Научно-исследовательская работа

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Утверждаю

_____________________

Руководитель ООП

по направлению 150400

зав. кафедрой металлургии

проф.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА»

Направление: 150400 «Металлургия»

Профиль: «Металлургия цветных металлов»

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

Составитель: доцент , кафедра Металлургии

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Составитель: доц. В. Ю.БАЖИН

Кафедра Металлургии

1. Цели и задачи дисциплины:

Цель направления сформировать у учащихся в магистратуре навыки и умение, необходимые для выполнения научно-исследовательской работы.

Задача курса научить магистрантов самостоятельно выполнять все основные этапы научно-исследовательской работы, включая постановку задачи исследования и обоснование его актуальности, проведение библиографического и патентного поиска, выполнение экспериментальных исследований, обработку полученных результатов и составление отчета по теме НИР по государственным контрактам.

2. Место научно-исследовательской работы в структуре ООП:

Научно-исследовательская работа является частью ФГОС высшего профессионального образования (магистратуры) шифр М.3.2 раздела М.3 практики и научно-исследовательская работа.

Предметом научно-исследовательской работы магистров является инновационные процессы развития различных направлений металлургической отрасли, технологии и процессы, связанные с получением металлов на агрегатах различных конструкций, а также технические средства для обработки информации по основным параметрам. Необходимо уметь пользоваться компьютерными программами высшего уровня.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

В металлургии цветных металлов научно-исследовательская работа является важной областью деятельности, обеспечивающей совершенствование аппаратурно-технологических решений и выполнение проектно-конструкторских работ в инновационном направлении. Особое значение НИР приобретает на современном этапе развития в связи с уменьшением запасов богатых руд и переходом металлургической промышленности на бедное и сложное по минеральному составу сырье, необходимостью организации малоотходных ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций (ПК) выпускника:

·  владеть культурой мышления, обобщать и анализировать информацию, ставить цель и выбирать пути её достижения (ОК-1);

·  логически верно, аргументировано строить устную и письменную речь (ОК-2);

·  использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования теоретического и экспериментального исследования (ОК-6);

·  уметь использовать фундаментальные общеинженерные знания (ПК-1);

·  уметь сочетать теорию и практику для решения инженерных задач (ПК-4);

·  иметь способность к анализу и синтезу (ПК-18);

·  уметь выбирать методы исследования, планировать и проводить необходимые эксперименты, интерпретировать результаты и делать выводы (ПК-19);

·  уметь использовать физико-математический аппарат для решения задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-20);

·  уметь использовать основные понятия, законы и модели термодинамики, химической кинетики, переноса тепла и массы (ПК-21);

·  уметь выбирать и применять соответствующие методы моделирования физических, химических и технологических процессов (ПК-22).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- порядок проведения научных исследований и представления их результатов.

- основные теоретические методы анализа физико-химических систем, используемых в металлургии;

- основные экспериментальные методы исследования металлургических систем и постановки экспериментального исследования;

- основные методы статистической обработки экспериментальных данных и моделирования явлений и процессов, протекающих в металлургических системах;

уметь:

- ставить цель и задачи исследования при изучении металлургических систем;

- проводить анализ известных методов исследования физико-химических систем и осуществлять выбор оптимального подхода для их изучения;

- осуществлять корректное математическое описание равновесного и неравновесного состояния металлургических систем, а также протекающих в них процессов;

- применять современное физическое оборудование и приборы при решении практических задач по исследованию физико-химических систем;

- использовать научно-техническую и справочную литературу для исследования металлургических систем.

владеть:

- методами теоретического анализа металлургических систем;

- методами экспериментального исследования физико-химических систем, используемых в металлургических технологиях;

- приёмами работы на лабораторном оборудовании и испытательных стендах, пилотных установках используемых при изучении металлургических систем.

4. Формы проведения научно-исследовательской работы:

Научно-исследовательская работа проводится в форме теоретических и практических занятий (постановка целей и задач исследования, аналитический обзор по соответствующей теме, патентное исследование, организация и проведение эксперимента, обработка полученных результатов, построение зависимостей, формулировка выводов по проделанной работе). НИР заключается в самостоятельной работе по изучению поставленной проблемы, проходит на разработанном лабораторном оборудовании, в компьютерном классе, в ЦКП и научно-образовательном центре университета или ведомственной организации.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 23 зачетных единицы и 828 часов.

5. Место и время проведения научно-исследовательской работы:

Научно-исследовательская работа наряду с работой в лабораториях университета проводится с выездом в научно-исследовательские центры и институты по металлургическому профилю ( ВАМИ, НИЦ Гидрометаллургии, и др.) Для более широкого ознакомления с горно-металлургическими предприятиями могут быть организованы однодневные экскурсии на передовые предприятия. Студент проводит научно-исследовательскую работу в течение всего курса обучения.

6. Структура и содержание научно-исследовательской работы по кафедре металлургии

По своей структуре и содержанию научно-исследовательской работы магистров должно составляет в себе несколько этапов:

6.1. Формулировка задачи, обоснование актуальности и написание технического задания на выполнение НИР.

6.2. Проведение библиографических и патентных исследований по теме НИР, подготовка отчета о патентных исследованиях.

6.3. Метрологическая проработка НИР и составление отчета.

6.4. Методическая проработка экспериментальных исследований, включая выбор методов исследований и методов анализа исходных материалов и продуктов, подбор технологического оборудования и разработку схем установок, планирование экспериментальных исследований.

6.5. Выполнение экспериментальных исследований и предварительная оценка результатов.

6.6. Обработка результатов: составление таблиц, графиков, математическая и статистическая обработка, оценка достоверности результатов.

6.7. Написание отчета по теме НИР.

Общая трудоемкость научно-исследовательской работы составляет 23 зачетных единицы, 828 часа.

№ п/п	Разделы (этапы) НИР	Виды ра­боты, на практике включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля
		Л	ПР	СМР	Всего
1	Аналитическое и патентное исследование поставленной научной проблемы и решение технических инновационных задач			10	10	Отчет
2	Методология исследования обработка результатов натурных экспериментов			10	10	Отчет
3	Изучение технологии производства цветных металлов металлургической техники и агрегатов по их обслуживанию			12	12	Отчет
4	Создание лабораторной и пилотной промышленной установки для проведения экспериментов			10	10	Отчет
5	Опытно-промышленный эксперимент. Обработка результатов. Подготовка актов испытаний. Составление сводного отчета			14	14	Отчет

7. Научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые для научно-исследовательской работы по кафедре металлургии

С целью предметного и более глубокого ознакомления с инновационными процессами в металлургическом производстве и современными научно-техническим разработками, каждому студенту выдается тема работы и индивидуальное задание, которое выполняется на протяжении всей научно-исследовательской работы. Выполнение задания оформляется в виде технического отчета по этапам. Темы индивидуальных заданий выбираются в соответствии с реальными условиями научно-исследовательской работы и могут иметь своей целью непосредственную помощь производству.

Примерные темы индивидуальных заданий по научно-исследовательским работам:

- Исследование в области обедненного алюминийсодержащего сырья;

- Исследование в области комплексной переработки кольских нефелиновых концентратов;

- Производство новых видов продукции при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья;

- Комплексная переработка медеэлектролитных шламов;

- Совершенствование технологии переработки сульфидных медно-никелевых руд;

- Комплексная переработка редкометального сырья;

- Разработка эффективных технологических схем переработки техногенного сырья (шлаковых отвалов, отходов ГОКов, шламов глиноземного производства и др.);

- Создание рациональных конструкций для автогенных процессов пирометаллургического производства;

- Ресурсосберегающие технологии в области высокоамперного электролиза алюминия;

- Синтез лигатур и алюминиевых сплавов на наноуровне для получения заготовок с высокими механическими характеристиками.

9. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов для научно-исследовательской работы по кафедре металлургии

На время проведения научно-исследовательской работы студенты обеспечиваются специализированным рабочим местом в лабораториях кафедры и университета.

Для проведения аналитического исследования предоставляются данные и материалы диссертаций и отчеты НИР по соответствующей тематике исследования, компьютер и рабочее место в компьютерном классе кафедры. Выделяется участок для проведения экспериментов в специализироанных лабораториях кафедры.

10. Формы промежуточной аттестации (по итогам научно-исследовательской работы)

Во время научно-исследовательской работы практики студенты сдают промежуточные отчеты. Кроме того, составляют общий сводный отчет по индивидуальному заданию, выданному руководителем НИР.

Оценка научно-исследовательской работы выносится по результатам защиты технического отчета руководи­телем практики от кафедры с учетом мнения представителя предприятия.

11. Учебно-методическое и информационное обеспечение научно-исследовательской работы по кафедре металлургии

а) основная литература

1. Общие принципы металлургии меди и никеля. Учебное пособие / , . Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 20с.

2. С. Процессы и аппараты цветной металлургии / , , и др. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 20с.

3. Рафинирование меди. Учебное пособие / , , . Екатеринбург: УрФУ, 20с.

4. Металлургия цинка и свинца. Учебное пособие. / , . СПб: СПГГИ, 20с.

5. . Производство алюминия. Пособие для мастеров и рабочих цехов электролиза алюминиевых заводов. С. Пб.: С. Петербургский Университет. 20с.

6. Я. Электрометаллургия алюминия./ Я, В, Сиразутдинов . Изд-во «Наука». 20с.

7. Я. Производство глинозема / Я, , Галевский . Изд-во «Наука». 20с.

8. Технологические и методологические основы получения алюминия на мощных электролизерах / , // Издательство СПГГУ. Научное издание. 2011.126 с.

б) дополнительная литература

1. Заводы цветной металлургии Урала. Учебное пособие // Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 20с.

2. С и др. Процессы и аппараты цветной металлургии. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 20с.

3. Цветные металлы - 2011. Красноярск: Версо, 20с.

4. , Расчеты гидрометаллургических процессов. М.: МИСИС, 20с.

5. Цветные металлы - 2012. Красноярск: Версо, 20с.

6. 80 лет алюминиевой промышленности России / Цветные металлы. 2012. №5.

12. Материально-техническое обеспечение научно-исследовательской работы

Для полноценного прохождения научно-исследовательской работы используется самое современное производственное оборудование конкретного предприятия или научно-исследовательской организации.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки «Металлургия цветных металлов».

Разработчики:

кафедра Металлургии доцент ____

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

Эксперты:

кафедра Металлургии профессор ____

(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)

кафедра Металлургии профессор _____

(место работы) занимаемая должность) (инициалы, фамилия)