Металлизация керамики

Металлизация керамики

Содержание

Введение

. Принципы организации учебного процесса в вузе

.1 Общие положения

.2 Образовательные учебные программы и учебные планы при кредитной технологии обучения

.3 Учебный процесс по кредитной технологии обучения

. Методика и техника подготовки и проведения занятий

.1 Методика и техника подготовки и проведения лекций

. Анализ учебных занятий

Заключение

Введение

обучение лекция керамика металлизация

Педагогическая практика магистранта является составной частью учебного плана и одним из важнейших условий по подготовке высококлассных специалистов. Прохождение практики позволяет полнее раскрыть свой творческий потенциал, осуществить осознанный выбор деятельности в одной из сфер практической психологии, реально представить себе личные и деловые качества, необходимые для преподавания в реальных условиях. С целью более качественного осуществления педагогической деятельности, было принято решение вузовские занятия проводить в паре. Время проведения одного занятия на одного человека составляет 50 минут. Продолжительность педагогической практики в соответствии с государственными требованиями составляет 3 недели. Содержание педагогической практики включает следующие направления и виды деятельности магистрантов:

ознакомление с административно-управленческой и методической деятельностью учебно-воспитательных учреждений;

выполнение учебно-практических и научно-исследовательских заданий;

проведение серии лекций по предмету и практических занятий;

ведение учебной документации. Цели педагогической практики:

развитие педагогического мышления, становление индивидуального педагогического стиля, формировали исследовательского подхода к работе;

подготовка к целостному выполнению функций преподавателя, к проведению системы учебно-воспитательной работы со студентами;

отработка педагогических умений целеполагания, диагностико-аналитических, коммуникативных и конструктивных умений.

1. Принципы организации учебного процесса в вузе

.1 Общие положения

. Настоящие Правила организации учебного процесса по кредитной технологии обучения (далее - Правила), разработаны в целях реализации Закона Республики Казахстан «Об образовании».

. Для международного признания национальных образовательных учебных программ, обеспечения мобильности обучающихся и преподавателей организаций образования, а также повышения качества образования и обеспечения преемственности всех уровней образования в организациях образования реализуется единая кредитная технология обучения.

. Кредитная технология обучения осуществляется на основе выбора и самостоятельного планирования обучающимся последовательности изучения дисциплин с использованием кредита как унифицированной единицы измерения объема учебной работы обучающегося и преподавателя.

. При кредитной технологии обучения учет трудоемкости учебной работы осуществляется по объему преподаваемого материала, измеряемого в кредитах.

. Кредитная технология обучения является накопительной, что означает нарастающий учет ранее освоенных кредитов по всем уровням образования.

. В Правилах используются следующие основные понятия и определения:

) академический календарь (Academic Calendar) - календарь проведения учебных и контрольных мероприятий, профессиональных практик в течение учебного года с указанием дней отдыха (каникул и праздников);

) академический период (Term) - период теоретического обучения, устанавливаемый самостоятельно организацией образования в одной из трех форм: семестр, триместр, квартал;

) академическая мобильность - это перемещение обучающихся или преподавателей-исследователей для обучения или проведения исследований на определенный академический период: семестр, или учебный год в другое высшее учебное заведение (внутри страны или за рубежом) с обязательным перезачетом освоенных образовательных программ в виде кредитов в своем вузе или для продолжения учебы в другом вузе;

) академическая свобода - совокупность полномочий субъектов образовательного процесса, предоставляемых им для самостоятельного определения содержания образования по дисциплинам компонента по выбору, дополнительным видам обучения и организации образовательной деятельности с целью создания условий для творческого развития обучающихся, преподавателей и применения инновационных технологий и методов обучения;

) академический рейтинг обучающегося (Rating) - количественный показатель уровня овладения обучающимся учебной программы дисциплин, составляемый по результатам промежуточной аттестации;

) академическая степень (Degree) - степень, присуждаемая организациями образования обучающимся, освоившим соответствующие образовательные учебные программы, по результатам итоговой аттестации;

) академический час - время контактной работы обучающегося с преподавателем по расписанию на всех видах учебных занятий (аудиторная работа) или по отдельно утвержденному графику;

) активные раздаточные материалы (АРМ) (Hand-outs) - наглядные иллюстрационные материалы, раздаваемые на учебных занятиях для мотивации обучающегося к творческому успешному усвоению темы (тезисы лекции, ссылки, слайды, примеры, глоссарий, задания для самостоятельной работы);

) итоговая аттестация обучающихся (Qualification Examination) - процедура, проводимая с целью определения степени освоения ими объема учебных дисциплин, предусмотренных государственным общеобязательным стандартом образования;

) промежуточная аттестация обучающихся - процедура, проводимая в период экзаменационной сессии с целью оценки качества освоения обучающимися содержания части или всего объема учебной дисциплины после завершения ее изучения;

) самостоятельная работа обучающегося (далее - СРО) - работа по определенному перечню тем, отведенных на самостоятельное изучение, обеспеченных учебно-методической литературой и рекомендациями, контролируемая в виде тестов, контрольных работ, коллоквиумов, рефератов, сочинений и отчетов; в зависимости от категории обучающихся она подразделяется на самостоятельную работу студента (далее - СРС), самостоятельную работу магистранта (далее - СРМ) и самостоятельную работу докторанта (далее - СРД); весь объем СРО подтверждается заданиями, требующими от обучающегося ежедневной самостоятельной работы;

) учебные достижения обучающихся - знания, умения, навыки и компетенции обучающихся, приобретаемые ими в процессе обучения и отражающие достигнутый уровень развития личности;

) контроль учебных достижений обучающихся - проверка уровня знаний обучающихся различными формами контроля (текущий, рубежный и итоговый) и аттестации, определяемыми самостоятельно высшим учебным заведением;

) текущий контроль успеваемости обучающихся - систематическая проверка знаний обучающихся в соответствии с учебной программой, проводимая преподавателем на аудиторных и внеаудиторных занятиях в течение академического периода;

) двудипломное образование - возможность параллельного обучения по двум учебным планам (образовательным программам) с целью получения двух равноценных дипломов (Double Major) или одного основного и второго дополнительного дипломов (Major - Minor);

) Европейская система трансферта (перевода) и накопления кредитов (ECTS) - способ присвоения зачетных единиц (кредитов) компонентам образовательных программ (дисциплинам, курсам, модулям), с помощью которых осуществляется сравнение и перезачет освоенных обучающимися учебных дисциплин (с кредитами и оценками) при смене образовательной траектории, учебного заведения и страны обучения;

) Индивидуальный учебный план - учебный план, формируемый на каждый учебный год обучающимся самостоятельно с помощью эдвайзера на основании типового учебного плана и каталога элективных дисциплин;

) кредит (Credit, Credit-hour) - унифицированная единица измерения объема учебной работы обучающегося/преподавателя;

) кредитная технология обучения - обучение на основе выбора и самостоятельного планирования обучающимся последовательности изучения дисциплин с использованием кредита как унифицированной единицы измерения объема учебной работы обучающегося и преподавателя;

) итоговый контроль - контроль учебных достижений обучающихся с целью оценки качества освоения ими программы учебной дисциплины, проводимый в период промежуточной аттестации в форме экзамена, если дисциплина изучается на протяжении нескольких академических периодов, то итоговый контроль может проводиться по части дисциплины, изученной в данном академическом периоде;

) рубежный контроль - контроль учебных достижений обучающихся по завершении раздела (модуля) одной учебной дисциплины;

) запись на учебную дисциплину (Enrollment) - процедура предварительной записи обучающихся на учебные дисциплины;

) балльно-рейтинговая буквенная система оценки учебных достижений - система оценки уровня учебных достижений в баллах, соответствующих принятой в международной практике буквенной системе с цифровым эквивалентом, и позволяющая установить рейтинг обучающихся;

) офис (отдел, сектор) Регистратора - академическая служба, занимающаяся регистрацией всей истории учебных достижений обучающегося и обеспечивающая организацию всех видов контроля знаний и расчет его академического рейтинга;

) самостоятельная работа обучающегося под руководством преподавателя (далее - СРОП) - внеаудиторная работа обучающегося под руководством преподавателя, проводимая по утвержденному графику; в зависимости от категории обучающихся она подразделяется на: самостоятельную работу студента под руководством преподавателя (далее - СРСП), самостоятельную работу магистранта под руководством преподавателя (далее - СРМП) и самостоятельную работу докторанта под руководством преподавателя (далее - СРДП);

) средний балл успеваемости (Grade Point Average - GPA) - средневзвешенная оценка уровня учебных достижений обучающегося за один учебный год по выбранной программе (отношение суммы произведений кредитов на цифровой эквивалент баллов оценки промежуточной аттестации по дисциплинам к общему количеству кредитов за текущий период обучения);

) рабочий учебный план - документ, разрабатываемый организациями образования самостоятельно на основе типового учебного плана специальности и индивидуальных учебных планов обучающихся;

) описание дисциплины (Course Description) - краткое описание дисциплины (состоит из 5-8 предложений), включающее в себя цели, задачи и содержание дисциплины;

) пререквизиты (Prerequisite) - дисциплины, содержащие знания, умения и навыки, необходимые для освоения изучаемой дисциплины;

) постреквизиты (Postrequisite) - дисциплины, для изучения которых требуются знания, умения и навыки, приобретаемые по завершении изучения данной дисциплины;

) программа дисциплины (Syllabus) - учебная программа, включающая в себя описание изучаемой дисциплины, цели и задачи дисциплины, краткое ее содержание, темы и продолжительность их изучения, задания самостоятельной работы, время консультаций, расписание проверок знаний обучающихся, требования преподавателя, критерии оценки знаний обучающихся и список литературы;

) транскрипт (Transcript) - документ, содержащий перечень освоенных дисциплин за соответствующий период обучения с указанием кредитов и оценок в буквенном и цифровом выражении;

) тьютор - преподаватель, выступающий в роли академического консультанта студента по освоению конкретной дисциплины;

) типовой учебный план - документ, регламентирующий перечень и объем учебных дисциплин профессиональной учебной программы образования, порядок их изучения и формы контроля;

) эдвайзер (Advisor) - преподаватель, выполняющий функции академического наставника обучающегося по соответствующей специальности, оказывающий содействие в выборе траектории обучения (формировании индивидуального учебного плана) и освоении образовательной программы в период обучения;

) элективные дисциплины - учебные дисциплины, входящие в компонент по выбору в рамках установленных кредитов и вводимые организациями образования, отражающие индивидуальную подготовку обучающегося, учитывающие специфику социально-экономического развития и потребности конкретного региона, сложившиеся научные школы высшего учебного заведения.

1.2 Образовательные учебные программы и учебные планы при кредитной технологии обучения

. Содержание образовательных программ устанавливается соответствующими государственными общеобязательными стандартами образования и реализуется через учебные планы и программы.

. Учебные планы разрабатываются в трех формах:

) типовые учебные планы (далее - ТУП);

) рабочие учебные планы (далее - РУП);

) индивидуальные учебные планы (далее - ИУП).

. Во всех формах учебных планов используется единая система кодировки дисциплин, предусматривающая присвоение каждой учебной дисциплине учебного плана соответствующего кода в символах буквенного и цифрового выражения.

. ТУП утверждается уполномоченным органом в области образования. В ТУПе определяется трудоемкость каждой учебной дисциплины обязательного компонента в кредитах, а компонент по выбору указывается общим количеством кредитов.

. В РУП определяется перечень и трудоемкость каждой учебной дисциплины обязательного компонента и компонента по выбору в кредитах, порядок их изучения, виды учебных занятий и формы контроля.

. РУП разрабатывается на учебный год и утверждается руководителем организации образования на основании решения ученого (педагогического) совета.

РУП служит основой для расчета трудоемкости учебной работы преподавателя. 13. Форма, структура и порядок разработки РУП и ИУП определяются организацией образования самостоятельно.

. ИУП определяет индивидуальную образовательную траекторию каждого обучающегося отдельно.

. ИУП утверждаются деканом факультета (руководителем отделения) в трех экземплярах: один - хранится в деканате (отделении) и служит основой для осуществления контроля за выполнением и освоением обучающимся профессиональной учебной программы, второй - передается в офис Регистратора для организации промежуточной аттестации, третий - вручается обучающемуся.

. В дополнение к ТУП разрабатывается каталог элективных дисциплин (далее - КЭД), который представляет собой систематизированный аннотированный перечень всех дисциплин компонента по выбору, содержащий их краткое описание с указанием цели изучения, краткого содержания (основных разделов) и ожидаемых результатов изучения (приобретаемые обучающимися знания, умения, навыки и компетенции).

В КЭД отражаются пререквизиты и постреквизиты каждой учебной дисциплины. КЭД обеспечивает обучающимся возможность альтернативного выбора элективных учебных дисциплин.

. Организация образования обеспечивает учебный процесс в полном объеме информационными источниками: учебниками, учебными пособиями, методическими пособиями и разработками по учебным дисциплинам, активными раздаточными материалами и указаниями по самостоятельной работе, электронными учебниками, доступом к сетевым образовательным ресурсам. Каждый обучающийся обеспечивается справочником-путеводителем на весь период обучения.

.3 Учебный процесс по кредитной технологии обучения

. Основными задачами организации учебного процесса с использованием кредитной технологии являются:

) унификация объема знаний;

) создание условий для максимальной индивидуализации обучения;

) усиление роли и эффективности самостоятельной работы обучающихся;

) выявление реальных учебных достижений обучающихся на основе эффективной процедуры их контроля.

. Кредитная технология обучения включает:

) введение системы кредитов для оценки трудозатрат обучающихся и преподавателей по каждой дисциплине;

) свободу выбора обучающимися дисциплин, включенных в КЭД, обеспечивающую их непосредственное участие в формировании ИУП;

) свободу выбора обучающимися преподавателя;

) вовлечение в учебный процесс эдвайзеров, содействующих обучающимся в выборе образовательной траектории;

) использование интерактивных методов обучения;

) активизацию самостоятельной работы обучающихся в освоении образовательной программы;

) академическую свободу факультета (отделения) и кафедр в организации учебного процесса, формировании образовательных программ;

) обеспечение учебного процесса всеми необходимыми учебными и методическими материалами на бумажных и электронных носителях;

) эффективные методы контроля учебных достижений обучающихся;

) использование балльно-рейтинговой системы оценки учебных достижений обучающихся по каждой учебной дисциплине.

. Организация учебного процесса в рамках одного учебного года осуществляется на основе академического календаря, который утверждается руководителем организации образования, на основании решения ученого (педагогического) совета.

. Учебный год состоит из академических периодов, периодов промежуточной аттестации, каникул и практик. На выпускном курсе в учебный год включается период итоговой аттестации.

Академический период в зависимости от его формы имеет продолжительность 15 недель для семестра, 10 недель для триместра и 8 недель для квартала. Период промежуточной аттестации имеет продолжительность не менее 1 недели. Каникулы предоставляются обучающимся после каждого академического периода, при этом продолжительность каникулярного времени в учебном году составляет не менее 7 недель.

. Допускается введение летнего семестра за исключением выпускного курса продолжительностью до 6 недель для удовлетворения потребностей в дополнительном обучении, ликвидации академической задолженности или разницы в учебных планах, изучения по согласованию с другими вузами учебных дисциплин и освоении кредитов обучающимися с обязательным их перезачетом в своем вузе.

. Планирование учебной нагрузки профессорско-преподавательского состава осуществляется в академических часах, представляющих собой время контактной работы преподавателя с обучающимся по расписанию на аудиторных учебных занятиях или по отдельно утвержденному графику для других видов учебной работы.

Один академический час аудиторной работы равен 50 минутам. Исключение составляют студийные и лабораторные занятия, а также занятия физического воспитания, где академический час равен соответственно 75 минутам - для студийных занятий или 100 минутам - для лабораторных занятий и занятий физического воспитания.

Один академический час всех видов практики, научно-исследовательской работы обучающихся, итоговой государственной аттестации обучающихся равен 50 минутам.

. При планировании объема учебной работы исходят из того, что один кредит равен 15 академическим часам следующих видов учебной работы: аудиторной работы обучающегося на протяжении академического периода в виде семестра, равномерно распределенной по 1 часу в неделю; работы обучающегося с преподавателем в период профессиональных и исследовательских практик; работы обучающегося с преподавателем в период научно-исследовательской работы; работы обучающегося по написанию и защите дипломной работы (проекта), магистерской или докторской диссертации; работы обучающегося по подготовке и сдаче государственного экзамена по специальности (комплексного экзамена).

. Учебная нагрузка обучающихся определяется продолжительностью академического часа и объемом учебных часов (по 50 минут), сопровождающих академические часы для разных видов учебной работы. Поскольку один академический час аудиторной работы может быть равен 50, 75 или 100 минутам, то академические часы аудиторной работы обучающегося дополняются соответствующим числом часов СРО таким образом, что на один кредит суммарная учебная нагрузка обучающегося в неделю на протяжении академического периода в виде семестра равна 3 часам в бакалавриате, 4 и 5 часам, соответственно, в профильной и в научной и педагогической магистратуре и 7 часам в докторантуре.

Занятия по физической культуре не сопровождаются дополнительными часами СРС. Каждый академический час практики (кроме учебной) сопровождается соответствующим числом учебных часов дополнительной работы обучающегося: 1 часом - для педагогической практики, 4 часами - для производственной практики и 7 часами - для исследовательской практики.

Каждый академический час научно-исследовательской (экспериментально-исследовательской) работы обучающегося (магистранта, докторанта), включая выполнение магистерской или докторской диссертации, сопровождается 7 часами СРО.

Каждый академический час итоговой аттестации обучающегося представляет собой учебный час контактной работы обучающегося с преподавателем по выполнению и защите дипломной работы (проекта), магистерской или докторской диссертации или работы обучающегося с преподавателем по подготовке и сдаче государственного экзамена (комплексного экзамена). Каждый академический час итоговой аттестации обучающегося сопровождается 6 часами СРО.

. Профессиональная практика является обязательным компонентом учебной программы высшего образования. Она подразделяется на учебную, педагогическую, производственную и преддипломную. Общий объем всех видов профессиональных практик составляет не менее 6 кредитов.

. В магистратуре и докторантуре вводится исследовательская практика.

. Продолжительность практик определяется в неделях исходя из нормативного времени работы обучающегося на практике в течение недели, равного 30 часам (6 часов в день при 5-дневной рабочей неделе). Для вычисления количества недель объем практики в кредитах умножается на трудоемкость соответствующего вида практики в учебных часах и делится на продолжительность работы обучающегося на практике в течение недели, то есть на 30 часов.

Поскольку трудоемкость 1 кредита практики составляет 15 часов (по 50 мин.) для учебной практики, 30 часов (по 50 мин.) для педагогической практики, 75 часов (по 50 мин.) для производственной практики и 120 часов (по 50 мин.) для исследовательской практики, то соответственно продолжительность практики на 1 кредит в неделях составляет: 0.5 недели для учебной практики, 1 неделя - для педагогической практики, 2.5 недели - для производственной практики и 4 недели - для исследовательской практики.

. Планирование итоговой аттестации обучающихся и научно-исследовательской (экспериментально-исследовательской) работы магистрантов и докторантов в неделях определяется исходя из нормативного времени работы обучающихся в течение недели, равного 54 часам (9 часов в день, включая СРО, при 6-дневной рабочей неделе).

. Одному кредиту научно-исследовательской работы магистранта (далее - НИРМ), экспериментально-исследовательской работы магистранта (далее - ЭИРМ), научно-исследовательской работы докторанта (далее - НИРД) соответствует 120 (15 х 8) часов работы обучающегося, то есть 2,2 недели.

Одному кредиту итоговой аттестации соответствует 105 (15 х 7) часов, то есть 2 недели. Из них 15 контактных часов работы обучающегося с преподавателем и 90 часов СРО. На подготовку и сдачу государственного экзамена по специальности (комплексного экзамена) отводится 2 недели (1 кредит).

На написание и защиту дипломной работы (проекта), магистерской или докторской диссертации отводится соответственно 2, 3 и 4 кредита, то есть соответственно 4, 6 и 8 недель.

. Учебные занятия проводятся преимущественно в активных творческих формах (кейс-стади, деловые игры, тренинги, диспуты, круглые столы, семинары).

. В целях обеспечения индивидуальной образовательной траектории и выборности преподавателей при кредитной технологии обучения расписание учебных занятий составляется в разрезе учебных дисциплин и преподавателей.

Учебные занятия организуются:

) для обучающихся очной формы - в одну или в две смены с 8.00 часов до 18.30 часов;

) для обучающихся вечерней формы - в одну смену с 19.00 часов до 22.00 часов;

) для обучающихся заочной формы - в течение дня с 8.00 часов до 20.00 часов в зависимости от наличия свободного аудиторного фонда.

. В целях обеспечения выборности учебных дисциплин и преподавателей расписание учебных занятий при кредитной технологии обучения составляется в разрезе учебных дисциплин и преподавателей.

. Академические потоки и группы формируются по принципу достаточного количества обучающихся, записавшихся на данную дисциплину и к данному преподавателю, и достижения достаточного уровня их рентабельности.

Наполняемость академического потока и группы определяется организацией образования самостоятельно.

. При кредитной технологии обучения самостоятельная работа обучающихся подразделяется на две части: на самостоятельную работу, которая выполняется под руководством преподавателя (СРОП), и на ту часть, которая выполняется полностью самостоятельно (СРОС - собственно СРО). Весь объем СРО подтверждается заданиями, требующими от обучающегося ежедневной самостоятельной работы.

. Доля СРОП (СРСП, СРМП, СРДП) в общем объеме СРО определяется организацией образования самостоятельно. СРОП является внеаудиторным видом работы обучающихся, которая выполняется им в контакте с преподавателем. СРОП выполняется по отдельному графику, который не входит в общее расписание учебных занятий. В СРОП входят консультации по наиболее сложным вопросам учебной программы, выполнению домашних заданий, курсовых проектов (работ), контроль семестровых работ, отчетов и других видов заданий СРО.

. Запись обучающихся на изучение дисциплин (Enrollment) организуется офисом Регистратора. При этом для проведения организационно-методических и консультационных работ привлекаются структурные подразделения и эдвайзеры.

. Кредитная технология обучения основана на самостоятельном планировании обучающимся образовательной программы, выборе индивидуальной траектории обучения, мотивации повышения уровня самообразования.

При составлении своего ИУП обучающиеся:

) знакомятся с правилами организации учебного процесса по кредитной технологии обучения;

) соблюдают установленные сроки регистрации на учебные дисциплины и внесения изменений в ИУП;

) записываются не менее чем на установленное количество кредитов в учебном году для освоения образовательной программы соответствующего уровня.

. Обучающиеся на платной основе в зависимости от платежеспособности, формы обучения, индивидуальных способностей сформировывают свой ИУП с меньшим количеством кредитов, чем установлено для освоения образовательной программы соответствующего уровня, при этом увеличивается срок обучения.

. Для обеспечения академической мобильности обучающиеся изучает отдельные дисциплины в других организациях образования, в том числе за рубежом. При этом руководитель организации образования определяет верхний предел количества кредитов для изучения в других организациях образования. В случае изучения отдельных дисциплин в организациях образования Республики Казахстан между организациями образования заключается двусторонний договор.

. В случае изучения отдельных дисциплин в других организациях образования после прохождения промежуточной аттестации по дисциплине обучающийся представляет в деканат (отделение) своей организации образования экзаменационную ведомость (либо транскрипт) с указанием оценок по экзамену, итоговой оценки по дисциплине и количества освоенных кредитов.

. Вузы, реализующие совместные образовательные программы в партнерстве с зарубежными вузами, осуществляют перезачет освоенных кредитов в вузе-партнере эквивалентно казахстанским кредитам и ECTS. 43. В целях повышения качества реализации образовательной программы и обеспечения объективности оценки учебных достижений обучающихся процессы обучения и итогового контроля разделяются.

. Учебные достижения (знания, умения, навыки и компетенции) обучающихся оцениваются в баллах по 100-бальной шкале, соответствующих принятой в международной практике буквенной системе (положительные оценки, по мере убывания, от «А» до «D», «неудовлетворительно» - «F») с соответствующим цифровым эквивалентом по 4-х балльной шкале, согласно приложению 1 к настоящим Правилам.

. Организация системы контроля учебных достижений обучающихся осуществляется офисом Регистратора, который подчиняется заместителю руководителя организации образования по учебной работе. Офис Регистратора ведет историю учебных достижений обучающихся в течение всего периода обучения, которая отражается в транскрипте по форме согласно приложению 2 к настоящим Правилам. Транскрипт выдается по запросу обучающегося за любой период его обучения.

. Обучающий преподаватель проводит все виды текущего и рубежного контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся (среднее арифметическое оценок текущего и рубежных контролей). При этом учебные достижения обучающихся оцениваются по 100-балльной шкале за каждое выполненное задание.

. Итоговая оценка по дисциплине включает оценки текущей успеваемости и итогового контроля (экзаменационной оценки). Доля оценки текущей успеваемости составляет не менее 60% в итоговой оценке степени освоения студентом программы учебной дисциплины. Оценка итогового контроля составляет не менее 30% итоговой оценки знаний по данной учебной дисциплине.

. Положительная итоговая оценка служит основанием для дополнения освоенных кредитов установленным количеством кредитов по соответствующей дисциплине и заносится в транскрипт обучающегося.

При получении обучающимся по итоговому контролю (экзамену) оценки «неудовлетворительно», итоговая оценка по дисциплине не подсчитывается.

. Пересдача положительной оценки по итоговому контролю с целью ее повышения в этот же период промежуточной аттестации не разрешается.

. Для получения положительной оценки обучающийся в следующем академическом периоде или в летнем семестре на платной основе вновь посещает все виды учебных занятий, предусмотренные рабочим учебным планом по данной дисциплине, получает допуск и сдает итоговый контроль.

. Стоимость одного кредита рассчитывается как отношение между утвержденной стоимостью обучения и количеством кредитов, установленным организацией образования для освоения всей программы обучения.

Основой для начисления оплаты за обучение каждого конкретного обучающегося за академический период или за учебный год является его ИУП. При этом сумма оплаты за обучение обучающегося устанавливается равной произведению количества запланированных в ИУП кредитов на утвержденную стоимость одного кредита.

. Организациям образования рекомендуется устанавливать одинаковую стоимость одного кредита независимо от специальностей, которая рассчитывается как среднее арифметическое стоимостей обучения по всем специальностям, по которым ведется подготовка.

. Планирование педагогической нагрузки ППС осуществляется в академических часах с учетом соотношения количества академических часов на один кредит по видам учебной работы, и/или в кредитах. Педагогическая нагрузка преподавателя на аудиторных занятиях рассчитывается по контактному времени работы преподавателя с потоком, группой, подгруппой. Затраты времени на индивидуальные виды работ с каждым обучающимся (прием заданий на СРС, курсовых работ (проектов), прием экзаменов, в том числе в составе ГАК, руководство выпускными работами) рассчитываются на основе норм времени, устанавливаемых высшим учебным заведением самостоятельно.

. Обучающимся по государственному образовательному гранту по итогам промежуточной аттестации начисляется стипендия при условии сдачи всех экзаменов с оценками «А», «А-», «В+», «В», «В-».

. По итогам учебного года с учетом результатов летнего семестра офис Регистратора рассчитывает средний балл успеваемости (GPA) как средневзвешенную оценку уровня учебных достижений обучающегося.

. Для перевода с курса на курс вузом самостоятельно в разрезе курсов устанавливается переводной балл - величина минимального среднего балла успеваемости, допускающего перевод обучающегося на следующий курс.

. Обучающемуся, выполнившему программу курса в полном объеме, но не набравшему переводной балл, с целью повышения своего среднего балла успеваемости (GPA), предоставляется возможность в летнем семестре повторно изучить отдельные дисциплины на платной основе (за исключением дисциплины «История Казахстана», по которой сдается государственный экзамен) и повторно сдать по ним экзамены.

. Обучающийся, не набравший по итогам учебного года с учетом результатов летнего семестра переводной балл, остается на повторный курс обучения. Обучающийся, оставленный на повторный курс обучения, обучается по ранее принятому индивидуальному учебному плану или формирует новый индивидуальный учебный план. 59. Обучающийся по государственному образовательному заказу, оставленный на повторный курс обучения, лишается государственного образовательного гранта на дальнейший период обучения.

. При переводе и восстановлении обучающихся, выходе их из академического отпуска курс обучения определяется с учетом пререквизитов.

. Основным критерием завершенности образовательного процесса по подготовке бакалавра является освоение студентом не менее 129 кредитов теоретического обучения, а также не менее 6 кредитов практик, не менее 2 кредитов на подготовку, написание и защиту дипломной работы (проекта) и не менее 1 кредита на подготовку и сдачу государственного экзамена по специальности.

С учетом специфики отдельных специальностей (включая программы высшего специального образования) основным критерием завершенности образовательного процесса является освоение студентом: по группе «Искусство» - до 160-180 кредитов теоретического обучения; по группе «Военное дело и безопасность» - до 170-190 кредитов; по группе «Ветеринария» - до 160 кредитов; по группе «Здравоохранение и социальное обеспечение (медицина) - до 190-224 кредитов. При этом вуз увеличивает объем кредитов, необходимых для освоения, по реализуемым образовательным программам в зависимости от их особенностей.

. Основным критерием завершенности образовательного процесса по подготовке магистров является освоение магистрантом: при научной и педагогической подготовке - не менее 51 кредитов, из них не менее 34 кредитов теоретического обучения, не менее 6 кредитов практики, не менее 7 кредитов научно-исследовательской работы; при профильной подготовке - не менее 26 кредитов (со сроком обучения 1 год) и не менее 38 кредитов (со сроком обучения 1,5 года), из них соответственно не менее 18 и 28 кредитов теоретического обучения, не менее 2 и 3 кредитов практики, не менее 2 и 3 кредитов экспериментально-исследовательской работы.

. Основным критерием завершенности образовательного процесса по подготовке докторов философии (PhD) или доктора по профилю является освоение докторантом не менее 60 кредитов, из них не менее 30 кредитов теоретического обучения, а также не менее 6 кредитов практики.

. Обучающимся, освоившим профессиональную образовательную программу высшего и послевузовского образования и прошедшим итоговую аттестацию, присуждается соответствующая академическая степень «бакалавр» и (или) присваивается квалификация, «магистр» и ученая степень доктор философии (PhD) или доктора по профилю и выдается диплом государственного образца с приложением (транскрипт).

. Обучающемуся по программе бакалавриата или высшего специального образования, сдавшему экзамены и дифференцированные зачеты с оценками «А», «А-», «В+», «В», «В-»и имеющему средний балл успеваемости (GPA) за весь период обучения не ниже 3,5, а также сдавшему все государственные экзамены и защитившему дипломную работу (проект) с оценками «А», «А-», выдается диплом с отличием в случае отсутствия повторных сдач экзаменов в течение всего периода обучения (без учета оценки по военной подготовке).

. Обучающемуся, освоившему полный теоретический курс обучения образовательной программы послевузовского образования, но не выполнившему научно-исследовательскую компоненту, предоставляется возможность повторно освоить кредиты исследовательской компоненты и защитить диссертацию в следующем учебном году на платной основе.

2. Методика и техника подготовки и проведения занятий

.1 Методика и техника подготовки и проведения лекций

Лекция (от лат. Lесtio - «чтение») является одной и из основных форм учебных занятий в высших учебных заведениях, представляющая собой систематическое, последовательное изложение преподавателем определенного раздела конкретной науки или учебной дисциплины. Лекции различаются по своему построению, приемам изложения материала, характеру обобщений и выводов.

Различают следующие виды лекций:

Академическая лекция - это традиционно вузовская учебная лекция. Для нее характерны высокий научный уровень, теоретические абстракции, имеющие большое практическое значение. Стиль такой лекции - четкий план, строгая логика, убедительные доказательства, краткие выводы.

Популярная (публичная) лекция представляет изложение научных истин для аудитории, которая не подготовлена к их восприятию. Ученый-педагог обязан быть популяризатором, уметь просто и ясно излагать научную проблему. Обычно такие лекции читаются вне стен вуза.

Лекция общего курса (учебная лекция по программе курса) - это обычная и самая распространенная лекция в вузе. Содержанием общих курсов является последовательное и системное изложение данной науки, ознакомление слушателей с ее основными категориями, принципами и закономерностями.

Вводная лекция намечает основные проблемы курса в целом или его раздела. В нее включаются «ключевые» вопросы, понимание которых позволяет лучше усвоить материал последующих тем или самостоятельно разобраться в нем.

Обзорная лекция читается обычно перед экзаменами - государственными или курсовыми. Они излагают лишь отдельные, наиболее крупные вопросы программы. Обзорные лекции часто читают на вечерних и заочных отделениях вузов, представляя конспективный обзор полного учебного курса лекций.

Комплексная лекция читается в специальных курсах или на факультетах повышения квалификации преподавателей. Она представляет собой конгломерат данных из нескольких наук при сохранении ведущего значения одной из них. Такое комплексное рассмотрение темы помогает студентам оценить проблему. Особенностью таких лекций является их высокий научный уровень.

Установочная лекция читается чаще всего студентам заочного отделения, приступающим к изучению данной дисциплины. Значительная часть времени отводится ознакомлению с необходимой литературой (первоисточниками и учебниками), методическими советами и рекомендациями по ее изучению, написанию контрольных работ, а также с требованиями, предъявляемыми на экзаменах.

Для студентов дневных факультетов установочные лекции читаются во время выбора тем курсовых или дипломных работ - это методические лекции, из которых можно узнать, как подготовить курсовую или дипломную работу (подбор литературы, ее изучение, план работы подготовка текста, защита работы и др.).

Традиционная (информационно - объяснительная, повествовательная) лекция - «это такой вид изложения, в котором связанно рассказывается о конкретных фактах, событиях, процессах или действиях, протекающих и развивающихся во времени». Это дидактическое определение с некоторыми оговорками можно применить также к вузовской лекции. Для такой лекции характерно описание, объяснение научных явлений и событий.

Лекция-беседа характеризуется высокой эмоциональностью, доверительным тоном лектора, когда он вовлекает студенческую аудиторию в совместное размышление над научными истинами. Диалог с аудиторией - наиболее распространенная и сравнительно простая форма активного вовлечения слушателей в учебный процесс. Она предполагает непосредственный контакт преподавателя с аудиторией. Как правило, в лекции-беседе рассказывают занимательные истории, подбирают запоминающиеся примеры.

Проблемная лекция характеризуется постановкой перед студентами учебных проблем-заданий, которые они должны самостоятельно решить, получив, таким образом, новые знания. В лекции сочетаются проблемные и информационные начала. Часть знаний студент получает в виде готовых знаний, а часть добывает самостоятельно под руководством преподавателя. На этих лекциях процесс познания студентов приближается к поисковой, исследовательской деятельности. Своеобразными разновидностями проблемных лекций являются лекция-Мозговая атака, лекция-дискуссия и лекция с разбором практических ситуаций.

Лекция-дискуссия характеризуется тем, что преподаватель при изложении лекционного материала не только использует ответы слушателей на его вопросы, но и организует свободный обмен мнениями в интервалах между логическими разделами.

Лекция с разбором конкретных ситуаций - это по форме та же лекция-дискуссия, однако, на обсуждение преподаватель ставит не вопрос, а конкретную ситуацию. Как правило, такая ситуация представляется устно или в очень короткой видеозаписи, диафильме, поэтому изложение ее должно быть очень кратким, но содержать достаточную информацию для оценки характерного явления и обсуждения. Это, так называемая, микроситуация. Слушатели анализируют и обсуждают ее сообща, всей аудиторией. Преподаватель старается активизировать участие в обсуждении отдельными вопросами, обращенными к отдельным слушателям, выясняет их оценку суждениям коллег, предлагает сопоставить с собственной практикой, «сталкивает» между собой различные мнения и тем развивает дискуссию, стремясь направить ее в нужное русло. Затем, опираясь на правильные высказывания и анализируя неправильные, ненавязчиво, но убедительно подводит аудиторию к коллективному выводу или обобщению.

Лекция-визуализация Чтение лекции-визуализации сводится к связному, развернутому комментированию преподавателем подготовленных визуальных материалов, полностью раскрывающему тему данной лекции. Эти материалы должны обеспечивать систематизацию имеющихся у слушателей знаний, предъявление новой информации, задание проблемных ситуаций и возможные разрешения;

Лекция вдвоем. В данной лекции моделируются реальные профессиональные ситуации, обсуждение теоретических вопросов с разных позиций двумя специалистами, например, представителями двух научных школ, теоретиком и практиком, сторонником и противником того или иного технического решения и т.п. При этом нужно стремиться к тому, чтобы диалог преподавателей между собой демонстрировал культуру совместного поиска разрешения разыгрываемой проблемной ситуации, «втягивал» в общение и слушателей, которые начинают задавать вопросы, высказывать свои позицию, формулировать свое отношение к обсуждаемому содержанию.

Лекция с заранее запланированными ошибками. Необходимость развития у студентов умения оперативно анализировать профессиональные ситуации, выступать в роли экспертов, оппонентов, рецензентов, вычленять неверную или неточную информацию, которая привела к разработке лекции с заранее запланированными ошибками. Подготовка преподавателя к лекции состоит в том, чтобы заложить в ее содержание определенное количество ошибок содержательного, методического или поведенческого характера. Лектор строит изложение таким образом, чтобы ошибки были тщательно «замаскированы» и их не так-то легко было заметить слушателям. Задача слушателей состоит в том, чтобы по ходу лекции отмечать в конспекте замеченные ошибки, чтобы назвать их в конце лекции. На разбор ошибок отводится 10-15 минут.

Лекция-пресс-конференция. Назвав тему лекции, преподаватель просит слушателей письменно задать ему вопросы по данной теме. Каждый слушатель должен в течение 2-3 минут сформулировать наиболее интересующий его вопрос, написать на бумажке и передать преподавателю. Затем лектор в течение 3-5 минут сортирует вопросы по их смысловому содержанию и начинает читать лекцию. Изложение материала строится не как ответ на каждый заданный вопрос, а в виде связанного раскрытия темы, в процессе которого формулируются соответствующие ответы. В завершение лекции преподаватель проводит итоговую оценку вопросов как отражения знаний и интересов слушателей.

Лекция с применением техники обратной связи. В настоящее время все шире используются специально оборудованные классы для программированного обучения, где руководитель занятия имеет возможность с помощью технических устройств получать сведения о реакции всей группы слушателей на поставленный им вопрос. Вопросы задаются в начале и конце изложения каждого логического раздела лекции. Если аудитория в целом правильно отвечает на вводный вопрос, преподаватель может ограничить изложение лишь кратким тезисом и перейти к следующему разделу лекции. Если число правильных ответов ниже желаемого уровня, преподаватель читает подготовленный текст и в конце смыслового раздела задает слушателям новый вопрос, который предназначен уже для выяснения степени усвоения только что изложенного материала. При неудовлетворительных результатах контрольного опроса преподаватель возвращается к уже прочитанному разделу, изменив при этом методику подачи материала. Таким образом, каждый преподаватель должен овладеть всеми стилями лекционного изложения учебного предмета, всеми видами лекций и знать, где и какой вид уместно применить. Даже лекция на одну и ту же тему читается преподавателем на разных потоках курса порой с весьма заметными различиями.

Подготовка к лекции включает в себя:

· сбор материала по теме лекции;

·        составление плана лекции;

·        отбор материала для лекции;

·        составление конспекта лекции.

Лекция состоит из трех частей: вступление, изложение и заключение.

Вступление призвано заинтересовать и настроить аудиторию на слушание лекции, поэтому надо начать с главной и ведущей мысли, которая затем займет центральное место.

Изложение - основная часть лекции, в которой реализуется вся тема. Вбирая в себя весь фактический материал, его анализ и оценки, центральная часть лекции воплощает ее идеи и раскрывает теоретические положения. В ходе изложения используются все формы и способы суждения, аргументации и доказательств. Имеет значение ораторский стиль.

Заключение имеет целью обобщить в кратких формулировках основные идеи лекции, логически завершая ее как целостное творение, а также направить дальнейшую самостоятельную работу студентов, заложить основу для следующих лекций.

Примером проведенной мной лекции является лекция на тему «Грузоподъёмные машины», в данной лекции были использованы методы визуализации.

Лекция: «Металлизация керамики ВеО магнетронным напылением»

Описание физического процесса напыления.

Физический процесс напыления можно разделить на 3 этапа:

выброс твердого металла с катода в виде газовой фазы атомов;

движение газовой фазы атомов до поверхности осаждения;

конденсация газовой фазы атомов на поверхности осаждения в виде твердой пленки.

Выброс твердого металла с катода в виде газовой фазы атомов

Выброс твердого металла происходит с определенной поверхности, которая определяется геометрическими особенностями катодно-анодного узла. В наших условиях это кольцевая поверхность с внутренним диаметром 70 мм и наружным диаметром 120 мм. Интенсивность выброса по сечению кольца не одинаковая и может быть определена по поперечному сечению изношенных катодов. Поперечное сечение изношенных катодов из тантала и молибдена представлены на рисунках 1.1 и 1.2.

Рисунок 1.1 - Поперечное сечение изношенного катода из тантала

Процесс выброса вероятно должен подчиняться законам горения взрывчатых веществ (взрыва) с учетом увеличения объемов при изменении агрегатного состояния «твердое тело - газ». Скорость испарения катодов можно экспериментально определить по уменьшению веса катодов и времени их работы при соблюдении оптимальных технологических параметров (напряжение, сила тока, вакуум).

Рисунок 1.2 - Поперечное сечение изношенного катода из молибдена

В наших реальных условиях напряжение катод - анод 400В, силе тока 10А, вакуум 0,1-0,5 Па.

Работа катода из ниобия:

Катод в виде сегментов изготавливается из листа ниобия вырубкой и механической обработкой. Сплошной кольцевой катод при работе деформируется и теряет плоскостность. Вес катода в сборе 803,805 г, вес отработанного катода в сборе 428,655 г.

Расход катода за 200 технологических циклов его работы: 375,150 г.

Форма сечения выработки катода - четкий треугольник углом вниз, с нижней вершиной по окружности 90 мм и величиной углубления в вершине 6,4 мм, при исходной толщине катода 6,9 мм. Поверхность выработки блестящая, зеркальная, что свидетельствует о высоком качестве исходного металла вакуумной плавки и атомарном уносе самого материала.

Расход материала за один технологический цикл: 375,150:200= 1,876 г, средняя продолжительность технологического цикла 22,5 мин. Средняя скорость испарения: 1,876:22,5= 0,0834 г/мин.

Эффективная поверхность испарения катода - это плоское кольцо с минимальным диаметром 70 мм и максимальным диаметром 110 мм.

Работа катода из молибдена:

Катод в виде сегментов изготавливается прессованием из порошка молибдена, с последующим спеканием и практически без дальнейшей механической обработки. В работу берутся качественные изделия с плотностью не ниже 9,8 г/см³. Теоретическая плотность молибдена - 10,2 г/см³. Вес катода в сборе 878,466 г, вес отработанного катода в сборе после 20 циклов его работы 572,811 г.

Расход молибденового катода за 20 технологических циклов его работы 305,655 г.

Форма сечения выработки катода - четкий треугольник углом вниз, с нижней вершиной по окружности 90 мм и величиной углубления в вершине 4,5 мм, при исходной толщине катода 6,3 мм. Этот катод мог бы еще работать. Поверхность выработки ровная, матовая, что свидетельствует о наличии остаточной микропористости у прессованного изделия и атомарном уносе самого материала.

Расход материала за один технологический цикл: 305,655:20= 15,283 гр., средняя продолжительность технологического цикла 67,5 мин. Средняя скорость испарения: 15,283:67,5= 0,226 г/мин.

Эффективная поверхность испарения катода - это плоское кольцо с минимальным диаметром 70 мм и максимальным диаметром 110 мм.

Движение газовой фазы атомов от катода до поверхности осаждения

Конструктивное оформление рабочего пространства.

Геометрическое оформление рабочего пространства, движение газовой среды напыляемого металла, положения начального (катод) и конечного (подложка) элементов пути схематично представлено на рисунке 1.3.

Рабочие камеры для напыления тантала и молибдена отличаются только материалом катодов, напыление осуществляется последовательно в одном вакуумном цикле для исключения появления межслойных дефектов.

На центральной вертикальной оси камеры О-О располагается центр симметрии магнетрона 1 с катодом (испарителем) 2. На этой же оси расположена приводная шестерня 9, вращающая кассету 10. Сам механизм вращения находится за пределами рабочей камеры и на схеме не показан. Кассета 10 выполнена в виде полусферы и имеет три подложкодержателя 4 с опорами в виде роликов 7. При установке кассеты в рабочую камеру 6, она опирается тремя роликами 7 на кольцевую направляющую 5. Такая конструкция обеспечивает свободное вращение кассеты и одновременное планетарное перемещение по кругу и вращение подложкодержателей 4 с подложками 3 и 8. В каждом подложкодержателе закрепляется по пять прямоугольных подложек размером 60 на 48 мм. Общее количество подложек в кассете - 15 штук. Общий вид кассеты и момент установки ее в рабочей камере представлены на рисунках 1.4 и 1.5.

Конструкция установки магнетронного напыления (рисунок 1.3) обеспечивает вращение кассеты со скоростью 10 об/мин. При этом подложкодержатели поворачиваются вместе с кассетой и одновременно вращаются вместе с роликами каждый вокруг своей оси О₁-О₁ со скоростью 40 об/мин.

Полный цикл напыления ниобия в среднем 22,5 мин. При этом кассета сделает 225 оборотов, а каждый подложкодержатель дополнительно 900 оборотов.

Рисунок 1.3 - Схема рабочей камеры напыления (выполнено в масштабе)

Рисунок 1.4 - Общий вид кассеты

Рисунок 1.5 - Установка кассеты в рабочей камере

Полный цикл напыления молибдена в среднем 67,5 мин. При этом кассета сделает 675 оборотов, а каждый подложкодержатель дополнительно 2700 оборотов.

При вращении кассеты каждая точка подложки 4 совершает планетарное и синусоидальное движение по своду над испарителем - катодом. Например точка А совершает движение по синусоиде А, а точка Б - по синусоиде Б. При этом вид движения и количество оборотов обеспечивают стабильность и повторяемость свойств напыляемой пленки в любой точке подложки.

С учетом масштаба рисунка 1.3, распыляемая кольцевая поверхность катода имеет размеры: внутренний диаметр 70 мм, наружный - 110 мм. Минимальное расстояние до планетарно вращающихся пластин 90 мм, максимальное - 180 мм. Если измерять не по краю пластин, а по их центрам, то: минимальное расстояние - 110 мм, максимальное - 160 мм. Среднее расстояние до центра пластин - 130 мм. Причем все пластины находятся в одинаковых условиях напыления.

Площадь напыляемой полусферы (свода) можно определить из ее радиуса - 140 мм. На эту площадь переходит весь испаренный металл. Площадь напыляемых пластин (50 мм*60 мм*15 шт.=45000 мм²), это полезный расход металла.

Конденсация газовой фазы атомов на поверхности осаждения в виде твердой пленки

Процесс получения тонких пленок в вакууме с помощью физических методов основан на образовании потока атомных частиц (отдельных атомов, молекул или ионов) из напыляемых материалов и последующей их конденсации на поверхность подложки.

Физическая суть образования тонкой пленки на начальном этапе заключается в прохождении сорбционных процессов. Сначала идет процесс адсорбции атомов металла из газовой фазы чистой поверхностью подложки. Адсорбируемые атомы мигрируют по поверхности подложки и при столкновении друг с другом образуют скопления. В скоплениях между атомами действуют силы связи, определяемые энергией конденсации (центры конденсации), в результате происходит образование зародышей и рост кристаллов, после слияния, которых образуется сплошная пленка.

На процесс образования пленки влияет состояние поверхности: чистота поверхности, температура поверхности, наличие остаточных газов на поверхности.

Повышение глубины вакуума улучшает начальные условия формирования пленки и прочностные показатели адгезии, но приводит к снижению устойчивости тлеющего разряда. Ухудшаются условия испарения материала катода, снижается производительность процесса напыления.

Основное влияние на эксплуатационные свойства пленки (адгезия, электросопротивление, плотность) оказывает температура подогрева подложек, что приводит к интенсификации процессов адсорбции, конденсации и кристаллизации в процессе формирования металлической пленки. Увеличение предварительного подогрева подложек до температуры 500С⁰ и выше приводит к выполнению требований технических условий для металлизированных изделий электронной техники.

Полученное металлизационное покрытие является двухслойным. Первый адгезионный слой выполнен из ниобия толщиной 0,5-1 микрон, второй конструкционный слой выполнен из молибдена толщиной 10-18 микрон.

Обоснование технологии скрещивающего магнитного и электрического поля

Системы для магнетронного распыления относятся к системам диодного типа. Главным отличием такой системы является присутствие в разрядном промежутке неоднородных скрещенных электрического и магнитного полей. В результате этого электроны движутся не по прямой, как в случае простой диодной системы, а по сложной циклоидальной траектории. Поэтому, длина свободного пробега электронов резко возрастает и на своем пути они совершают значительно больше актов ионизации атомов рабочего газа (аргона), что приводит к возрастанию концентрации положительных ионов (аргона) у поверхности мишени.

Это, в свою очередь, обуславливает увеличение интенсивности ионной бомбардировки мишени и значительный рост скорости распыления, а, следовательно, скорости осаждения пленки.

Принципиальная схема планарной магнетронной распылительной системы (ПМРС) с плоским кольцевым катодом представлена на рисунке 1.6.

Основными элементами устройства являются кольцевой катод (мишень) 1, выполненный из ниобия или молибдена, анода 2 и 3 а также магнитной системы 4. Анод выполнен в виде двух элементов: наружного кольцевого 2 и внутреннего дискового 3, которые охватывают катод. В зазоре между элементами анода 3,4 над поверхностью катода создается мощное электрическое поле 5. Одновременно силовые линии магнитного поля 6 замыкаются между полюсами магнитной системы N,S, проходя через это же пространство над поверхностью катода. Формируется зона 7 - зона перекрещивающихся электрических и магнитных полей.

Рисунок 1.6 - Схема планарной магнетронной распылительной системы с кольцевым катодом

При подаче питания от источника постоянного тока над мишенью- катодом в зоне 7 создается неоднородное электрическое поле и зажигается кольцевой аномальный тлеющий разряд (темная область). В качестве плазмообразующего газа используется аргон, который подается в зазоры между катодом и анодами. В плазме разряда происходит ионизация атомов аргона и образующиеся положительные ионы бомбардируют мишень-катод. Под действием ионной бомбардировки электроны эмитированные с катода захватываются и удерживаются магнитным полем. В этом заключается самое главное отличие от диодной системы.

Описание технологии аргоновой плазмы. Основными элементами магнетронной распылительной системы являются катод-мишень, анод и магнитная система, причем поверхность мишени располагают между местами входа и выхода силовых линий магнитного поля.

При подаче постоянного напряжения между мишенью (отрицательный потенциал) и анодом (нулевой потенциал) возникает неоднородное электрическое поле и возбуждается аномальный тлеющий разряд (аргоновая плазма). Давление аргона в области разряда составляет 0,1-0,5 Па.

Наличие замкнутого магнитного поля у распыляемой поверхности мишени позволяет локализовать плазму разряда непосредственно у поверхности мишени.

Расход аргона. Один баллон аргона хватает на 900 технологических циклов. При исходном давлении 150 атм и его емкости 40 литров, в нем находится 6000 литров газа. В каждом технологическом цикле аргон расходуется при последовательном нанесении ниобия и молибдена. Ниобийевый катод хватает на 200 циклов, молибденовый - на 20 циклов.

Время напыления молибдена 45 минут на первом цикле и 90 минут на последнем 20 цикле. Изменение времени монотонное и среднее время напыления ниобия можно считать равным - 67,5 минуты. Кроме того, при эксплуатации одного баллона аргона молибденовый катод меняют 45 раз.

Среднее время напыления и подачи аргона в каждом технологическом цикле составляет 22,5+67,5=90минут.

За каждый технологический цикл расходуется 6000:900=6,667 литров аргона. При его средней скорости расхода 6,667:90= 0,074 л/мин.

Скорость подачи аргона. Расход аргона не фиксируется приборами по величине, а регулируется автоматически. Например, устанавливается величина тока разряда равная 12А при напряжении разряда 420В. Напряжение разряда стабилизирует источник питания, а сила тока разряда зависит от давления аргона в камере. Давление аргона в камере напыления может произвольно меняться, т.к. постоянно действуют вакуумные насосы, работает электрический разряд, происходит испарение металла. Это в свою очередь приводит к изменению тока разряда. Поэтому ток разряда стабилизируется путем автоматического изменении натекания аргона. Например, ток падает, натекание аргона автоматически увеличивается, давление в камере повышается, величина тока восстанавливается и наоборот.

Условия напыления (скорость подачи аргона, нагрев, вольт -амперная характеристика, мощность магратрона и т.д.) для титана отличается от молибдена, поэтому мы просим разъяснить характеристики напыления для каждого случая.

Основные условия напыления ниобия и молибдена одинаковые:

вращение кассеты - 10 об/мин., вращение подложкодержателя - 40 об/мин.;

вакуум в камере напыления - 6,65…2,66*10^-1Па;

температура подогрева подложки - 500 ⁰С и более (500);

ток разряда - 10…12А (12А);

напряжение разряда - 400…450В (420В);

Отличается время разряда (напыления). Для напыления ниобия - 15 минут, для молибдена - 45 минут. К концу срока службы катодов, т.е. по мере их выработки время напыления увеличивается до 30 и 90 минут соответственно. При этом толщина напыленного слоя ниобия согласно ТУ - 0,5…1,5микрон, а молибдена - 8..18микрон. Срок службы катода ниобия - 200 циклов, молибдена - 20циклов.

Описание технологии получения вакуума и необходимость вакуума для процесса напыления и принцип его регулирования

Свойства напыляемых пленок (зернистость, электропроводность, пористость, адгезия) очень сильно зависят от степени вакуума в рабочем пространстве.

Условий для целенаправленного движения распыленных атомов на поверхность подложки в данном случае нет. Для этого необходимо выполнение двух факторов:

1) Поток распыленных частиц должен состоять из положительно заряженных ионов материала мишени.

) На подложке необходимо иметь отрицательный потенциал.

Описание процесса нагревания подложки до 500 ⁰С. Прочность сцепления (адгезия) покрытия с подложкой является одной из основных характеристик качества металлизированных изделий.

Основная особенность процесса образования сцепления между металлической пленкой, осажденной из паровой фазы в вакууме, и керамической подложкой, например, из оксида бериллия, заключается в том, что взаимодействие между этими материалами должно происходить в твердой фазе. Известно, что оксид бериллия является чрезвычайно химически инертным из-за прочной связи между атомами кислорода и бериллия.

Поэтому, для преодоления барьера и осуществления связи между атомами металла и оксида бериллия необходимо создать энергетические условия разрыва связи кислород-бериллий с образованием некомпенсированной свободной электронной связи и осуществить «захват» этой связи атомом металла, предрасположенным к электронно-обменному взаимодействию.

В целом, эффективность работы магнетронной распылительной системы зависит от правильного выбора рабочих параметров, а стабильность этих параметров определяет постоянство скорости распыления и воспроизводимость свойств получаемых пленок.

Необходимая скорость осаждения пленок с достаточной точностью может поддерживаться за счет постоянства таких параметров разряда как ток или подводимая мощность.

Если эти условия выполняются, то управлять конечной толщиной пленки можно путем задания времени осаждения, что и делается на используемых установках напыления.

Лекция: «Физические основы магнетронных распылительных систем»

Вопросы теории разряда в магнетронных распылительных системах и методы расчета их технологических и конструктивных параметров до настоящего времени проработаны слабо. Сложность заключается в том, что в этих системах используются неоднородные скрещенные электрическое и магнитное поля, причем электрические параметры разряда в значительной степени зависят от рабочего давления, величины и конфигурации магнитного поля, конструктивных особенностей распылительной системы. Все это делает сложным точное аналитическое описание явлений, происходящих в разряде магнетронной системы.

Сущность процесса и основные параметры

Магнетронные системы относятся к системам распыления диодного типа, в которых распыление материала происходит за счет бомбардировки поверхности мишени ионами рабочего газа (обычно аргона), образующимися в плазме аномального тлеющего разряда. Высокая скорость распыления, характерная для этих систем, достигается увеличением плотности ионного тока за счет локализации плазмы у распыляемой поверхности мишени с помощью сильного поперечного магнитного поля.

Рисунок 1.8 - Схема магнетронной распылительной системы с плоской мишенью: 1 - катод-мишень; 2 - магнитная система; 3 - источник питания; 4 - анод: 5 - траектория движения электрона; 6 - зона распыления; 7 - силовая линия магнитного поля.

Принцип действия магнетронной распылительной системы показан на рисунке 1.8. Основными элементами устройства являются катод-мишень, анод и магнитная система. Силовые линии магнитного поля замыкаются между полюсами магнитной системы. Поверхность мишени, расположенная между местами входа и выхода силовых линий магнитного поля, интенсивно распыляется и имеет вид замкнутой дорожки, геометрия которой определяется формой полюсов магнитной системы.

Таким образом, большая часть энергии электрона, прежде чем он попадет на анод, используется на ионизацию и возбуждение, что значительно увеличивает эффективность процесса ионизации и приводит к возрастанию концентрации положительных ионов у поверхности мишени. Это в свою очередь обусловливает увеличение интенсивности ионной бомбардировки мишени и значительный рост скорости распыления, а следовательно, и скорости осаждения пленки. Средние скорости осаждения различных материалов с помощью магнетронной распылительной системы, имеющей плоскую дисковую мишень диаметром 150 мм, при мощности источника 4 кВт и расположении подложки на расстоянии 60 мм от источника приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Средние скорости осаждения различных материалов

Следует отметить, что плазма разряда существует только в области магнитной ловушки в непосредственной близости от мишени и ее форма определяется геометрией и величиной магнитного поля.

Создание магнитной ловушки у распыляемой поверхности мишени представляет собой простое, но весьма эффективное решение проблемы увеличения скорости распыления материалов в плазменных распылительных системах. Но помимо этого достоинства МРС обладает рядом специфических свойств, основным из которых является отсутствие бомбардировки подложки высокоэнергетическими вторичными электронами, вылетающие с мишени.

Суммарная тепловая энергия, рассеиваемая на подложке, и температура подложки для различных материалов, осаждаемых в цилиндрической МРС, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Тепловая энергия и температура подложки различных материалов

Для наших условий (Ta, Mo) температуры недопустимо малы и не обеспечивают необходимую адгезию покрытия с подложкой. Поэтому вынуждены использовать искусственный инфракрасный подогрев подложек перед напылением до температуры не ниже 500 ⁰С.

Основные рабочие характеристики магнетронных распылительных систем - напряжение на электродах, ток разряда, плотность тока на мишени и удельная мощность, величина индукции магнитного поля и рабочее давление. От величины и стабильности перечисленных параметров, которые взаимно связаны между собой, зависят стабильность разряда и воспроизводимость процесса нанесения пленок. Магнетронные системы относятся к низковольтным системам распыления. Напряжение питания не превышает 1000 В постоянного тока. Рабочее напряжение составляет 300-700 В, на мишень обычно подается отрицательный потенциал, а анод имеет нулевой потенциал.

Магнетронная распылительная система может работать в диапазоне давлений от 10^-2 до 1 Па и выше. Важнейшими параметрами, во многом определяющими характер разряда в ней, являются геометрия и величина магнитного поля, индукция которого у поверхности мишени 0,03-0,1 Т.

Важным параметром разряда, определяющим скорость распыления, является электрическая мощность, причем скорость осаждения пленки почти линейно зависит от приложенной мощности. В свою очередь мощность разряда при постоянной мощности источника зависит от давления и магнитной индукции.

Напряжение зажигания в магнетронной системе значительно ниже, чем в обычных диодных системах. Это объясняется тем, что еще до наложения электрического поля электроны, всегда присутствующие в рабочей камере и обеспечивающие первые акты ионизации в развитии лавинного процесса пробоя газового промежутка, захватываются магнитной ловушкой, вследствие чего их концентрация в этой области оказывается выше, чем в объеме камеры, что и способствует возникновению разряда при более низких напряжениях.

Движение заряженных частиц в плазме

В неоднородных скрещенных электрическом и магнитном полях заряженные частицы совершают дрейфовые движения. Хотя рассмотрения дрейфовых движений отдельных частиц недостаточно для полного описания плазмы, с их помощью можно наглядно описать некоторые макроскопические свойства плазменного состояния.

Траектория движения электронов в плазме магнетронных распылительных систем очень сложна, и описать ее аналитически с учетом всех составляющих движения практически невозможно. Количественный учет сложного движения заряженных частиц в газе проводится обычно разложением его на две составляющие: беспорядочное (диффузионное) и направленное движение. Преобладание того или иного вида движения зависит от давления газа р и напряженности электрического поля Е, действующего в области разряда. Критерием оценки характера движения частиц является отношение E/p. Если значение этого отношения велико, то преобладающим является направленное движение под действием электрического поля [14].

Основным типом движения заряженной частицы в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, является циклотронное вращение.

Совместное действие электрического и магнитного полей вызывает дрейф заряженной частицы в направлении, перпендикулярном как электрическому, так и магнитному полям.

При движении в однородных электрическом и магнитном полях без начальной скорости траектория частицы представляет циклоиду высота которой равна двум ларморовским радиусам.

В скрещенных электрическом и магнитном полях могут существовать и другие типы дрейфовых движений, например градиентный и центробежный дрейфы, вызываемые неоднородностью магнитного поля и искривлением его силовых линий. Скорости этих видов, движений зависят от массы заряда частицы, что приводит к разделению зарядов и появлению токов. Суммарная скорость дрейфа заряженной частицы в магнитном поле с изогнутыми силовыми линиями слагается из скоростей градиентного и центробежного дрейфов.

В магнетронных системах неоднородными являются как электрическое, так и магнитное поля, и поэтому в плазме разряда существуют все вышеперечисленные типы дрейфовых движений заряженных частиц.

Характеристики разрядного промежутка

При низком давлении разряд в распылительной системе с холодным катодом поддерживается в основном за счет вторичных электронов, эмиттируемых с катода под действием ионной бомбардировки. Выбитые из катода электроны ускоряются в области темного катодного пространства и с большими энергиями входят в область плазмы, где совершают ионизирующие столкновения с атомами рабочего газа до тех пор, пока не потеряют энергию или не попадут на анод.

При используемых в магнетронных системах магнитных полях и небольшой области существования плазмы магнитное поле практически не оказывает влияния на траекторию движения ионов, т. е. они свободно под действием электрического поля уходят на мишень по траекториям, близким к прямолинейным. Электроны же, перемещаясь по сложным траекториям в области магнитной ловушки, совершают многократные столкновения с атомами рабочего газа. Следовательно, справедливо предположить, что основную роль в процессах образования и поддержания плазмы в магнетронных распылительных системах играют электроны.

Если электрон не столкнется на своем пути с другой частицей, то он возвращается к катоду и может быть обратно захвачен им. Вероятность захвата довольно велика, поскольку длина свободного пробега электрона значительно больше длины циклоиды. Однако из-за волновых процессов в плазме и неоднородности магнитного и электрического полей вероятность захвата уменьшается и считают, что она составляет 0,5.

Электроны, которые попадают в магнитную ловушку и не возвращаются на катод, начинают совершать столкновения в плазме, в результате которых (а также колебаний в плазме) перемещаются в сторону анода. Совершив несколько ионизирующих столкновений, электрон теряет энергию и диффундирует к аноду. Область, в пределах которой электрон теряет энергию, является областью существования плазмы. Граница этой области в разряде магнетронной системы по существу условный анод.

Локализация плазмы разряда

Одной из особенностей магнетронных распылительных систем является локализация плазмы аномального тлеющего разряда у распыляемой поверхности мишени, причем плазма имеет форму, близкую к тороидальной, и степень ее ионизации максимальна в центральной части над зоной распыления. Причина локализации плазмы относительно средней линии зоны распыления объясняется неоднородностью магнитного и электрического полей.

Прежде всего, локализация плазмы происходит вследствие магнитной фокусировки электронов в магнитном поле, силовые линии которого имеют форму дуги. Это явление можно рассмотреть на примере электронов, начальные скорости которых направлены по нормали к поверхности мишени.

Рисунок 1.9  - Фокусирующее действие магнитного (а) и электрического (б) полей на электроны и возникновение дрейфовых движений электронов (в): 1 - катод-мишень; 2 - силовая линия магнитного поля; 3 - эквипотенциальная поверхность на границе темного катодного пространства.

Из рис. 1.9 видно, что электроны, эмиттированные с краев зоны распыления, двигаются вдоль силовой линии магнитного поля к середине зоны распыления под действием составляющей скорости v _çç, в то время как движение в направлении v_^ ограничено сильным поперечным магнитным полем. Концентрация электронов над средней частью зоны распыления приводит к увеличению интенсивности ионизирующих столкновений и, следовательно, росту плотности плазмы в этой области. В результате этого плотность ионного тока по зоне распыления неоднородна: сильнее в центре и слабее у границ.

Формирование пространственных зарядов в плазме

Исследования разряда в скрещенных электрическом и магнитном полях показали, что магнитное поле оказывает очень сильное влияние на параметры и структуру разряда. Поскольку движение ионов в плазме слабо зависит от используемых в МРС магнитных полей, подвижность электронов поперек магнитного поля становится значительно ниже, чем для ионов, и уход электронов на анод при больших магнитных полях затруднен. Это приводит к тому, что у анода образуется отрицательный объемный заряд и формируется анодный слой, в котором происходит анодное падение потенциала. При достаточно большом магнитном поле почти все приложенное напряжение может падать в анодном слое. Электроны, ускоряясь в этой области, ионизируют атомы газа, в результате чего доминирующей областью ионизации становится прианодная область, причем толщина анодного слоя является функцией магнитного поля. Таким образом, в случае окрещенных электромагнитных полей могут наблюдаться три типа разрядов в зависимости от величины магнитного поля: разряд с областью катодного падения, разряд с областью анодного падения и разряд с одновременным существованием обеих областей.

Анализ различных вариантов конструкции магнетронных распылительных систем показывает, что все они в диапазоне используемых для разряда магнитных полей (0,03-0,1 Т) характеризуются наличием, как положительного у катода, так и отрицательного у анода пространственных зарядов, причем анодное падение потенциала возрастает с ростом индукции магнитного поля.

Колебания в плазме и возникновение нестабильностей

В плазме, находящейся в магнитном поле, возникают волновые явления. Электроны могут совершать колебания вдоль силовых линий магнитного поля. Кроме того, электроны совершают колебания поперек силовых линий магнитного поля. В плазме могут возникать колебания ионного тока, в диапазоне частот 50-500 кГц.

Колебания электронного и ионного токов, а также дрейфовый характер движения частиц в скрещенных неоднородных электрическом и магнитном полях приводят к возникновению нестабильностей в плазме. Условия возникновения этих нестабильностей определяются величиной индукции магнитного поля, конфигурацией магнитной ловушки, а также рабочим давлением, причем при определенных условиях и геометрии магнетронной системы существуют критические значения этих величин [15].

Первый тип электрических дуг наблюдается при зажигании разряда, связан с наличием загрязнений и окислов на распыляемой поверхности и объясняется пробоем диэлектрической пленки окислов, существующих на мишени, и локальным увеличением электронной эмиссии при наличии загрязнений. По мере ионной очистки распыляемой поверхности эти дуги прекращаются. Время очистки мишени зависит от ее чистоты и распыляемого материала. Чем химически активнее распыляемый материал и выше парциальное давление реактивных газов в вакуумной камере, тем дольше время очистки мишени.

Скорости распыления материалов

Процесс ионного распыления материалов количественно характеризуется коэффициентом распыления, определяемым как число атомов, выбиваемых из материала мишени одним ионом. Значение этого коэффициента зависит от множества факторов: энергии, массы и атомного номера бомбардирующих ионов, массы и атомного номера распыляемых атомов, угла падения ионов, температуры поверхности, качества ее обработки и др. В настоящее время наиболее полная и законченная теория ионного распыления аморфных и поликристаллических материалов разработана Зигмундом [8]. Им получены формулы для определения энергетической эффективности процесса, расчета коэффициента распыления в зависимости от энергии ионов, которые применимы при любых энергиях ионов, причем расчетные данные хорошо согласуются с экспериментальными.

Экспериментально установлено, что существенное влияние на коэффициент распыления оказывает давление рабочего газа (он начинает уменьшаться, когда давление превысит некоторое пороговое значение, зависящее от массы и энергии атомов и ионов), а также геометрии распылительной системы (в основном расстояния от мишени до плоскости конденсации). Это объясняется увеличением вероятности возвращения распыленных атомов на мишень при увеличений давления вследствие процессов обратной диффузии и обратного рассеяния (отражения).

Обратное рассеяние представляет собой возвращение распыленных атомов на мишень в результате рассеяния на атомах рабочего газа. Этот процесс происходит на расстояниях, не превышающих длину свободного пробега распыленных атомов и характеризуется различием кинетических энергий и масс соударяемых частиц. Если масса атомов распыляемого материала больше массы атомов рабочего газа, то основным процессом возвращения распыленных атомов на мишень является обратная диффузия.

Ниже приведены рассчитанные для некоторых материалов значения средней длины направленного пробега атомов, распыленных ионами аргона с энергией 600 эВ [7]:

Таблица 3 - Средняя длина направленного пробега атомов различных материалов

Скорость осаждения и равномерность толщины пленки

Скорость осаждения в заданной точке подложки зависит не только от эмиссионных характеристик источника, но и от угла распыления, угла конденсации и расстояния между точками распыления и конденсации. При выводе формулы для расчета равномерности толщины пленки обычно делаются следующие допущения:

распределение распыленных атомов в пространстве подчиняется косинусному закону;

атомы распыляемого материала незначительно рассеиваются в результате столкновений с атомами газа;

распыленный атом осаждается в месте соударения с подложкой

Для обеспечения условий равномерного осаждения пленки существуют два пути. Первый, наиболее широко используемый при методах термического испарения материалов, предусматривает перемещение подложки по сложной траектории относительно источника (планетарные внутрикамерные устройства). Второй путь - разработка такой геометрии источника, которая обусловливает нанесение равномерной по толщине пленки на неподвижную или перемещающуюся по простейшей траектории (например, линейно) подложку, но коаксиальным расположением относительно цилиндрического катода.

Таким образом, в магнетронных распылительных системах выбором геометрии мишени можно обеспечить условия нанесения равномерных по толщине пленок на неподвижные подложки. Для достижения высокой равномерности можно использовать и обычные планетарные внутрикамерные устройства, применять специальные профилированные экраны при линейном перемещении подложек относительно магнетронной системы или создавать несколько зон распыления на мишени.

В настоящее время известно множество конструктивных вариантов магнетронных распылительных систем, но наибольшее распространение в промышленности получили системы с мишенями конической и плоской форм. Конструкции магнетронных систем должны обеспечивать высокую скорость распыления, минимальное отрицательное воздействие на обрабатываемые структуры, высокий коэффициент использования материала мишени, возможность распыления разнообразных материалов, нанесение пленочных покрытий набольшие площади с минимальной неравномерностью по толщине, высокую надежность работы, большой срок службы и др. Большинство этих требований удовлетворяется правильным выбором конструкции магнитной системы и формы мишени.

Рисунок 1.10 - Конструкции магнетронных распылительных систем с плоскими мишенями: 1 - мишень; 2 - анод; 3 - магнитная система; 4 - дополнительный электрод; 5 - полюсные наконечники.

Типичные конструкции магнетронных распылительных систем с плоскими мишенями приведены на рис. 1.10. В простейшем случае (рис. 2.3, а) система включает в себя магнитный блок, вмонтированный в водоохлаждаемый корпус, являющийся одновременно и держателем мишени. Вокруг корпуса располагается анод в виде цилиндра или медной трубки с проточной водой, установленной по периметру мишени вблизи ее. Анод обычно заземляется. Для более полного устранения бомбардировки подложек вторичными электронами катодный блок окружается заземленным экраном, а по периметру мишени и в центре устанавливаются изолированные аноды, имеющие небольшой (до 50 В) положительный потенциал относительно земли. Аноды перекрывают места входа и выхода силовых линий магнитного поля и улавливают рассеиваемые вдоль силовых линий вторичные электроны, оставляя открытой только ту область мишени, где силовые линии параллельны распыляемой поверхности и скорость распыления максимальна (рис. 1.10). Экранирование слабо распыляемых участков мишени улучшает свойства получаемых пленок.

При изготовлении чувствительных к радиационным воздействиям приборов целесообразно дополнительно улавливать летящие в сторону подложки ионы, которые, например, могут образоваться в результате ионизации распыленных атомов мишени. В этом случае над поверхностью положительного анода устанавливается дополнительный отрицательный электрод (рис. 2.3, в). На рис. 2.3, г представлена конструкция магнетронной распылительной системы, использующей мишень специальной формы. Это позволяет распылять достаточно толстые мишени. После распыления половины материала мишени она переворачивается и производится распыление остальной части, что обеспечивает повышение коэффициента использования материала мишени до 90%.

Получение высококачественных тонкопленочных слоев металлов, сплавов, диэлектриков и полупроводников является одной из актуальных задач технологии изготовления различных элементов радиоэлектронной аппаратуры.

3. Анализ учебных занятий