляетсобой общий признак, общую меру различных форм движения и взаимодействия материальных объектов.Любое сырье есть природное вещество.Материалы — те же вещества, преобразованные квиду, более удобному для непосредственного практического использования. Причем преобразуются они в техно&логических процессах, подчиняющихся законам фунда&ментальных наук.Любые изделия, а также самые сложные и хитроумные устройства являются лишь комбинациями конструкционных элементов, выполненных из материалов сиспользованием процессов, подчиняющихся законам при&роды.Транспорт использует принципы перемещения тел впространстве, разрешенные и определяемые физическими законами.Таким образом, все направления инженерной деятельности либо копируют природу, либо если и создают новое, то лишь в рамках допустимого законами природы.Поэтому не существует технических специальностей, неопирающихся на законы фундаментальных наук.
В част&ности, все дисциплины учебного плана, формирующиеспециалиста данного профиля, имеют общие фундамен&тальные основы.К сожалению, общность фундаментальных основ дис&циплин учебного плана далеко не всегда осознается сту&дентами. Это затрудняет формирование у студента систем&ного мышления и приобретение им широких профессио&нальных знаний.Часть 1. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ172.2.ПРАКТИЧЕСКАЯДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКАИ СОВРЕМЕННОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕПрактическая деятельность человека многогранна.В данном разделе рассматривается лишь ее часть, относя*щаяся непосредственно к производству (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
