ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНООБЪЕКТОВ
В настоящее время квантово-химические расчеты являются неотъемлемой частью исследований в области физики твердого тела, химии, биофизики. С помощью квантово-химических расчетов аналитически решаются задачи исследования электронной структуры, строения и предсказания новых соединений.
Из наиболее доступных и широко известных программ квантово-химических расчетов можно выделить пакеты HyperСhem и PC GAMESS.
С использованием пакетов программ HyperСhem и PC GAMESS была проведена оптимизация геометрии молекулы фуллерена С60 с симметрией С11 в приближении B3LYP/6-31G (d,p), а также рассчитан спектр ИК-поглощения.
Рис. ИК спектр поглощения С60
На рисунке представлен рассчитанный в PC GAMESS и построенный в программе Chemcraft колебательный спектр молекулы фуллерена С60 с симметрией С1. Для анализа мод был дополнительно рассчитан спектр графита. Спектр фуллерена, в отличие от спектра графита, состоит всего лишь из трех мод, что указывает на высокую симметрию молекулы. Первые две моды являются характеристическими, так как присутствуют в целом ряде соединений углерода и являются специфическими для связей C=C,С-С2.
Номер
полосы
|
Длина волны (опыт), нм
|
Длина волны (расчет), нм
|
Разница между расчетом и экспериментом, %
|
1
|
577
|
615
|
6,5
|
2
|
1183
|
1270
|
7,3
|
3
|
1429
|
1423
|
0,4
|
Результаты компьютерного моделирования и реального опыта [2] представлены в таблице. Разница между экспериментальными данными и моделью говорит об адекватности модели и примененного базиса.
А.М. Кувшинов
ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет»,
Институт государства и права, 1 к.
Научный руководитель: препод. Т.В. Черемисова
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ «NOISECONTROL»
ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ РАБОЧЕГО ШУМА
В сегодняшних школах абсолютно обычным явлением стало повышение уровня шума не только на переменах, но и на уроках. Конечно, речь идёт не столько о шуме, причиной которого является нарушение дисциплины, сколько о рабочем шуме при обсуждении учебных вопросов, решении заданий, дискуссиях, обсуждениях, физминутках. Проведенный опрос учителей подтверждает тот факт, что учащиеся плохо умеют контролировать громкость своего голоса на уроках.
В связи с выявлением такой проблемы возникла идея о создании компьютерной программы, которая могла бы контролировать уровень шума в классе и сообщать о превышении допустимой нормы, освобождая от этой задачи педагога.
Механизм работы программы подразумевает, что учителем заранее задаётся определённый уровень, воспринимающийся программой за норму. Через микрофон происходит захват звука, который создается в классе в каждый конкретный момент времени, и если при сравнение с заданным значением, громкость окажется выше, будет подан звуковой сигнал, сообщающий о необходимости обратить внимание на уровень шума.
Объект применения данной программы – учебный класс российской школы ( аудитория), но также при изменении определенных настроек программа может послужить и в других сферах.
Апробация программы была проведена на базе двух учебных заведений (МОУ лицей № 81, МОУ СОШ № 36) и показала прекрасные результаты. Было проведено тестирование эффективности программы в двух вариантах – для начальной школы и старшего звена – с целью получения более достоверных результатов.
Выявлены закономерности в изменении психофизиологического здоровья учащихся: мы можем говорить о возникновении положительной тенденции при использовании данной программы.
Новизна полученных результатов состоит в возможности эффективного использования программы с максимально простым интерфейсом для решения довольно ёмких и сложных задач различного характера.
Таким образом, мы можем говорить о повсеместном внедрение программы в учебный процесс с целью снижения уровня рабочего шума.
М.Ю. Котова, В.Э. Рахимова
ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»,
факультет защиты в чрезвычайных ситуациях, 3 к.
Научный руководитель: доц. Л.С. Беляева, ассист. О.Г. Смольникова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ОБЩЕЙ ХИМИИ
В современном мире компьютерные технологии нашли свое применение не только в повседневной жизни и производственной сфере, но и в процессе образования. Развитие информационных технологий в сфере образования происходит в основном по трем направлениям: использование презентаций при чтении лекций; создание электронных учебников и методических указаний; компьютерное тестирование для проверки уровня знаний. Одним из широко используемых инструментов в процессе обучения является программа Microsoft Power Point, которая открывает новые возможности при проведении как лекционных, так и практических занятий. Создание мультимедийных файлов позволяет представить необходимую информацию: графики, таблицы, схемы реакций, а также рисунки и фотографии, в наглядном и доступном для студентов виде. С помощью анимации возможна демонстрация опытов в динамическом режиме, что особенно важно при ознакомлении с химическими процессами, проведение которых недоступно по техническим причинам или из соображений безопасности. При внедрении слайдов в процесс чтения лекций у студентов задействуются несколько видов памяти: зрительная, слуховая, моторно-двигательная и ассоциативная, что способствует лучшему усвоению материала на уровне подсознания.
На сегодняшний день имеется достаточно большое количество электронных изданий по химии: «Открытая химия 2.0», «Общая химия» и т.д. Однако, несмотря на высокий технический уровень изготовления, данная продукция не учитывает специфики специальности, индивидуальных особенностей и предпочтений преподавателя. Таким образом, возникает необходимость создания авторских презентаций. В данной работе рассматривается некоторые возможности использования компьютерных технологий в УГАТУ при проведении занятий по курсу общей химии. В качестве примера возьмем тему «Строение атома», которая включает три раздела. В разделе «Предпосылки создания квантово – механической теории строения атома» рассматривается история открытия субатомных частиц и первых моделей атомов (модели Н.А. Морозова, Х. Нагаоки, Томпсона, Э. Резерфорда), требующих наглядного представления; изучение основных постулатов (теории Планка, Бора, принцип неопределенности). В разделе «Квантово – механическая теория строения атома» представлены: современная модель строения атома; объемное изображение и расположение в пространстве атомных орбиталей (s, p, d, f); охарактеризованы квантовые числа. При создании первых двух разделов были использованы как материалы классических учебников по общей химии (Н. В. Коровин, Н. С. Ахметов, В. В. Фролов, М. Х. Карапетьянц) так и вышеуказанных электронных изданий. Следующий раздел «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева» потребовал серьезной доработки. Авторы презентации пользуются лишь длиннопериодным вариантом периодической системы, который, во-первых, учитывает порядок заполнения энергетических подуровней, во-вторых, позволяет быстро и безошибочно определять семейство элемента и, соответственно, его валентные электроны. Для лучшего усвоения связи между положением элемента в периодической системе и электронным строением его атомов были задействованы эффекты анимации.
Контроль за качеством изучения темы проводится с помощью компьютерного тестирования, позволяющего значительно сократить временные рамки, необходимые на обработку результатов; автоматизировать процесс проверки ответов; свести к минимуму субъективное влияние преподавателя на результат.
Проведения занятий с использованием новых информационных технологий является актуальным для современного образования. При грамотном подходе процесс обучения будет не только интересным для студентов, но и поможет преподавателю развить свои профессиональные навыки.
Д.А. Саламатина
ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет»,
Международный институт финансов, управления и бизнеса, 4 к.
Научный руководитель: доц. А.Н.Тарасова
Достарыңызбен бөлісу: |
