Грань науки 2022. ГРАНЬ НАУКИ 2022. Издательский центр сфера Всероссийская научнопрактическая конференция грань науки 2022
 Скачать 4.38 Mb.
|
|
Список литературы 1. Ларина О.Г., Емельянов А.С., Ноздрина И.О. Теория октроированных прав: становление и развитие // Современная научная мысль. - 2018. - №5. - С. 212-216. 2. Словарь иностранных слов русского языка // Академик.ру: сайт. – URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/dic_fwords/24259/ОКТРУА (дата обращения: 10.12.2022) 3. Нерсесянц В.С. Философия права: Учебник для вузов. / В.С. Нерсесянц. – М: Норма, 2015. – 656 с. 4. Смоленский М.Б. Конституционное право Российской Федерации: учебник / М.Б. Смоленский, М.В. Мархгейм. — Ростов н/Д: Феникс, 2007 — 445 с. УДК 004 ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВЕБ-КВЕСТА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ВНЕАУДИТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ Иванова Н.А. кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой информатики и прикладной математики ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет им. ак. И.Г. Петровского» Кубанских О.В. кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информатики и прикладной математики ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет им. ак. И.Г. Петровского» Аннотация: В статье показаны особенности применения веб-квеста для организации внеаудиторной деятельности студентов в рамках выполнения проектно-исследовательских работ. Показаны варианты использования цифрового инструментария в рамках проектной деятельности студентов. Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 142 Ключевые слова: веб-квест, проектная деятельность, научно- исследовательская деятельность, цифровые инструменты, компетентность. Цифровизация экономики, переход на электронный документооборот, внедрение информационных технологий во все сферы жизнедеятельности государства и общества – это уже реальность. В настоящее время очень важно ориентироваться в современных технологиях, быть в курсе всех изменений и новаций. И не только ориентироваться, но и уметь применять их на практике. Одним из важнейших профессиональных качеств современного специалиста является наличие цифровых компетенций (digital competencies), в том числе поиск и отбор необходимой информации, применение различных цифровых инструментов для создания уникального контента, цифровое сотрудничество с другими людьми и др. [1]. Веб-квест может использоваться как на одна из форм организации проектно-исследовательской деятельности студентов. Это инновационные проекты, в рамках которых учащиеся не только получают теоретические знания, но и приобретают навыки исследовательской деятельности, а также умения применять эти знания на практике. Веб-квест позволяет организовать проектно-исследовательскую работу учащихся, направленную на решение конкретной проблемы. Данный вид деятельности представляет собой совместное решение задач, которые имеют определенную цель, но не могут быть решены во время аудиторной работы при проведении учебных занятий (лекций, практических работ, семинарских занятий, лабораторных работ и др.). Это задачи, требующие от учащихся самостоятельного выбора способов и методов решения, а также поиска, обработки, анализа и представления информации. Одним из важных элементов логической структуры проектной- исследовательской деятельности является поиск и обработка информации, ее анализ и синтез. Веб-квест можно представить как серию проблемных заданий, которые необходимо выполнить в рамках проведения проекта. Для выполнения веб-квеста предполагается получение данных из разных источников, которые могут различаться по качеству и точности: справочники, энциклопедии, учебные пособия, книги, публикации в Интернет. Выполнение задач веб-квеста способствует развитию у студентов практических навыков работы с информацией, а также создает условия для формирования у них профессиональных умений и навыков: - сбор актуальной информации по теме исследования; - работа с научно-методической и нормативно-правовой литературой (учебники, энциклопедии, монографии, журналы, пособия); - критический анализ данных, в том числе отсеивание информационного шума; Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 143 - сравнивать различные объекты и явления, понимать причинно- следственные связи между ними; - способность оценивать правильность выполнения поставленной задачи, собственные возможности еѐ решения; - формулировка обоснованных выводов, позволяющих сформировать целостное представление о полученных результатах. Задания разрабатываются с учетом современных требований и стандартов к организации и проведению проектно-исследовательских работ, а также с целью оценки компетенций, которые студенты должны приобрести. Веб-квест направлен на развитие познавательной активности (стремление узнать ранее неизвестные факты), критического мышления, креативности, исследовательских навыков, коммуникативных умений (готовность к общению и обсуждению своих результатов), умения работать в команде. Все это необходимо для успешного взаимодействия в группе, для формирования коммуникативных навыков и умений, без которых невозможна продуктивная деятельность в коллективе. Различные сервисы позволяют реализовать онлайн-квесты. Например, бесплатный сервис Joyteka предлагает реализацию квеста по типу «Выйди из комнаты» (Escape room), где участник, находясь запертым в виртуальной комнате, может ее покинуть только в случае правильности выполнения всех заданий [2]. Регистрация участников не обязательна. Начать выполнение заданий можно, указав ID-номер квеста непосредственно на сайте, использовав сгенерированный ранее QR-код или выполнив переход по полученной от преподавателя ссылке. На сайте Genially можно реализовать задания для квеста из серии «миссия» (Mission), где участнику необходимо последовательно выполнить несколько заданий, которые реализованы на основе имеющихся шаблонов («обучение», «путешествие», «детективная история» и др.) [3]. Еще один бесплатный сервис Wizer предлагает быстрые варианты по созданию интерактивных рабочих листов [4]. С его помощью можно проектировать веб-страницу (интерактивный рабочий лист) и разместить на ней не только теоретические сведения по теме исследования, но и интерактивные задания различного типа с автоматической проверкой правильности ответов. С помощью различных цифровых инструментов участники проектной команды могут овладеть навыками систематизации материала по ранее проведенному сравнительному анализу и выявленным причинно- следственным связям, навыками визуализации больших объемов информации [5]. Результат выполнения может быть представлен в разных формах: карты разума (mind map), интерактивные плакаты, ленты времени (timeline), инфографика, причинно-следственная диаграмма Исикавы (fishbone diagram), визуальное ранжирование... Выбор того или иного инструментария предлагается сделать самостоятельно участникам проектной команды [6]. Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 144 Подобная модель деятельности дает возможность студентам предложить собственное видение формата визуализации итогов проделанной работы, и как следствие формирует и совершенствует профессиональные и общекультурные компетенции. Полученные результаты работы над проектом могут быть размещены в как в локальной сети, например, в электронной образовательной среде вуза «ЭСО БГУ», так и в сети Интернет [7]. Что в свою очередь позволит получить обратную связь не только от коллег, но и внешних заинтересованных лиц (например, потенциальных инвесторов и/или заказчиков). Использование веб-квестов как одной из форм внеаудиторной работы положительно влияет на вовлеченность студентов в научно- исследовательскую деятельность, дает возможность персонализировать построение самостоятельной внеаудиторной исследовательской траектории, позволяет не просто получать ответы на поставленные вопросы, но и способствует формированию собственной точки зрения [8]. Использование технологии веб-квеста позволяет решить проблему обеспечения непрерывного интенсивного общения студентов в информационно-коммуникационном пространстве как в аудиторной, так и во внеаудиторной самостоятельной работе и направлена на формирование комплекса общекультурных и общепрофессиональных компетенций, в том числе решение задач профессиональной деятельности с использованием современных информационно-коммуникационных технологий. Список литературы 1. Обучение цифровым навыкам: Модели цифровых компетенций [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://obzory.hr- media.ru/cifrovye_navyki_sotrudnika. 2. Joyteka – веб-квесты для обучения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://joyteka.com/ru/quest-room. 3. Genially – платформа для создания интерактивного контента [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://genial.ly. 4. Wizer – сервис по созданию цифровых интерактивных листов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://app.wizer.me/. 5. Иванова Н. А., Кубанских О. В. Цифровые инструменты и новые неформальные методы в образовательном процессе // Теоретические и прикладные аспекты естественнонаучного образования в эпоху цифровизации: материалы Всероссийской научно-практической конференции, Брянск, 21–22 апреля 2022 года. – Брянск: Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского, 2022. – С. 15-17. Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 145 6. Иванова, Н. А. Возможности применения цифровых инструментов при реализации студентами вузов исследовательских проектов / Н. А. Иванова, О. В. Кубанских, И. Г. Степченко // Фундаментальные проблемы обучения математике, информатике и информатизации образования : Сборник тезисов докладов международной научной конференции, Елец, 30 сентября – 02 2022 года. – Елец: Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина, 2022. – С. 195-197. 7. Электронная система обучения БГУ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://eso.brgu.ru/. 8. Иванова, Н. А. Из опыта использования цифровых инструментов в проектно-исследовательской деятельности студентов / Н. А. Иванова, О. В. Кубанских, О. В. Карбанович // Информация и образование: границы коммуникаций. – 2022. – № 14(22). – С. 95-97. © Н.А. Иванова, 2022 © О.В. Кубанских, 2022 УДК 53.082.77 СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА И ФОРМЫ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ Казанцев Д.К. Студент 1-го курса магистратуры Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ Кузнецов Д. И. к. т. н., доцент кафедры КиТПЭС Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ Аннотация: Данная работа рассматривает алгоритм измерения тока и профиля пучка заряженных частиц в аналитическом и технологическом оборудовании. Метод определения профиля основан на проволочном измерении тока в поперечном пространстве пучка. Ключевые слова:пучок заряженных частиц, профиль пучка заряженных частиц, пьезокерамика, измерение тока пучка заряженных частиц, электронная микроскопия Пучок заряженных частиц используется в оборудовании, применяемом для различных областей науки и техники. Как пример можно привести установки: электронной сварки, ионной литографии, электронной Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 146 I X Проволока 0 ⁰ Проволока 90 ⁰ Проволока 45 ⁰ микроскопии и т. д. . Во всех этих приборах одним из самых важных параметров является размер пучка и его форма, т.к. от площади взаимодействия пучка с объектом зависит качество исследования или обработки. Таким образом, необходима методика исследования размера профиля пучка заряженных частиц, для оптимизации технических характеристик приборов. Пучок заряженных частиц, в зависимости от типа частицы, подразделяется на: электронный или ионный. Большинство установок, использующих пучок заряженных частиц, работают в условиях вакуума, что усложняет методику измерения. Пучок заряженных частиц можно сравнить с проводником, по которому течѐт ток, замкнув цепь пучка на землю можно измерить частичный ток пучка. Одним из самых простых и распространѐнных методов измерения профиля пучка электронов является метод проволочного сканера [1]. Суть метода заключается в прохождении токопроводящей проволоки перпендикулярно пучку электронов с измерением значений тока в каждом положении. Такой способ измерения может использоваться в различных методах измерения профилей заряженных частиц, так, например, такой метод используется для измерения профиля пучка электронно-лучевой сварочной установки. Однако, для получения профиля недостаточно одного прохода измерительной проволочки. Т.к. профиль пучка электронов может иметь не только круглую форму. Для определения отклонения профиля от круглой формы производиться серия измерений в трѐх положениях: 0 ⁰, 45⁰, 90⁰ (Рис. 1). Серия из трѐх измерений позволяет определить более точную форму пучка электронов. Перемещение проволочки (измерительной головки) осуществляется с помощью методов передачи винт-гайка или шаговыми электродвигателями (ШЭД) [2,3]. Измерение тока на измерительной головке производится различными методами: амперметр, преобразователь тока в напряжение и т. д. Рис. 1. Схема измерения пучка в трѐх плоскостях. Описанная выше методика имеет ряд ограничений: Проволока 90 ⁰ Проволока 0 ⁰ Проволока 45 ⁰ Профиль пучка электронов Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 147 1. Отсутствие методов точного перемещения проволоки. Такие способы перемещения не могут обеспечить измерения малых размеров пучка порядка десятков микрометров – единиц нанометров. 2. Отсутствие программного управления и преобразования данных о токе пучка в различных положениях в профиль пучка. При проведении измерения без программного управления возникает погрешность, связанная с человеческим фактором. При ручном измерении скорость измерения сильно меньше, чем при измерении с помощью программного обеспечения. Для устранения описанных ограничений предлагается следующий подход (Рис. 2). Рис. 2. Функциональная схема устройства Для перемещения измерительного зонда используются два способа перемещения: с большим шагом ( порядка мм – мкм) и с малым шагом (порядка мкм - нм). Использование эти способов по отдельности связана ч рядом ограничений: 1. При использовании большого шага скорость определения тока и формы пучка достаточно большая, но при малом размере пучка, есть вероятность не обнаружить пучок. 2. При использовании малого шага скорость определения тока и формы пучка мала, но область определения сильно ограничена, т.к. устройства для перемещения с малым шагом обычно имеют не большой диапазон перемещения. Однако, есть возможность определить малый размер пучка Описанные выше проблемы для каждого способа перемещения зонда можно решить, объединив их в двухэтапную систему перемещения. Суть такой системы заключается в последовательном использовании перемещения с большим шагом и перемещения с малым шагом. Таком образом, поиск пучка заряженных частиц осуществляется перемещением с большим шагом (грубое перемещение), а измерения профиля пучка и тока осуществляются перемещением с малым шагом (точное перемещение). Рассмотрим каждый этап перемещения подробнее: Схемотехническая часть ПК с ПО Вакуумная камера Измерительный блок, устанавливаемый на оптическом пути пучка заряженных частиц Пучок заряженных частиц Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 148 1. Грубое перемещение, осуществляется для быстрого перемещения измерительной головки и поиска пучка электронов. Представляет собой ШЭД и драйвер управления с возможностью деления шага до 1/128. Стандартный шаг винта для системы ШЭД с передачей винт-гайка составляет 5 мм на один полный оборот тогда длина одного шага (L) линейного ШЭД равняется: Современные драйверы способны осуществлять дробления шага с коэффициентом до 1/128. Таким образом, размер шага с учѐтом дробления: Таким образом, грубое перемещение имеет несколько режимов работы, где минимальный шаг ШЭД равен 2 мкм, а максимальный 250 мкм. 2. Точное перемещение, представляет из себя пьезокерамический линейный привод. Линейные размеры которого пропорциональны приложенному напряжению. Такой линейный пьезоактуатор может обеспечивать точность перемещения порядка 1 Å Реализация данного способа перемещения осуществляется с использованием связки микроконтроллер (МК) – компьютер, где микроконтроллер выполняет команды, поступающие от ПК и передавать ему измеренные данные. ПК, осуществляет обработку информации. Способ измерения имеет следующую последовательность: 1. Грубое перемещение шагами равными диаметру измеряющей проволоки. Такое перемещение позволяет осуществлять быстрый поиск пучка заряженных частиц. Пучок оказывается локализован в области равной диаметру проволоки. 2. Далее зонд перемещается в обратную от направления движения сторону с минимальным шагом для грубого перемещения (2 мкм) до тех пор, пока не выйдет из области пучка. 3. Далее перемещение с одновременным измерением осуществляется с помощью пьезоактуатора, передний край пучка определяется по появлению сигнала тока, задний край по максимальному току пучка. 4. Пункты 1-3 повторяются в положениях 45 ⁰ и 90⁰. 5. По полученным данным трѐх массивов строится график. Крайние точки массивов представляют собой края профиля пучка электронов. В данной статье предложен способ измерения тока и формы пучка заряженных частиц позволяющий производить измерения с большой точностью и скоростью. Такой способ имеет важное значение для измерения профиля пучка заряженных частиц и позволяет улучшить современные методы измерения. Всероссийская научно-практическая конференция «ГРАНЬ НАУКИ 2022» 149 Список литературы 1. Сухих,Л. Г. Измерение размеров микронныхэлектронных пучков высокой энергии на основе переходного излучения спец.: 01.04.20 «Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника»: дис. … канд. ф.-м. наук /Сухих Леонид Григорьевич. – Томск, 2017. – 196 с. — Текст : электронный // Корпоративный портал: Томский Политихнический Университет. — URL: https://portal.tpu.ru/portal/pls/portal/!app_ds.ds_view_bknd.download_doc?fileid= 5360 (дата обращения: 23.07.2022). — Режим доступа: для всех пользователей. 2. Младенов, Г. М. Электронно-лучевая сварка : монография / Г. М. Младенов, Д. Н. Трушников, В. Я. Беленький, Е. Г. Колева. — Пермь : ПНИПУ, 2014. — 374 с. — Текст : электронный // Лань : электронно- библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/160760 (дата обращения: 23.07.2022). — Режим доступа: для авториз. пользователей. 3. Бублей,А. В. Измерения профиля интенсивного электронного пучка / А.В. Бублей, В.М. Панасюк, В.В. Пархомчук, В.Б. Рева. — Новосибирск : ИЯФ, 2004. — 22 с. — Текст : электронный // Институт ядерной физики. — URL: https://inp.nsk.su/images/preprint/2004_077.pdf (дата обращения: 23.07.2022). — Режим доступа: для всех пользователей. © Д .К. Казанцев, Д .И. Кузнецов, 2022 |