Так, для освоения аналитических возможностей атомно-силовой микроскопии студентам предлагается цикл, включающий следующие задачи: определение амплитудно-частотной характеристики вынужденных колебаний зондового датчика при отсутствии его взаимодействия с поверхностью образца, осуществляемое на основе простейшей модели пружинного маятника; определение влияния взаимодействия зонда с образцом на амплитуду колебаний кантилевера в линейном приближении; оценка изменения резонансной частоты колебаний при учете взаимодействия заряженного острия датчика и точечного заряда, локализованного в приповерхностной области изучаемого образца. Экспериментальную учебно-исследовательскую деятельность студентов предлагается строить поэтапно: на первом этапе на сканирующих зондовых микроскопах, предназначенных для учебных целей (например, NanoEducator, разработанных компанией «НТ-МДТ»), анализируя образцы с крупномасштабными неоднородностями поверхности, а на втором этапе после приобретения необходимого опыта - на аппаратуре исследовательского класса, осуществляя анализ поверхности образцов с атомным разрешением, экспериментально доказывая тем самым атомное строение конденсированных веществ.

В третьей главе «Научно-методическое обеспечение целостного исследовательского обучения в процессе освоения специальных физических дисциплин» раскрываются подходы к реализации систематического и логически завершенного изучения физики материалов и приборов электронной техники в подготовке педагогических кадров.

Разработанное научно-методическое обеспечение предполагает изменение содержания предметного материала и подхода к его структурированию, а именно укрупнение его структурных единиц. В работе развивается аргументация в пользу включения в содержание лекционных курсов разделов, посвященных физике определенных, значимых для науки и практики, материалов и приборов твердотельной электроники. В основе выбора проблематики таких разделов лежат требования: актуальности предметного материала, новизны его содержания, представительности в методологическом плане. Учебно-исследовательская деятельность студентов по освоению этой проблематики строится в соответствии с методологией реального научного поиска в области решения актуальных физико-технических проблем.

Рассмотрим предлагаемый методический подход на примере организации освоения разработанного раздела лекционного курса, посвященного физике материалов и приборов на основе арсенида галлия. Остановимся на методике обучения физике двойных гетероструктур, используемых в качестве основы полупроводниковых инжекционных лазеров, где студенты осваивают достижения, удостоенные Нобелевской премии по физике (Ж. И. Алферов, Г. Кремер, 2000 г.).

В последовательности, отвечающей действительному процессу решения проблемы, перед студентами ставится и в ходе их самостоятельной работы и лекционного исследования решается ряд принципиальных вопросов: определения необходимых условий для реализации лазерного эффекта в p-n структурах; физических ограничений, существующих здесь для гомо- p-n переходов; физических эффектов, обусловливающих достоинства двойных гетероструктур; конструирования необходимой зонной диаграммы приборов; выбора полупроводниковых материалов для их создания; изыскания путей улучшения функциональных свойств полупроводниковых гетеролазеров на основе использования квантово-размерных наноструктур. Важно отметить, что студенты конструируют гетероструктуры (их зонные диаграммы) с заданными функциональными свойствами и могут проверить результаты осуществляемой ими инженерии электронных спектров на эксперименте.

Отвечая целевым установкам данного исследования, реализация предлагаемого методического подхода позволяет:

- осуществить наполнение курса целостным конкретным содержанием;

- включить в содержание курса современные, признанные достижения твердотельной электроники;

- интегрировать и активизировать теоретические знания;

- раскрыть присущую науке взаимосвязь фундаментальных и прикладных исследований;

- освоить логико-операциональную структуру исследовательской деятельности в области решения физико-технических проблем во всей ее полноте.

В основу выбора проблематики семинаров положено требование ее соответствия содержанию задач получения материалов и приборных структур с заданными функциональными свойствами. Отметим, что решение таких задач включает с необходимостью освоение новых для студентов модельных представлений. Так, например, решение предлагаемой задачи получения резистивных материалов с высоким удельным сопротивлением и низким значением его температурного коэффициента на основе случайно неоднородных металлодиэлектрических систем с необходимостью предполагает освоение теории протекания. Используя вычислительный и натурный эксперименты, студенты решают решеточные и континуальную задачи. В итоге они овладевают представлениями об эффекте протекания, понятием порога протекания и определяют последний.

В части разработки лабораторного практикума по физическим основам твердотельной электроники предлагается новый подход к его построению, центральная идея которого состоит в том, что структурной единицей практикума является цикл учебно-исследовательских заданий, направленный на изучение определенной проблемы физики материалов и приборных структур.

Рассмотрим содержание развиваемого методического подхода более подробно на примере разработанного практикума по физике базовых материалов и компонентов твердотельной электроники. Предлагаемый практикум включает в себя шесть циклов, каждый из которых посвящен определенному классу материалов и приборов. Первый цикл посвящен изучению свойств диэлектрических материалов и приборных структур конденсаторостроения. Содержание второго цикла состоит в изучении физики резистивных металлических и полупроводниковых материалов и свойств резисторов на их основе. Третий цикл относится к физике контакта металл - полупроводник, неоднородных полупроводников и диодов на их основе. Четвертый цикл состоит в изучении физических свойств и функциональных характеристик полупроводниковых транзисторов. В пятом цикле изучается физика фотоприемных и светоизлучающих полупроводниковых устройств. Выполнение шестого цикла моделирует ситуацию решения определенной технической задачи - проектирования чувствительного полупроводникового элемента датчика температуры на основе использования свойств различных полупроводниковых приборов.

Отметим, что содержательная целостность выполнения такого практикума обеспечивается не только единством проблематики каждого из циклов, но и общностью физического содержания различных циклов. Так, в первом цикле, посвященном емкостным элементам, изучаются температурные зависимости электрических свойств конденсаторных структур на основе сегнетокерамических материалов, а второй цикл практикума, посвященный резистивным материалам и приборным структурам на их основе, включает в себя анализ температурной зависимости проводимости сегнетокерамики, используемой в качестве материала позисторов. Имеет место и единство содержания различных форм практических занятий. В качестве примера связи содержания практикума с содержанием семинарских занятий выступает анализ во втором цикле практикума возможности реализации позисторного эффекта в металлодиэлектрических композиционных материалах на основе теории протекания.

Показано, что возможности приобретения студентами предметного опыта целостной исследовательской деятельности существенно расширяются, если основной, обязательный для выполнения практикум сочетать со специальным исследовательским практикумом, направленным на углубленное, разностороннее освоение физики одного из изучаемых классов объектов. В качестве примера последних выступают аморфные оксиды металлов в субмикронных анодных слоях, используемые в качестве рабочего диэлектрика оксидных конденсаторов. Выбор этого объекта, наряду с его практической значимостью, обусловлен открывающимися здесь возможностями освоения теоретических основ интенсивно развивающейся физики неупорядоченных систем и постановкой в вузе полного цикла исследований - от получения анодного оксида до экспериментальной проверки следствий, вытекающих из развитых модельных представлений. Перед студентами ставится проблема определения механизма электропроводности в этих материалах и выработки на этой основе практических рекомендаций по улучшению свойств оксидных конденсаторов. К числу экспериментально изучаемых в практикуме явлений относятся неомическая электропроводность в сильных электрических полях, электропроводность на переменном токе, нестационарные явления, в том числе, вызванные неоднородным оптическим возбуждением.

Важно отметить, что совокупность получаемых в практикуме экспериментальных результатов, относящихся к электронным свойствам анодных оксидов в различных и широко изменяющихся внешних условиях, описывается с единых позиций теории прыжкового переноса в неупорядоченных системах с сильной локализацией носителей заряда. С использованием этой модели из независимых экспериментов получаются сходящиеся оценки концентрации локализованных состояний; выявляются возможности экспериментального определения сильной электрон-фононной связи и малой подвижности носителей заряда; формулируются и экспериментально проверяются практические рекомендации по улучшению свойств оксидных конденсаторных структур и расширению области их применения.

Выполнение такого практикума с необходимостью требует от студентов информационно-аналитической работы; выбора и разработки экспериментальных методик; разностороннего экспериментального изучения объекта; построения модели наблюдаемых явлений; детального сопоставления эксперимента и теории; практического использования результатов исследования.

В четвертой главе «Проектно-исследовательская деятельность студентов как средство достижения целостности их исследовательской подготовки» обосновывается целесообразность такой деятельности и раскрывается потенциал проблематики физических основ твердотельной электроники в ее реализации.

Проектно-исследовательская деятельность студентов, под которой понимается деятельность, направленная на решение значимой для практики проблемы и осуществляемая как исследовательская с применением комплекса необходимых методов, способствует достижению целостности освоения исследовательского подхода во всех аспектах: содержательном, процессуальном и организационном, что определяется целым рядом присущих ей особенностей, в том числе:

- полноты: от постановки задачи до практической реализации предлагаемого решения;

- востребованности всех форм научной деятельности;

- системности и систематичности в использовании научных методов;

- востребованности коммуникативных умений при работе в исследовательских группах.

К основным требованиям к выбору тематики проектно-исследовательской деятельности отнесены: соответствие содержанию реальных физико-технических проблем в области твердотельной электроники; представительность в информационном и методологическом аспектах.

В данном исследовании аргументируется целесообразность выбора в качестве предметного материала физики поверхности твердого тела, занимающей одно из центральных мест в решении проблем твердотельной электроники. Развиваются методические подходы к выявлению и использованию для изучения структуры поверхности аналитических возможностей современных методов экспериментальной и вычислительной физики, принципы которых основываются на эффектах, известных студентам из общего курса физики, что активизирует имеющиеся знания. Отметим, что осваивая аналитические возможности методов физики поверхности, студенты приобретают предметный опыт целостного решения фундаментальных проблем атомного и электронного строения конденсированных веществ.

В качестве современных физических методов, используемых в проектно-исследовательской деятельности, в настоящем исследовании выступают развитые на факультете и в НИИ физики РГПУ им. А. И. Герцена методы вторично-электронной спектроскопии (ВЭС) и сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). Выбор этих методов определяется их информативностью в решении актуальных физико-технических проблем анализа структуры и морфологии приповерхностных слоев материалов твердотельной электроники, в том числе наноструктурированных материалов. Интерпретация получаемых указанными методами результатов, как правило, сопряжена с математическим моделированием, реализуемым при необходимости посредством вычислительного эксперимента, что придает методологии исследовательской деятельности целостный характер. В плане проектной деятельности использование этих методов открывает подходы к получению покрытий с заданными свойствами, например, эмиссионные, антиэмиссионные, износостойкие и др.

В части освоения студентами аналитических возможностей методов ВЭС рассмотрим изучение явления упругого отражения электронов (УОЭ) от поверхности материалов твердотельной электроники. Задачей проектно-исследовательской деятельности здесь является разработка методики определения распределения концентраций химических элементов по глубине образца неразрушающим образом. Для установления возможности такого анализа студенты осуществляют математическое моделирование явления УОЭ в области энергий E > 100 эВ, где превалирующую роль играют индивидуальные акты упругого взаимодействия электронов с отдельными атомами твердого тела. На начальном этапе студенты используют простейшую модель УОЭ - модель однократного рассеяния, анализ которой указывает на возможность решения поставленной задачи посредством определения дифференциального коэффициента УОЭ при двух значениях угла рассеяния при нормальном падении падающих электронов в зависимости от их энергии. Эти параметры определяются студентами в натурном эксперименте.

Сравнение результатов расчета интегрального (по углам вылета) коэффициента УОЭ r при нормальном падении электронов на образец с экспериментальными данными (рис. 1) показывает, что модель однократного рассеяния не может количественно описать экспериментальные результаты, в связи с чем возникает необходимость ее модификации. Последняя осуществляется посредством косвенного учета кратного рассеяния за счет последовательного увеличения длины свободного пробега электронов до упругого соударения и позволяет достигнуть достаточно хорошего согласия теоретических результатов с экспериментальными.

Рис. 1. Зависимости r(E) для Au (ц = 0є), рассчитанные по модели однократного рассеяния (1) и в модифицированной модели при последовательном увеличении длины свободного пробега (2, 3). Пунктир - экспериментальные результаты

Таким образом, студенты приходят к разработке методики выполнения проектного задания. Варьируя энергию падающих на образец электронов и тем самым изменяя глубину анализа, с использованием предлагаемой модели они определяют профиль распределения химических элементов по глубине. Информативность этой методики подтверждается экспериментально на двухкомпонентных халькогенидных стеклообразных полупроводниках.

Отметим, что непосредственно учесть возможность кратного рассеяния и тем самым улучшить согласие расчетов с экспериментом и, соответственно, точность анализа элементного состава можно посредством статистического моделирования электронных траекторий, например, методом Монте-Карло.

В методическом плане обсуждаемая проектно-исследовательская деятельность значима в силу целостного освоения студентами предметного опыта: 1) построения относительно простой модели изучаемого явления, допускающей математическое описание; 2) модификации модели с целью учета различных реальных факторов; 3) организации вычислительного эксперимента; 4) детального сопоставления эксперимента и теории; 5) практическо-го использования полученных результатов.

Другой апробированной в работе тематикой целостной проектно-исследовательской деятельности студентов, связанной с освоением аналитических возможностей методов ВЭС, является определение эмиссионных свойств (работы выхода электронов, энергетического спектра электронных состояний, концентрации электронов в приповерхностном слое) катодных покрытий на тугоплавких металлах. В процессе решения этих задач студенты выявляют и анализируют такие особенности энергетических спектров вторичных электронов, как пики оже-электронов, пики характеристических потерь энергии (ХПЭ) и др. (рис. 2), что позволяет существенно расширить физические представления о процессах взаимодействия электронов с твердым телом и выявить информативность их характеристик для диагностики поверхности твердого тела.

Рис. 2. Энергетические спектры вторичных электронов для слоя Ba. Энергии первичных электронов E_p в эВ указаны около кривых

Проектно-исследовательская деятельность студентов, в которой с необходимостью осваиваются современные физические методы, может быть направлена не только на диагностику существующих, но и на разработку новых материалов и технологических методов. Рассмотрим это на следующих примерах, первый из которых предполагает решение физико-технической задачи получения износостойких покрытий. Анализ имеющейся информации о решении такого рода задач приводит к выводу о необходимости получения наноструктурированных покрытий, что требует знания морфологии их поверхности в зависимости от условий синтеза. Отсюда становится ясной целесообразность использования методов СЗМ.

В качестве основы наноструктурированного покрытия может быть использована, как выясняется при анализе литературы, слоистая система из нитридов титана и алюминия. В своем исследовании студенты варьируют толщину слоев (при фиксированной полной толщине покрытия), контролируя для каждого слоистого покрытия его морфологию и прочность. Выясняется, что наибольшей механической прочностью обладают многослойные покрытия нитридов Ti и Al с толщиной слоев 2,5 нм (рис. 3). Это объясняется тем, что данная толщина слоя нитрида алюминия является максимальной для образования его кубической модификации, соответствующей структуре нитрида титана.

Вторым примером, связанным с освоением методов СЗМ, является исследование и применение методов зондовой нанотехнологии модификации поверхности. Тематика проектно-исследовательской деятельности здесь может быть связана с использованием методов и средств нанолитографии для формирования на поверхности образца рисунка с масштабированием в наноразмерном диапазоне. На начальном этапе студенты могут исследовать процесс динамической силовой нанолитографии, например, на учебной аппаратуре NanoEducator для достаточно простых шаблонов, а затем переходить к использованию аппаратуры исследовательского класса, позволяющей проводить различные виды зондовой литографии, в том числе анодно-окислительную литографию, и получать рисунки с тонким рельефом.

Рис. 3. Влияние толщины слоев д на временной показатель
механической прочности покрытия

Таким образом, при определенном выборе проблематики и методических подходов к организации проектно-исследовательской деятельности, она может быть эффективным средством реализации целостного исследовательского обучения физике.

Пятая глава «Экспериментальная проверка эффективности реализации научно-методического обеспечения целостного исследовательского обучения физике в подготовке педагогических кадров» посвящена результатам педагогического эксперимента. Он проводился в РГПУ им. А. И. Герцена, Санкт-Петербургском государственном университете, Вологодском, Псковском, Мурманском и Карельском государственных педагогических университетах, Петрозаводском и Смоленском государственных университетах. Генеральная выборка студентов составляла 470 человек.

На констатирующем и поисковом этапах педагогического эксперимента доказана целесообразность достижения целостности исследовательского обучения на предметной основе физики материалов и приборных структур твердотельной электроники, выявлен имеющийся здесь резерв и тем самым обоснована необходимость разработки соответствующего научно-методического обеспечения. На формирующем и контрольном этапах педагогического эксперимента эффективность предлагаемых методических подходов к освоению физических основ твердотельной электроники определялась по полноте сформированности и действенности следующих исследовательских умений:

- методического обеспечения физического эксперимента;

- физического моделирования изучаемого явления;

- использования полученных знаний и умений в профессиональной педагогической деятельности.

Выбор указанных умений обусловлен их представительностью в плане целостности предметного содержания и методологии исследовательской деятельности, отвечающих целевым установкам работы. Для оценки полноты сформированности и действенности этих умений использовалась методика поэлементного анализа выполнения исследовательских заданий студентами контрольных и экспериментальных групп. Отметим, что в качестве одного из элементов для каждого из отмеченных умений выступают умения поиска, отбора и анализа имеющейся информации как принципиально важные для педагога.

Наряду с поэлементным анализом в педагогическом эксперименте определялось относительное количество студентов экспериментальных и контрольных групп, справившихся с предлагаемыми им заданиями в целом.

В таблице 1 представлены результаты поэлементного анализа в части определения уровня сформированности умений методического обеспечения эксперимента, полученные при выполнении студентами задания по разработке методики определения малой подвижности носителей заряда в высокоомных некристаллических материалах твердотельной электроники.

Таблица 1

Результаты поэлементного анализа выполнения задания, направленного на определение уровня сформированности умений методического обеспечения эксперимента

В целом с предложенным заданием справились (выполнили все необходимые элементы) 46% студентов экспериментальных групп и 22% студентов контрольных групп.

В таблице 2 представлены сравнительные результаты определения уровня сформированности у студентов исследовательских умений физического моделирования изучаемого явления, полученные при выполнении задания по определению механизма электропроводности оксидов ванадия, используемых в качестве рабочих материалов терморезисторов.

Таблица 2

Результаты поэлементного анализа выполнения задания, направленного на определение уровня сформированности умений физического моделирования изучаемого явления

Со всей совокупностью указанных элементов исследования справились 49% студентов экспериментальных групп и 24% студентов контрольных групп.

Наконец, приведем данные по определению уровня умений использования студентами полученных знаний в профессиональной педагогической деятельности. Здесь различались низкий, средний и высокий уровни. Низкий уровень отвечал исполнительской, алгоритмизированной деятельности студента по решению поставленной перед ним задачи. Средний уровень соответствовал способности студента к обоснованной модификации предлагаемых ему подхода и метода, адекватной поставленной задаче. Высокий уровень - способности самостоятельно разработать и реализовать метод решения задачи.

В таблице 3 приведены данные сравнительного анализа уровня этих умений, полученные при выполнении студентами заданий по разработке учебного эксперимента, направленного на установление закономерностей явления электролиза.

Таблица 3

Сопоставление уровня умений использования полученных знаний
в профессиональной педагогической деятельности

Как показывают представленные результаты, студенты экспериментальных групп обнаруживают более высокий уровень владения проверяемыми умениями. Достоверность того, что это обусловлено использованием разработанного научно-методического обеспечения, а не какими-либо побочными факторами, подтверждалась посредством метода проверки статистических гипотез, реализуемого сравнением полученного значения статистики медианного критерия с критическим значением.

Расчетное значение статистики медианного критерия, полученное при усреднении баллов, набранных студентами экспериментальных и контрольных групп (низкому, среднему и высокому уровням сформированности умений отвечали баллы 1, 2, 3 соответственно), составляло 3,6, в то время как критическое значение - 3,84. Это дает основание принять сформулированную ранее нулевую гипотезу и утверждать, что повышение уровня сформированности умений целостной исследовательской деятельности у студентов экспериментальных групп, по сравнению со студентами контрольных групп, является следствием использования развитого в диссертационном исследовании научно-методического обеспечения.

Таким образом, результаты эксперимента подтверждают гипотезу исследования и свидетельствуют о том, что разработанное в диссертационном исследовании научно-методическое обеспечение целостного исследовательского обучения физике в подготовке педагогических кадров педагогически целесообразно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты и выводы работы состоят в следующем.

1. Выявлены и проанализированы противоречия, ограничивающие действенность исследовательского обучения физике в подготовке педагогических кадров, в результате чего поставлена проблема развития системы исследовательского обучения физики в плане придания ему целостности. Показаны возможности реализации целостного исследовательского обучения физике при подготовке педагогических кадров сообразно логике и методологии современных науки и физического образования.

2. Сформулированы положения, определяющие подходы к проектированию содержания целостного исследовательского обучения физике при подготовке педагогических кадров. Обоснована целесообразность и показаны возможности построения поисково-познавательной деятельности обучающихся на основе предметного материала физических основ твердотельной электроники, как, с одной стороны, выигрышного в плане достижения целевых установок, а, с другой стороны, представительного в плане их реализации применительно к обучению физике в целом.

3. Предложено построение предметного содержания исследовательского обучения на основе структурных единиц, укрупненных до разделов лекционного курса и циклов учебно-исследовательских заданий, направленных на целостное изучение физики определенных классов объектов, в качестве которых при освоении физических основ твердотельной электроники выступают ее материалы и приборные структуры.

4. Определены требования к обучению физике в его процессуальном аспекте, отвечающие необходимости целостного освоения студентами методологии исследовательской деятельности. Показаны возможности реализации полного исследовательского цикла в процессе освоения студентами базовых знаний в общем курсе физики, современных достижений с опорой на материалы Нобелевских лекций по физике в специальных дисциплинах и в проектно-исследовательской деятельности, направленной на решение актуальных для науки и практики задач.

5. Раскрыт потенциал методического обеспечения исследовательской деятельности как средства достижения его целостности. Развита методика освоения обучающимися аналитических возможностей современных физических методов, в том числе широко используемых в нанотехнологиях твердотельной электроники, на основе решения проблемно-детерминированных циклов задач в учебном процессе и создания условий востребованности этих методов в проектно-исследовательской деятельности студентов.

6. Показаны возможности непрерывного и единого по своим подходам целостного практико-ориентированного исследовательского обучения, начиная с общего курса физики, продолжая в следующих за ним специальных физических дисциплинах и заканчивая выполнением студентами проектно-исследовательских заданий, с расширением проблемного поля исследований и повышением требований к их продуктивности. Для указанных форм учебно-познавательной и исследовательской деятельности студентов созданы конкретные методические разработки, основанные на значимой для физических основ твердотельной электроники, в том числе наноэлектроники, проблематике.

7. Проведен педагогический эксперимент, результаты которого подтверждают выдвинутую гипотезу и доказывают эффективность развитого научно-методического обеспечения целостности исследовательского обучения физике в подготовке педагогических кадров.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Монографии

1. Хинич И. И. Научно-методическое обеспечение целостности и продуктивности в исследовательском обучении физике при подготовке педагогических кадров - СПб.: «Санкт-Петербург XXI век», 2009. - 231 с. (14,44 п.л.).

2. Ханин С. Д., Хинич И. И. Исследовательское обучение физическим основам электроники в подготовке педагогических кадров. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2009. - 127 с. (7,94 п.л./5,2 п.л.).

3. Ханин С. Д., Хинич И. И. Освоение физики материалов и приборов электронной техники и проблема достижения целостности и результативности исследовательского обучения. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2009. - 108 с. (6,75 п.л./4,3 п.л.).

Статьи в ведущих рецензируемых журналах из перечня ВАК

4. Ханин С. Д., Хинич И. И. Физические основы курса электроники в педагогическом вузе // Физическое образование в вузах. 2004. Т. 10. № 4. С. 106-114. (0,56 п.л./0,35 п.л.).

5. Ханин С. Д., Хинич И. И. Методические подходы к изучению физических основ электроники в педагогическом вузе // Физическое образование в вузах. 2004. Т. 10. № 4. С. 115-124. (0,62 п.л./0,41 п.л.).

6. Хинич И. И., Цуревский Е. В. Изучение физики материалов и компонентов твердотельной электроники в педагогическом вузе // Физическое образование в вузах. 2006. Т. 12. № 3. С. 77-84. (0,5 п.л./0,31 п.л.).

7. Назаров А. И., Ханин С. Д., Хинич И. И. Информационные и коммуникационные технологии в исследовательско-ориентированном обучении студентов физическим основам твердотельной электроники // Физическое образование в вузах. 2007. Т. 13. № 4. С. 64-75. (0,75 п.л./0,25 п.л.).

8. Хинич И. И. Современные методы физического эксперимента в исследовательском обучении студентов физике поверхности конденсированных веществ // Физическое образование в вузах. 2007. Т. 13. № 3. С. 139-148. (0,62 п.л.).

9. Ханин С. Д., Хинич И. И. Развитие исследовательских умений соотнесения эксперимента, теории и практики в обучении физическим основам твердотельной электроники // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена: Научный журнал: Естественные и точные науки (математика, физика, химия, естествознание, экономика, методика преподавания естественных и точных наук). - СПб., 2008. № 9(48). С. 146-155. (0,62 п.л./0,39 п.л.).

10. Хинич И. И. Взаимосвязь эксперимента, теории и практики в исследовательско-ориентированном обучении физике в вузе // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена: Научный журнал: Психолого-педагогические науки (педагогика, психология, теория и методика обучения). - СПб., 2008. № 10(52). С. 170-177. (0,5 п.л.).

11. Хинич И. И. Методы вторично-электронной спектроскопии в исследовательском обучении студентов физике поверхности конденсированных веществ // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена: Научный журнал: Естественные и точные науки (математика, физика, химия, естествознание, экономика, методика преподавания естественных и точных наук). - СПб., 2008. № 10(64). С. 127-135. (0,56 п.л.).

12. Ханин Д. C., Хинич И. И. Циклы задач оценочного характера при обучении физике диэлектриков и полупроводников в педагогическом вузе // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена: Научный журнал: Естественные и точные науки: Физика. - СПб., 2009. № 11(79). С. 144-153. (0,62 п.л./0,42 п.л.).

13. Пронин В. П., Хинич И. И., Чистотин И. А. Математическое моделирование в исследовательско-ориентированном обучении студентов физике поверхности конденсированных веществ // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена: Научный журнал. - СПб., 2009. № 95. С. 155-168. (0,88 п.л./0,41 п.л.).

Статьи и материалы научных конференций

14. Хинич И. И. Согласование лабораторных работ и практических заданий при преподавании физики студентам-математикам // Тезисы докладов V международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-99). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999. Т. 1. С. 131-132. (0,125 п.л.).

15. Хинич И. И., Цуревский Е. В. Изучение структурно-чувствительных свойств твердых тел в практикуме по физическим основам электроники // Физика в школе и вузе (международный сборник научных статей, вып. 1). - СПб.: Изд-во Сев.-Зап. отд. РАО, 2004. С. 221-224. (0,25 п.л./0,15 п.л.).

16. Смирнов А. А., Хинич И. И. Технологический подход к построению лабораторного практикума в вузе // Физика в школе и вузе (международный сборник научных статей, вып. 1). - СПб.: Изд-во Сев.-Зап. отд. РАО, 2004. С. 225-227. (0,188 п.л./0,11 п.л.).

17. Хинич И. И. Экспериментальные методы анализа поверхности в спецпрактикуме по физике диэлектриков // Материалы X международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2004). (СПб., 23-27 мая 2004 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2004. С. 453-454. (0,125 п.л.).

18. Хинич И. И. Методы эмиссионной спектроскопии в специальном физическом практикуме // Труды VIII международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум» (22-24 июня 2004 г.). - М.: ИД МФО, 2004. С. 167-168. (0,125 п.л.).

19. Хинич И. И. Эмиссионная спектроскопия поверхности твердых тел в специальном физическом практикуме // Материалы VIII международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-05), (СПб., 29 мая - 3 июня 2005 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2005. С. 135-136. (0,125 п.л.).

20. Лешуков А. П., Домаков А. И., Ханин С. Д., Хинич И. И., Цуревский Е. В. Практикум по физическим основам электроники как составляющая физического образования в педагогических вузах // Материалы VIII международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-05), (СПб., 29 мая - 3 июня 2005 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2005. С. 322-325. (0,25 п.л./0,07 п.л.).

21. Пронин В. П., Хинич И. И. Исследование поверхности твердого тела в специальном физическом практикуме // Труды IX международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум» (Волгоград, 19-21 сентября 2006 г.). - М.: ИД МФО, 2006. С. 146-147. (0,125 п.л./0,08 п.л.).

22. Пронин В. П., Хинич И. И. Электронная диагностика поверхности твердого тела в учебных курсах педагогического вуза // Материалы IX международной конференции “Физика в системе современного образования” (ФССО-07). (СПб, 4-8 июня 2007 г.). - СПб: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2007. Т. 1. С. 100-101. (0,125 п.л./0,08 п.л.).

23. Хинич И. И. Взаимосвязь эксперимента, теории и практики в обучении физике в вузе // Материалы IX международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-07), (СПб., 4-8 июня 2007 г.).- СПб: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2007. Т. 1. С. 163-165. (0,188 п.л.).

24. Ильинский А. В., Попова И. О., Сидоров А. И., Ханин С. Д.,
Хинич И. И., Шадрин Е. Б. Физико-технические проблемы как предмет проектной деятельности в исследовательско- и практико-ориентированном обучении // Материалы IX международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-07), (СПб., 4-8 июня 2007 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2007. Т. 1. С. 414-417. (0,25 п.л./0,05 п.л.).

25. Хинич И. И. Физика поверхности твердого тела как предмет учебно- и научно-исследовательской деятельности студентов педагогических вузов // Материалы VII международной научно-методической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития». (М., март 2008 г.). - М.: Школа Будущего, 2008. Часть 2. С. 215-218. (0,25 п.л.).

26. Ханин С. Д., Хинич И. И. Триада эксперимент - теория - практика в исследовательско-ориентированном обучении физике в педагогическом вузе: психолого-педагогический аспект // Материалы XI Российско-Американской научно-практической конференции по актуальным вопросам современного университетского образования (СПб., 13-15 мая 2008 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2008. С. 154-158. (0,312 п.л./0,2 п.л.).

27. Ханин Д. C., Хинич И. И. Физическое моделирование в задачах анализа и прогнозирования свойств диэлектрических материалов // Материалы XI международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2008), (СПб., 3-7 июня 2008 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2008. Приложение к т. 2. С. 9-11. (0,188 п.л./0,11 п.л.).

28. Ханин С. Д., Хинич И. И. Проблемы современной физики в исследовательско-ориентированном обучении в педагогических вузах // Труды научно-методической школы семинара по проблеме «Физика в системе инженерного и педагогического образования стран ЕврАзЭС» (М., 30 июня - 2 июля 2008 г.). - М.: ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 2008. С. 333-335. (0,188 п.л./0,12 п.л.).

29. Пронин В. П., Хинич И. И. Сочетание экспериментальных и теоретических заданий при исследовании поверхности твердого тела в специальном физическом практикуме // Материалы X международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум» (Астрахань, 16-19 сентября 2008 г.). - М.: ИД МФО, 2008. С. 207-208. (0,125 п.л./0,08 п.л.).

30. Хинич И. И. Физика полупроводниковых материалов и приборов как предмет самостоятельной работы студентов педагогических вузов // Труды V Российской научно-методической конференции преподавателей вузов и учителей школ «Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования» (Екатеринбург, 5-6 ноября 2008 г.). - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. С. 50-51. (0,125 п.л.).

31. Хинич И. И. Освоение современных методов физического эксперимента в подготовке педагогических кадров // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы преподавания физико-технических дисциплин» (Пенза, 27-28 ноября 2008 г.). - Пенза: ПГПУ, 2008. С. 23-26. (0,25 п.л.).

32. Хинич И. И. Освоение методов атомно-силовой микроскопии в подготовке педагогических кадров. // Материалы VIII международной научно-методической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (М., 2-6 марта 2009 г.). - М.: МПГУ, 2009. Часть 4. С. 55-57. (0,188 п.л.).

33. Анисимова Н. И., Соломин В. П., Пронин В. П., Хинич И. И. Подготовка выпускников естественнонаучных факультетов и учащихся старших классов базовых школ Герценовского университета по курсу «Основы нанотехнологий» // Материалы X международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-09). (СПб., 31 мая - 4 июня 2009 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2009. Т. 2 (приложение). С. 378-380. (0,188 п.л./0,06 п.л.).

34. Ханин С. Д., Хинич И. И. Проблемы исследовательского обучения в подготовке педагогических кадров по физике // Материалы X международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-09). (СПб., 31 мая - 4 июня 2009 г.). - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2009. Т. 1. С. 451-453. (0,188 п.л./0,11 п.л.).

Статьи по результатам научных исследований, использованных в диссертации, опубликованные в ведущих рецензируемых журналах из перечня ВАК

1. Бронштейн И. М., Карасик Б. С., Хинич И. И. Энергетические спектры истинно вторичных электронов при адсорбции бария на вольфраме // Радиотехника и электроника. 1975. Т. 20. № 4. С. 866-869. (0,25 п.л./0,11 п.л.).

2. Бронштейн И. М., Хинич И. И. Термоэлектронная эмиссия системы W-O-Cs при рабочих температурах анодов ТЭП // Известия АН СССР, сер. физическая, 1976. Т. 40. С. 1757-1759. (0,188 п.л./0,12 п.л.).

3. Бронштейн И. М., Хинич И. И. Исследование разупорядоченности поверхности вторичноэмиссионными методами // Физика твердого тела. 1982. Т. 24. № 1. С. 291-293. (0,188 п.л./0,12 п.л.).

4. Бронштейн И. М., Васильев А. А., Пронин В. П., Хинич И. И. Упругое отражение электронов средних энергий от неупорядоченных металлических поверхностей // Известия АН СССР, сер. физическая, 1985. Т. 49. № 9. С. 1755-1759. (0,312 п.л./0,09 п.л.).

5. Мурашов С. В., Пронин В. П., Тютиков А. М., Хинич И. И. Тонкая структура спектров истинно-вторичных электронов диэлектриков // Физика твердого тела. 1991. Т. 33. № 6. С. 1896-1898. (0,188 п.л./0,06 п.л.).

6. Броздниченко А. Н., Горчаков С. А., Рязанцев С. С., Сенкевич С. В., Тильте К. Л., Хинич И. И. Влияние структуры напыляемых слоев TiN и AlN на свойства нанокомпозитного TiAlN покрытия // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена: Научный журнал: Физика. - СПб., 2006. № 6(15). С. 64-69. (0,38 п.л./0,08 п.л.).

7. Пронин В. П., Хинич И. И., Чистотин И. А. Спектроскопия упругого отражения электронов для количественного элементного анализа поверхности твердого тела // Письма в журнал технической физики. 2008. Т. 34. В. 19. С. 21-26. (0,38 п.л./0,13 п.л.).

8. Пронин В. П., Хинич И. И., Чистотин И. А. Спектроскопия упругого отражения электронов для элементного анализа диэлектриков и высокоомных полупроводников // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена: Научный журнал: Естественные и точные науки: Физика. СПб., 2009. № 11(79). С. 133-140. (0,5 п.л./0,17 п.л.).

Размещено на Allbest.ru