Использование современного оборудования в образовательном процессе

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Использование современного оборудования в образовательном процессе
Окулова Е. О. ,
аспирант,
ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет
имени М.В. Ломоносова», Дружинина Е. А., доцент,
ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет
имени М.В. Ломоносова», г. Архангельск, Россия
Modern equipment in the educational process
Okulova O.E. ,
graduate, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov,
Druzhinina E.A. ,
Assoc. Prof., Northern (Arctic) Federal University named after M. V. Lomonosov,
Arkhangelsk, Russia
Аннотация. В статье рассмотрено применение в образовательном процессе современного наукоемкого оборудования — микроскопа, реализующего метод светлого поля в отражённом и проходящем свете. Представлены микрофотографии образцов материалов. Описаны возможности использования оборудования в образовательном процессе.
Abstract. This paper deals with the application in the educational process of modern high-tech equipment — a microscope that implements the method of the light field in the reflected and transmitted light. The authors show photomicrographs of material samples. Possibilities of use of the equipment in the educational process.
Ключевые слова: микроскоп, метод светлого поля в отраженном свете, метод светлого поля в проходящем свете, микрофотографии, поверхность, измерения, свойства.
Keywords: microscope, method brightfield reflected light bright, field method in transmitted light, photomicrographs, surface, measuring, properties
Образовательный процесс в высшем учебном заведении зачастую ведется с применением современных информационных технологий и оборудования. Сейчас никого не удивишь использованием ноутбуков, проекторов и интерактивных досок. Преподаватели стараются заинтересовать своим предметом, сделав его более увлекательным и наглядным. Одним из способов привлечения внимания студентов является применение наукоемкого оборудования, с помощью которого изучаются свойства различных материалов. К такому оборудованию относится микроскоп. В основе работы современных микроскопов лежат различные методы, например, к световой микроскопии относятся: метод светлого поля, метод темного поля, метод исследования в поляризованных лучах, метод фазового контраста и другие. Метод светлого поля используется:
1) в отражённом свете — при исследовании непрозрачных отражающих свет объектов, например шлифов металлов, срезов древесины различных пород, образцов тканных и нетканых материалов и др. В получаемом изображении, поверхность образцов видна из-за различия в отражающей способности её элементов- на светлом поле становятся видны также неоднородности, которые рассеивают падающий на них свет-
2) в проходящем свете — при изучении прозрачных объектов, у которых различные участки структуры по-разному поглощают свет. К таким объектам относятся препараты растений, волокна древесины, тонкие шлифы минералов и др. Этот метод применим также при наблюдении отражающих свет объектов, в том случае, когда они так рассеивают освещающий пучок, что его значительная часть не попадает в объектив [1].
Перечисленные объекты изучаются в таких дисциплинах, как материаловедение, древесиноведение, коллоидная химия, физика поверхности, молекулярная биология и т. п.
Одним из лидеров, производящих оптическое оборудование, является фирма Karl Zeiss. Микроскопы серии Axio Imager реализуют описанный выше метод светлого поля в отражённом и проходящем свете. Этот микроскоп представляет собой современное наукоёмкое оборудование, которое подключается к компьютеру и имеет собственное программное обеспечение. Это позволяет наиболее полно использовать информацию, получаемую с микроскопа: выводить микрофотографии на экран, сохранять и редактировать их, проводить необходимые измерения. Микроскоп позволяет рассматривать
у у
образцы при увеличении от 50 до 1000.
С помощью описанного оборудования были получены следующие микрофотографии поверхности образцов материалов в отраженном свете (рис. 1).
а б
в г
Рис. 1 — Микрофотографии образцов материалов в отражённом свете: а — хлопковая ткань- б — нейлоновая ткань- в — полиэтиленовая плёнка- г- поперечный срез древесины березы.
Полученные микрофотографии позволяют судить о поверхности материала: регулярности и нерегулярности структуры, анизотропии,
рассмотреть отдельные элементы материалов. А тонкие срезы органических материалов дают дополнительную информацию о её структуре. Особенно интересны образцы древесины (рис. 1 г), они позволяют рассмотреть отдельные клетки, их особенности. Например, у образцов лиственной древесины хорошо видны клетки либриформа, группы сосудов и сердцевинные лучи.
Рассмотрим микрофотографии образцов материалов полученные в проходящем свете. Этот метод позволяет изучать не поверхность материалов, как в отражённом свете, а отдельные структурные элементы (рис. 2).
в г
Рис. 2 — Микрофотографии образцов материалов в проходящем свете: а — волокна хвойной древесины- б — волокна лиственной древесины, в — однолетнее растение, г — волокна хлопка
На микрофотографиях представлены образцы волокон хвойной, лиственной древесины, хлопка. Используя программное обеспечение,
специально разработанное для микроскопа, можно произвести измерения размеров элементов волокон, их длину, толщину, углы изгиба.
Применение современного микроскопа в образовательном процессе позволяет более полно изучать материалы на микро- и макроуровнях, дает представление об отдельных его элементах. Новые информационные и наукоемкие технологии позволяют интенсифицировать образовательный процесс, увеличить скорость восприятия новой информации, повысить заинтересованность студентов в изучении нового материала, а также позволяет пробудить живой интерес к науке и научно-исследовательской деятельности.
Список литературы
1. Егорова О. В. Техническая микроскопия. Практика работы с микроскопами для технических целей. С микроскопом на «ты». — М.: Техносфера, 2007. — С. 360.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой