УМКД

Нанотехнологияда полимерлерді қолдану

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ қ. ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
                                       
                  3 деңгейдегі СМЖ  құжаты
                                   ПОӘК

ПОӘК 042-18-10.1.99/02-2014
 ПОӘК <<Нанотехнологиядағы полимерлер>> пәні бойынша магистранттарға арналған пән бағдарламасы
                              <<11>> 09. 2014 ж.
                             №1 басылымы
                                       









            ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
                                       
    <<Нанотехнологиядағы полимерлер>> пәні
                                       
       6М06000- <<Химия>> мамандығына арналған
                                       
МАГИСТРАНТТАРҒА АРНАЛҒАН ПӘН БАҒДАРЛАМАСЫ
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                  Семей
                                      2014
                                       
                                       
                                       
                                Алғы сөз

1 ӘЗІРЛЕНГЕН

ҚҰРАСТЫРУШЫ                        <<29>>08.2014 ж. Б.Х. Мұсабаева, х.ғ.к.,
<<Химия>> кафедрасы меңгерушісі

2 ТАЛҚЫЛАНДЫ 
2.1  <<Химия>> кафедрасы мәжілісінде   <<29>>  тамыз  2014 ж.,  № 1  хаттама   

Кафедра  меңгерушісі                                  Б.Х. Мұсабаева 

2.2  Инженерлік-технологиялық факультеттің оқу-әдістемелік кеңесінің  мәжілісінде  
<<05>> қыркүйек  2014 ж.,  № 1  хаттама   

Төрайымы                              С.С. Төлеубекова 

3  БЕКІТІЛДІ 
Университеттің Оқу-әдістемелік кеңесінің мәжілісінде мақұлданған және басып шығаруға ұсынылған 
<<11>>  қыркүйек  2014 ж.,  № 1  хаттама   
 
ОӘК төрайымы                                Г.Қ. Искакова

4  АЛҒАШ РЕТ ЕНГІЗІЛГЕН

                                       

                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                Мазмұны
                                       
                                       1
Жалпы ережелер
                                       4
                                       2
Пән мазмұны және сабақ түрлері бойынша сағаттардың бөлінуі
                                       5
                                       3
Пәнді оқу бойынша әдістемелік нұсқаулар
                                       6
                                       4
Курстың форматы 
                                      10
                                       5
Курстың саясаты
                                      10
                                       6
Баға қою саясаты
                                      11
                                       7
Әдебиеттер
                                      13
                                       

1  ЖАЛПЫ ЕРЕЖЕЛЕР

1.1. Оқытушы  мен пән жайлы жалпы  мәліметтер
Лектордың аты-жөні: Мұсабаева Бинұр Хабасқызы, химия ғылымдарының кандидаты, доцент
Химия кафедрасы
Хабарласу телефоны: 35-05-90 №9 оқу ғимараты №415 кабинет
Сабақтарды жүргізу орны - № 408 аудитория
Пән бойынша кредит саны  -  2.
1.2. Оқу жоспарынан көшірме
                                                                   1 кесте
Курс
Семестр
Кредиттер
ДС (сағ)
ПС
(сағ)
МӨЖ
(сағ)
Барлығы
(сағ)
Қорытынды бақылау түрі
                                       1
                                       2
                                       3
                                      30
                                      15
                                      90
                                      135
                                емтихан

1.3 Пәннің мазмұнын қысқаша сипаттау
Нанообъекттер туралы түсінік және олардың қосылыстары. Металдардың нанобөлшектері, көміртекті наноматериалдар, олардың сирек қасиеттері. Біркелкі эффект. Химиялық біркелкі эффект. Квантты біркелкі эффект. Нанотехнология негіздері. Наноматериалдар жасаудың екі принципі:  <<жоғарыдан-төмен>> және <<төменннен жоғары>>. Құрылым жасау түрлері. Нанотехнологияны қолдану аймағы және қолданудың айқын ерекшеліктері. Нанотехнологияда полимерлерді қолдану. Жаңа полимерлі нанотехнологиялар, берілген қасиеті бар материалдар, полимерлі нанокомпозиттер. Нанотехнологияда алынған аса берік полимерлер. 
	Курсты оқу магистранттардың ЖМҚ химиясы, жалпы химиялық технология,бейорганикалық және органикалық химия сабақтарына негізделген.
1.4 Курстың мақсаты:
<<Нанотехнологиядағы полимерлер>>  пәнінің мақсаты магистранттардың нанотехнология теориялық негіздері, алу әдістері, зерттеу әдістері мен наноматериалдардың қолданылуы жайлы тереңдетілген білім алуы, сонымен қатар полимерлердің нанотехнологияда қолданылуы.
	Курсты өткен магистрант іргелі теориялық білімі мен практикалық дағдылары бар, міндет қоя білетін жіне оны шеше алатын білікті магистр болуы белгіленген.
1.5  Пәнді оқытудағы негізгі міндеттер:
<<Химия>>  мамандығы бойынша магисратура түлектеріне қойылатын біліктілік талаптарымен анықталған:
* пәннің теориялық негіздерін және нанообъекттердің қасиеттері, олардың алыну және зерттеу әдістерін білу.
* Экономикалық және әлеуметтік тапсырмаларды шешу үшін нанотехнология өнісмдерінің қолдану аймағын білу.
* нанотехнология и наноматериалдарды қолданылу мен байланысты негізгі қолдану артықшылығы мен қауіптілін білу.
1.6 Пәнді оқу нәтижесінде магистрант келесі деңгейді пысықтайды:
* Нанообъекттердің негізгі қасиеттері.
* Нанообъектілерді алу әдістері
* Нанообъектілерді зерттеу әдістері.
Курсты өткен магистрант іргелі теориялық білімі мен практикалық дағдылары бар, міндет қоя білетін жіне оны шеше алатын білікті магистр болуы белгіленген.
1.7 Курс пререквизиттері:
* ЖМҚ химиясы.
1.8 Курс постреквизиттері:
	Осы курсты алынған білім болашақ магистр-маманына, олардың ғылыми-зерттеу жұмысындағы кәсіби қызметтеріне, оқытушылық жұмысында, әр түрлі профильді лабортаториялық жұмыстарда қажетті

2 ПӘННІҢ МАЗМҰНЫ ЖӘНЕ САБАҚ ТҮРЛЕРІ БОЙЫНША САҒАТТАРДЫ БӨЛУ
                                                                   2 кесте
                                      №
                                       
                                Тақырып
                                Мазмұны 
Сағаттар
Әдебиет



Дәріс
СПС
МӨЖ
                                       
1
Кіріспе. Наноқұрылымдар және нанотехнологиялар туралы ғылымның өркендеу тарихы.  

<<Нано>> ұғымы. Нанообъекттер. Нанообъекттердің маңызды қасиеттерінің негізгі себептері. Терминдер: нанотехнология и наноматериалдар.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
2
Нанообъектілердің негізгі қасиеттері.
Мөлшеріне қарай нанокриссталды материалдардың түрлері: кластерлер, наноқұбырлар, талшықтар және пруткалар, пленкалар және қабаттар, поликристалдар. Біртекті эффект. Химиялық біртекті эффект. Кванттық біртекті эффект. Жүйе қасиетіне бөлім шекарасын енгізу. Материалдардың көлемді қасиеттеріне фазааралық ққабаттардың әсері. Тепе-тең және тепе-теңсіз наноқұрылымдар. 
                                       2
                                       2
                                       8
                                  7.1.1-7.1.4
3
Жеке нанобөлшектер және наноұнтақтар. 
Кластерлердің айырмашылық ерекшеліктері  -  кластердегі атомдар санынан қаситінің беймонотонды тәуелдігі. Жоғарғы және төменгі шекараларының кластер өлшемі. Металдық кластерлер: металдардың нанобөлшектерін алу үшін атомдардың үстімен лазерлі булануы, сиқырлы сандар, георметриялық құрылымдар, электрондық құрылымдар, кластер мөлшері және материал түсі, реакциялық қабілеттілік, флуктуация орнату. Молекулаық кластерлер. Нанокристалды ұнтақтар.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
4
Металдардың нанобөлшектерін синтездеу әдістері. 

Лазерлік буландыру арқылы нанобөлшек жасау. Жоғары сапалы индукционды қызу. Тотықсыздандырғыш қолдануымен химиялық әдістер. Термолиз. Импульсті лазер көмегімен нанобөлшектер жасау. НБ синтездеудің <<жасыл әдісі>>
                                       2
                                       2
                                       8
                                  7.1.1-7.1.4
5
Көміртекті наноқұрылымдар
Көміртекті байланыс табиғаты, аллотропиялық көміртек модификациясы (көміртекті будандастыру деңгейі). Кіші көміртекті кластерлер. Фуллерендер: ашық фуллерендер, фуллерендерді сұрыптау, табиғаттағы фуллерендер. Графен. Көміртекті нанотрубалар: нанотруба құрылымдары, нанотрубаларды электронды қасиеттері, алудық негізгі әдістері.
                                       4
                                       1
                                      10
                                       
6
Нанотехнология.
<<Нанотехнология>> терминінің алғаш қолданылуы. <<Нанотехнология>> терминінің қазіргі заманғы мағынасы. Наноматериалдар жасаудың екі принципі:  <<жоғарыдан-төмен>> және <<төменннен жоғары>>. <<Жоғарыдан-төмен>> тәсілі  -  механикалық немесе басқа өңдеудегі (диспергирлеу) микрообъектердің мөлшерінің азаюы. Мұндай тәсілмен алынған объекттердің тұрақсыздығы. <<Төменннен жоғары>> тәсілі  -  атомдардан және молекулалардан наноқұрылымдар құру, құрылым жасау. Мұндай құрылымның тұрақтылығы. Құрылым жасау түрлері: бастапқы молекулалардың өзін-өзі ұйымдастыру есебінен қрылым жасау. (коллоидты-химиялық факторлар, Ван-дер-Ваальсты және басқа әлсіз байланыстар есебінен, химиялық әрекеттесу, супрамолекулалы химия есебінен), ассемблер қолданумен құрылы жасау. Тірі ағзалардағы өзін-өзі ұйымдастыру процестері (құрылымдау және құрастыру). Литография. Молекулярлы-сәулелі эпитаксия.
                                       4
                                       1
                                      10
                                  7.1.1-7.1.4
7
Нанотехнология және наноматериалдарды қолдау.
Нанотехнологияны қолданудың айқын ерекшеліктері. Наноматериалдар электроникада. Наноматериалдар оптикада. Нанотехнология энергетикада. Нанотехнологиялар және қоршаған орта мәселелері. Нанотехнология және тағам өнімдерінің жетіспеушілік мәселелерін шешу. Нанобиотехнологиядағы және медицинадағы наноматериалдар. Нанотехнологияның дамуымен байланысты қауіптілік.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
8
Полимерлі жүйелердің өзін-өзі ұйымдастыруға қабілеттілігі. 
Табиғи биополимерлердің өзін-өзі ұйымдастыруы: ақуыздардың, нуклейн қышқылдардың. Блок-сополимерлер молекулаларындағы өзін-өзі ұйымдастыру.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
9
Нанотехнологиядағы полимерлердің негізгі қолдану аймағы. 
Полимерлердің нанобөлшектер тұрақтандырғышы ретінде қолдану. Мембрана  -  отынды элементтің кілтті бөлшегіндегі полимерлі наноқұрылымдар.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
10
Берілген қасиеті бойынша полимерлі наноматериалдарды алу.
Берілген қасиеті бойынша полимерлі наноматериалдарды алу.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
11
Аса берік полимерлер алу. 
Нейлон мен көміртек наноқұбырларынан жаңа композициялық аса берік полимерлер. Композитті алу фазааралық полимерлеу әдісі арқылы алынады. Ұзындығы 1 см-ге жететін наноқұбырдан өзгеше полимер. Жаңа материалдың тек қана аса берік болу қабілеттілігі ғана емес, сонымен қатар формасын сақтаудың шектелмеген уақыты.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
12
Полимерлі нанокомпозиттер және олардың қолдану аймағы, алу әдістері 
Нанобіркелкі пластинкалары бар төмен газ- және суөткізгішті пластмассалар. Аса жұқа катаң анықталған және бақыланған наноқұбыр тығыздық үлесімен пленка алу үшін кеңістіктегі берілген наноқұбырлар үлгісімен созылған қабаттар құру үшін көбік үрлеу экструзия әдісі. Молекулярлық деңгейдің полимерлі резеңкелі қоспасы. Оны алу тәсілдері. Нанооботтарды қозғалту үшін реактивті қозғалтқыштар сияқты жылдам полимерлену жолында түзіліа жатқан полимерлі материалдар. Фуллерен мен наноқұбырлар полимерлі композиттарынан жаңа күнді батареялар түрлері. Гидрогелдер негізінде нанокомпозиттер алу.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4
13
Нанообъекттерді және полимерлі нанокомпозиттерді зерттеу әдістері.
Электронды микроскопия нанообъекттерді зерттеу әдісі ретінде. Оптикалық микроскоптардың рұқсат берілген қабілеттілгіне негізгі шектеулер (Рэлейдің дифракционды рұқсат етілген шегі). Табиғи жарықтан шықпайтын толқын сәулеленуі қолданылатын құрылғылар құру. Электронды микроскоптар: жарықтандырушы электронды микроскоптар және сканирлеуші электронды микроскоптар. Туннельдік эффект. Сканирлеуші туннельдік микроскоп. Атомды-күш микроскоп. Нанообъекттер және нанокомпозиттердің басқа зерттеу әдістері.
                                       2
                                       1
                                       6
                                  7.1.1-7.1.4

3 ПӘНДІ ОҚЫП-БІЛУ ЖӨНІНДЕГІ ӘДІСТЕМЕЛІК ҰСЫНЫСТАР 

* Оқу сабақтарын ұйымдастыру.
<<Нанотехнологиядағы полимерлер>> курсты оқығанда негізгі мақсаттардың бірі - теориялық негіздерді игерумен қатар лабораторияда эксперименттік жұмысқа машықтануды үйрену, тәжірибе нәтижелері бойынша теориялық қорытынды жасап үйрену. Пәннің теориялық сұрақтары дәрістерде қарастырылады. Дәрістерде негізгі түсініктер мен заңдылықтар және күрделі немесе оқулықтарда жоқ сұрақтар туралы айтылады. Дәрістер конспектілері лабораториялық сабақтарға дайындық кезінде негіз болады, әдебиетпен дұрыс жұмыс істеуге көмектеседі. Практикалық сабақтарда теориялық негіздер, заңдылықтар дәлелін табады. Студенттер химиялық ойлау қасиетін және ғылыми-зерттеу жұмысына қабілеттілік иеленеді. Пәнді оқыту кезінде магистранттың өздік жұмысы да бар, және оған уақыт бюджетінің үлкен бөлігі арналған. 
 Аудиториядан тыс өздік жұмыс оқу әдебиеттерімен, үй тапсырмаларын орындауға жұмыс жасауды шамалайды. 
* Дәрістер
Дәрістер конспектілері материалды игеруге негіз болып табылады. Дәрісте конспект жазуға әрбір студент міндетті. Конспектті оқулықтардан және оқу құралдарынан алынған материалмен толықтырып, жазып алған өте пайдалы. Конспектті лектор беретін кеңестер кезінде де толықтыруға болады.
* Практикалықе жұмыс
 Практикалық жұмысқа дайындық:
-дәрістік конспекттермен, кітаптармен және оқу құралдарымен теориялық материал тақырыптарын оқу;
- оқытушы тапсырмасы бойынша керекті есептер шығарылады, графиктер құрылады, қорытынды жасалады; 
- орындалған жұмысқа есеп беріледі. 
* Өздік жұмыс
Оқу үрдісінде өздік жұмыс үлесі артып келеді. Тақырыпты терең игеру үшін оқулықтармен, оқу құралдарымен қосымша жұмыс істеу қажет. Сонымен қоса, есептер, үй тапсырмасы да өздік жұмысқа жатады. Магистранттың өздік жұмысын оқытушы тексереді. 
* Әдебиетпен жұмыс істеуге нұсқаулар
Бұл арнайы курс болғандықтан, негізгі оқулық жоқ. Әрбір тақырыпқа арнайы әдебиет тізімі,  әдістемелік құралдар мен нұсқаулар ұсынылады. Оқытушы тапсырма бергеннен кейін материалды оқулықтар, оқу құралдарынан, монографиялардан  оқу керек. Сұрақ негізін анықтап, заңдар, ережелерді, түсініктерді, формулаларды жаттау керек. Еске жақсы сақтау үшін қысқаша конспект жазып, немесе дәріс конспектісін толықтыра жазу керек. Сұрақты егжей-тегжейлі білу үшін қосымша әдебиет оқу керек. Теориялық материалды игергеннен кейін практикалық сабаққа дайындалу керек. 

4 КУРС ФОРМАТЫ 

Берілген нақты пән бойынша аптасына 1 рет 50 минуттық дәріс, аптасына 1 рет 50 минуттық практикалық сабақ жүргізу қарастырылған. Әрбір магистрант семестр бойы 4 жазбаша  БӨЖ орындайды.

5 КУРС САЯСАТЫ

Сабаққа қатысу: Дәрістерге, практикалық сабақтар және БОӨЖ қатысу қатаң түрде міндетті болып табылады. Егерде әлдебір себептермен сабаққа қатыса алмасаңыз, сізге барлық босатқан сабақтардағы қабылданбаған материалдар үшін жауапкершілік жүктеледі. Оқу жоспары бойынша босатқан (қатыспаған) сабақтарды қайта қабылдау қарастырылмаған, сондықтан мұғалім тапсырмасы бойынша студент босатқан тақырыбы бойынша 5 есеп шығаруы керек. 
Тәртіп: Сабақ барысында ұдайы тәртіпбұзушылық аудиториядан қуылумен жазаланады және сәйкесінше сабақ босатқаны үшін рейтінгілік бағасы төмендетіледі.
Бақылау тапсырмасы: олар орындалуға миндетти және белгіленген уақытта тапсырылуы керек. Кешіктіріліп орындалған жұмыс төмен бағаланады. 
Межелік аттестация: Межелік аттестация қорытындысы сабаққа қатысуы, белгіленген мерзімде СӨЖ орындауы, сабақ барысындағы ауызша немесе жазбаша жауаптарымен, тестілеу нәтижелерімен және межелік бақылауды ескере қойылады.
Көшіру және плагиат: әрбір көшіру немесе плагиат (қолдану, дайын тапсырмаларды және басқа студенттер жауаптарын көшіру) аудиториядан қуылумен және сәйкесінше <<қанағаттанарлықсыз>> бағасымен жазаланады.
Ұялы телефондар: сабақ барысында өшіріп қою..
Емтихан: қорытынды емтихан емтиханға босатылған барлық магистранттарға болады, ауызша билет бойынша. 

6 БАҒА ҚОЮДЫҢ САЯСАТЫ

Баллдарды апталарға және бақылау түрлеріне қарай бөлу 3 кестеде қарастырылған
                                                                  3 кесте 
                                   Апта
                            Бақылау түрі
                      Ұпайлардың барлығы
                                Ескерту 
                                       1
                                       2
                                       3
                                       4
                                      1-8
1-8 апта аралығында дәріс сабақтарына қатысу мен дайындалу
                                      30
                                       
                                       1
Практикалық сабақ №1 
                                       0
                                       
                                       2
Практикалық сабақ №2 
                                      20
                                       
                                       3
Практикалық сабақ №3
                                      20
                                       
                                       
МӨЖ №1
                                      50
                                    МӨЖ
                                       4
Практикалық сабақ №4
                                      20
                                       
                                       5
Практикалық сабақ №5
                                      20
                                       
                                       
МӨЖ №2
                                      50
                                    МӨЖ
                                       6
Практикалық сабақ №6
                                      20
                                       
                                       7
Практикалық сабақ №7
Межелік бақылау №1
                                       
                                      70
                            Тест-бақылау
1 мен 7 аптада оқу нәтижесі бойынша ұпайлардың барлығы
                                      300
                                       
                                     8-15
8-15 апта аралығында дәріс сабақтарына қатысу мен дайындалу
                                      30
                                       
                                       8
Практикалық сабақ №8
                                      14
                                       
                                       9
Практикалық сабақ №9
                                      14
                                       
                                       
МӨЖ №3
                                      50
                                    МӨЖ
                                      10
Практикалық сабақ №10
                                      14
                                       
                                      11
Практикалық сабақ №11
                                      14
                                       
                                      12
Практикалық сабақ №12
                                      14
                                       
                                      13
Практикалық сабақ №13
                                      14
                                       
                                       
МӨЖ №4
                                      50
                                    МӨЖ
                                      14
Практикалық сабақ №14
                                      16
                                       
                                      15
Практикалық сабақ №15 
Межелік бақылау №2 
                                       
                                      70
                            Тест-бақылау
8 мен 15 аптада оқу нәтижесі бойынша ұпайлардың барлығы
                                      300
                                       
Емтихан ұпайларының барлығы
                                      400
                                       
Академиялық кезең бойынша ұпайлардың барлығы
                                     1000
                                       

       Магистрант білімін бағалау шкаласы
                                                                   4 кесте
Баға
Әріппен белгіленуі
Процентпен белгіленуі
Балл
        Рейтингке қойылатын максимал балл
                               Өте жақсы
                                      А
                                      А-
                                    95-100
                                     90-94
                                     4,00
                                     3,67
                                    285-300
                                    270-284
                                  Жақсы
                                      В+
                                      В
                                      В-
                                     85-89
                                     80-84
                                     75-79
                                     3,33
                                     3,00
                                     2,67
                                    255-269
                                    240-254
                                    225-239
                              Қанағатта
                                 нарлық
                                      С+
                                      С
                                      С-
                                      Д+
                                      Д
                                     70-74
                                     65-69
                                     60-64
                                     55-59
                                     50-54
                                     2,33
                                     2,00
                                     1,67
                                     1,33
                                     1,00
                                    210-224
                                    195-209
                                    180-194
                                    165-179
                                    150-164
                              Қанағатта
                                 нарсыз
                                       F
                                     0-49
                                     0,00
                                     0-149

7.1 Негізгі әдебиет:
7.1.1 Нанотехнология негіздері: оқулық / З.А. Мансұров, Б.Қ. Діністанова, А.Р. Керімқұлова, М. Нәжіпқызы.- Алматы, 2014.- 247б. 
7.1.2 Уильямс, Л. Құпиясыз нанотехнологиялар: оқулық / Л. Уильямс, У. Адамс; қаз.тіліне ауд. Мансұров З.А., Нәжіпқызы М., Діністанова Б.Қ.; КР БҒМ.- Алматы: Print- S, 2012.- 386 б. 
7.1.3 Генералов, М.Б. Криохимическая нанотехнология: учеб. пособие / М.Б. Генералов.- М.: ИКЦ "Академкнига", 2006.- 325с. 
7.1.4 Композиционные полимерные материалы и технологии на их основе /С.Е.Кудайбергенов, М.Г.Яшкарова, К.Б.Мурзагулова и др - 2013
7.1.5 Композиционные гидрогелевые материалы/ Кудайбергенов С.Е., Ибраева Ж.Е., Яшкарова М.Г., Бектуров Е.А.- Семей, 2011.- 146 с. 
7.2 Қосымша әдебиет:
7.2.1 Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии.  -  М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005.  -  416 с.
7.2.2 Сергеев Г.Б. Нанохимия.-М. Изд. Моск. Ун-та.2007.
Пәндер
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz