Почему предмет «нанотехнология» интересен для системы образования?

На сегодняшний день общемирового стандарта описывающего критерии «нанотехнологии» и «нанопродукции» не существует. Но на территории Российской Федерации это понятие установлено в ГОСТ Р 55416−2013 «Нанотехнологии. Часть 1. Основные термины и определения». Согласно «Концепции развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий и терминологии ГОСТ Р 54416−2013, «нанотехнология» определяется как совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, хотя бы в одном измерении, и в результате этого получившие принципиально новые качества, позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба.

Если говорить об использовании нанотехнологий в современной промышленности, то это огромный пласт современного производства в различных областях: добыча и переработка полезных ископаемых и другого природного сырья, производство элементов ИТ инфраструктуры, БиоФарм индустрия, машиностроение и многое другое.

Для любого исследования/разработки технологии на атомном масштабе необходимо иметь компетенции в смежных естественно-научных дисциплинах на их пересечении. Как только критические размеры функциональных объектов становятся менее 100 нм, перестает существовать дисциплинарный подход, потому что нельзя описать процессы и явления только на языке физики или только химии или только биологии. И при работе с объектами на атомном уровне между человеком-оператором и предметом исследования/разработки присутствует интерфейс в виде прибора, подключенного к компьютеру. Этот интерфейс выполняет роль «рук и глаз» оператора и он в своей основе использует математический аппарат и информационные технологии. Таким образом, при проведении исследований/разработок в области нанотехнологии в едином междисциплинарном пространстве задействован весь спектр естественнонаучных дисциплин: Физика, Химия, Биология, Математика, Информатика и Робототехника.

На сегодняшний день в соответствии с Федеральным Государственным Образовательным Стандартом последнего поколения необходимо обеспечить учащимся (и школьникам и студентам) образовательную среду для реализации следующих подходов: Метапредметность и междисциплинарность; самостоятельность в планировании и осуществлении учебной деятельности; организация учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками; способность к построению индивидуальной образовательной траектории; владение навыками учебно-исследовательской, проектной и социальной деятельности; внеурочная деятельность 700 часов; индивидуальный учебный план; самостоятельная познавательная деятельность; проектная и учебно-исследовательская деятельность; использование учебного лабораторного оборудования; и др.

Использование НАНОЭДЮКАТОРА с набором методических материалов для внеурочной и самостоятельной деятельности позволяет полностью соответствовать требованиям к организации учебной деятельности в соответствии с ФГОС последнего поколения.

НАНОЭДЮКАТОР — это атомный силовой микроскоп (АСМ), который сочетает в себе простоту, низкую стоимость эксплуатации и высокое пространственное разрешение при исследовании рельефа объектов и определении их физико-химических свойств. Это сочетание позволяет использовать Наноэдюкатор как в образовательных целях, так и в рутинных научных исследованиях. Эта разработка компании НТ-МДТ, которая получила награду R&D100, как лучшая разработка в области высокотехнологического оборудования для нанотехнологий.

Компания НТ-МДТ является ведущим мировым производителем зондовых микроскопов, это сравнительно молодой метод, но он является основным при исследовании объектов на уровне атомного масштаба. Такую распространенность метод Сканирующей Зондовой Микроскопии получил благодаря своей относительной простоте и низкой стоимости по сравнению с электронной микроскопией.

НАНОЭДЮКАТОР — может входить в состав НАНОЛАБА, где в комплект поставки входят аналитические весы, оптический микроскоп, реактор синтеза углеродных материалов, общелабораторное оборудование и цифровые образовательные ресурсы.

В случае, когда НАНОЭДЮКАТОР поставляется в составе лаборатории Нанотехнологий, то в состав входят методические материалы трех уровней вовлеченности обучающихся.

Первый уровень — Учебно-демонстрационные (под руководством преподавателя для групп учеников/студентов). Это работы на отдельных приборах, демонстрирующие некоторые явления и дающие навыки обращения с современным оборудованием.

Второй уровень — Научно-познавательные (самостоятельные групповые). Предназначены для углубленных занятий с наиболее мотивированной частью учащихся. Дают представление о комплексном характере современных научных исследований и простраивают междисциплинарные связи.

Третий уровень — Проектно-исследовательские (самостоятельные индивидуальные). Выполняются в индивидуальном порядке. На примере актуальной задачи показывают структуру научного исследования, формируют навыки самостоятельной постановки и обработки эксперимента, работы с научным руководителем, готовят к самостоятельным исследованиям, прививают вкус к научному и высокотехнологичному труду.

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈