(2014) Лапшинский В.А. Тесты, задачи и творческие, задания для школьников и студентов

[VAL]

В.А. Лапшинский

ТЕСТЫ, ЗАДАЧИ И ТВОРЧЕСИЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ШОЛЬНИОВ И СТУДЕНТОВ МЛАДШИХ УРСОВ ТЕХНИЧЕСИХ ВУЗОВ: НАНОФИЗИА, НАНОЭЛЕТРОНИА, «ЖИВЫЕ» СИСТЕМЫ
(для юбилейного сборника "Датчики и системы", №1, 2015 г.

АННОТАЦИЯ
В 2014 г. в издательстве «БИНОМ» вышел в свет «Сборник задач и заданий с решениями, ответами и комментариями» (282 с.). Данный сборник подготовлен к изданию на основе проекта «Олимпиады школьников «Наноэлектроника», проведенных в разные годы в НИЯУ МИФИ и СПБГЭТУ ЛЭТИ. Обсуждается содержание сборника и опыт использования его материалов при проведении специализированных олимпиад, а также в учебном процессе на кафедре микро- и наноэлектроники НИЯУ МИФИ.

лючевые слова: проект «Олимпиада школьников «Наноэлектроника», сборник задач и заданий по наноэлектронике, кафедра «Микро- и наноэлектроника», НИЯУ МИФИ, издательство «БИНОМ».

Работа выполнена на кафедре «Микро- и наноэлектроника» НИЯУ МИФИ.
Валерий Алексеевич Лапшинский – канд. техн. наук, доцент кафедры.

[VAL]

В.А. Лапшинский

ТЕСТЫ, ЗАДАЧИ И ТВОРЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ И СТУДЕНТОВ МЛАДШИХ КУРСОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ: НАНОФИЗИКА, НАНОЭЛЕКТРОНИКА, «ЖИВЫЕ» СИСТЕМЫ

Академик А.А. Орликовский пишет: «Проведение в НИЯУ МИФИ олимпиад школьников по наноэлектронике – дело полезное и важное, поскольку служит для привлечения внимания людей к одному из самых передовых и востребованных направлений развития науки и техники. Предлагаемый к изданию сборник задач интересен для пытливых молодых умов тем, что задачи (иногда сложные и далеко выходящие за рамки школьной программы по физике) и задания с подробными комментариями дают неплохое представление о наноэлектронике и увлекают к ее более глубокому изучению» [1].

Рис. 1. Титул сборника [1]

В предлагаемом сборнике (рис.1) собраны избранные тестовые вопросы с ответами, задачи с решениями и пояснениями, которые предлагались участникам олимпиады на очных этапах олимпиад, проведенных в разные годы в НИЯУ МИФИ и СПБГТУ «ЛЭТИ» в 2009–2013 гг. Творческие задания с подробными комментариями, представленные в сборнике, были использованы в заочных (или Интернет-турах) олимпиад.

Рис. 2. Председатель оргкомитета первой олимпиады «Наноэлектроника» профессор В. С. Першенков (слева) и ответственный секретарь олимпиады доцент В. А. Лапшинский

Авторы заданий и задач (преподаватели кафедры «Микро- и наноэлектроника») и составитель сборника приложили максимум усилий, чтобы в комментариях пояснить и даже визуализировать новейшую и порой неизвестную школьникам и даже студентам младших курсов технических вузов терминологию в области физики наномира, наноэлектроники и «живых» систем. Поэтому данный сборник следует рассматривать не только как традиционное собрание физических задач с решениями, помогающее новым поколениям школьников-абитуриентов почувствовать уровень обучения в избранном вузе (в данном случае, имеется в виду МИФИ или ЛЭТИ), но и самостоятельно подготовиться к изучению самым передовых достижений современной науки и техники.

Данный сборник следует считать полезным дополнением к пока немногочисленному списку попу-лярных изданий на русском языке в области наноэлектроники и нанотехнологий [2-9]. Именно поэтому он может быть использован учителями физики (и не только физики, но и математики) общеобразовательных учреждений при подготовке и организации уроков с углубленным изучением физики макро- и наномира. Сборником могут также воспользоваться и преподаватели технических вузов, которые вместе со студентами изучают физику и математику.

Задачи и задания сборника охватывают довольно широкий круг вопросов и тем:
- историю и прогнозы для будущего электроники и «живых» систем;
- основы физики наномира и наноэлектроники. В том числе, основы «разумной» наноэлектроники;
- материалы и технологию микро- и наноэлектроники;
- особенности интегральных микро- и наноэлектронных схем (ИМС и ИНС);
- современную микро- и нанотехнику (МЭМС/НЭМС) и ее применение в различных областях.

В приложениях к сборнику имеются полезные методические материалы олимпиады «Наноэлектроника». В приложениях на основании опыта проведения олимпиад обсуждаются:
- рекомендации по методике оценки творческих заданий для членов жюри и одновременно их подготовке и оформлению для участников олимпиады;
- методические рекомендации по разработке новых заданий очного тура, основанные на статистике успешного решения задач участниками уже проведенных олимпиад;
- методические рекомендации по решению сложных задач по физике и математике;
- и другие материалы, включая справочные.

Очевидно, данные приложения будут полезны организаторам специализированных олимпиад, а также энтузиастам, которые, может быть, захотят присоединиться к олимпиаде «Наноэлектроника» и организуют ее проведение в собственных вузах.

В сборнике приведена обширная библиография (228 источников), которая имеет следующие разделы:
- популярная литература и ресурсы Интернета (микро- и наноэлектроника, нанотехнологии и нанотех-ника);
- дополнительная литература для абитуриентов, любящих решать задачи (физика, математика и синергетика, информатика, искусственный интеллект и робототехника, химия, биология и «живые системы»);
- учебники для вузов, в частности, изданные преподавателями кафедры микро- и наноэлектроники;
- профессиональная литература по нанотехнологии и нанотехнике, «разумной» наноэлектронике и «живым системам»;
- полезные словари и справочники (от нанотехнологических терминов до полного собрания законов Мерфи);
- интересные ресурсы Интернета.

Для информационной поддержки и эффективного управления проектом олимпиады «Наноэлектроника» студентами кафедры «Микро- и наноэлектроника»был создан Интернет-ресурс – сайт олимпиады [10,11]. В дальнейшем студенты кафедры, изучающие дисциплины «Компьютерный практикум», «Информационная техника» и «Компьютерные сети», публиковали свои работы, связанные с решением задач и заданий из сборника [12].

В заключение хотелось бы отметить, что в изданном сборнике его авторы и составитель постарались придерживаться стиля и традиций известного сборника задач [13], составленного препода-вателями МИФИ, к знаменитым лекциям по физике Нобелевского лауреата Р. Фейнмана [14,15].

[VAL]

Литература
1. Олимпиада школьников «Наноэлектроника». Сборник задач и заданий с решениями, ответами и комментариями / Под ред. доцента В.А. Лапшинского, М.: БИНОМ, 2014. – 282 с.
2. Нанотехнологии. Азбука для всех / под ред. Ю.Д. Третьякова. – М.: Физматлит, 2010. – 2-е изд., испр. и доп. – 368 с.
3. Алфимова М.М. Занимательные нанотехнологии. – М.: Парк-медиа: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 96 с.
4. Богданов К.Ю. Что могут нанотехнологии. – М.: Просвещение, 2009. — 96 с.
5. Андрюшин Е.А. Сила нанотехнологий: наука&бизнес. – М.: Фонд «Успехи науки», 2007. – 160 с.
6. Рыбалкина М. Нанотехнологии для всех. Большое в малом. – М.: Изд. www.nanonewsnet.ru. – 2005. – 444 с.
7. Кац Е.А. Фуллерены, углеродные нанотрубки и нанокластеры: родословная форм и идей / НАУКУ – ВСЕМ! Шедевры научно-популярной литературы. – 2-е изд. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. – 296 с.
8. Головин Ю.И. Наномир без формул / под ред. проф. Л.Н. Патрикеева. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. – 2012. – 543 с.
9. Ревич Ю.В. Занимательная микроэлектроника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007. – 592 с.
10. http://www.nano-e.ru/ – сайт олимпиады школьников «Наноэлектроника».
11. Ануфриев Б.Ф., Лапшинский В.А. Учебно-информационный сайт преподавателя как элемент «виртуального университета» в учебном процессе и профориентационной деятельности. – М.: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции «Управление большими системами» (УБС-2011).
12. Азбука наноэлектроники: сб. рефератов студентов кафедры микро- и наноэлектроники на сайте олимпиады «Наноэлектроника» НИЯУ МИФИ. URL: http://nano-e.ucoz.ru/publ.
13. Задачи и упражнения с ответами и решениями / под общ. ред. Л.П. Леванюка. – М.: Мир, 1969. – 624 с. (Сер. Фейнмановские лекции по физике).
14. Фейнман Р. Дюжина лекций: шесть попроще и шесть посложнее: пер. с англ. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2009. – 3-е изд. – 318 с.
15. Фейнман Р. Характер физических законов: нобелевская и мессенджеровская лекции: пер. В.П. Голышева и Э.Л. Наппельбаума. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. – 176 с.

[VAL]

:doh: