Магистерская программа «Промышленная экология» (стр. 8 )

Имя преподавателя
Ученая степень, звание	д. х.н.
Форма занятий	Лекции
Результаты обучения	Студенты должны знать правовые основы управления отходами; методы управления отходами; особенности управления отходами в Европе; иметь навыки расчета лимитов образования и накопления твердых отходов.
Метод и критерии оценки знаний	Посещение и активное участие в лекционных занятиях.
Форма итоговой оценки знаний	Зачет с оценкой
Список тем	1. Введение в управление отходами. Современное управление отходами. Классификация отходов (2 ч). 2. Методы размещения отходов. Захоронение отходов. Комплексное управление отходами (1 ч).
Методы обучения	Проведение лекций с использованием мультимедийной доски и презентаций Power Point
Библиография	1.  Промышленные и бытовые отходы. Хранение, утилизация, переработка : учеб. пособие / , . - М. : ФАИР-ПРЕСС : Торг. дом ГРАНД, 20с. 2.  Промышленная экология : учеб. пособие для студ. вузов / . - 4-е изд., перераб. - М. : ИЦ "Академия", 20с. 3.  Основы проектирования и строительства хранилищ отходов: учеб. пособие для вузов / , Х. Брандл, . - М. : Изд-во АСВ, 20с. 4.  Организационно-экономические инструменты в сфере обращения с отходами потребления : моногр. / ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Саратовский гос. техн. ун-т. - Саратов : СГТУ, 20с. 5.  Строительные материалы из отходов промышленности: учебно-справ. пособие / , . - Ростов н/Д : Феникс, 20с. 6.  , Рыжов тенденции в области современных технологий утилизации твердых промышленных и бытовых отходов // ЭКОСТ.1, N 8-12. - С.42-51. 7.  Галицкая проблемы обращения и утилизации бытовых и промышленных отходов // Геоэкол. Инж. геол. Гидрогеол. ГеокриолN 2. - С.144-147. Периодические издания: «Экология и промышленность России» «Проблемы региональной экологии»
Максимальное количество студентов в группе	Без ограничений
Время	2 ч в 11, 12 недели 1 семестра
Место	Факультет экологии и сервиса, кафедра природной и техносферной безопасности

3. Практические занятия

Имя преподавателя
Ученая степень, звание	к. б.н.
Форма занятий	Практические
Результаты обучения	Студенты должны уметь проводить экономические расчеты платы за размещение отходов, составлять паспорт опасного отхода с определение класса его опасности.
Метод и критерии оценки	1. Посещение и активное участие. 2. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы. 3. Качественное выполнение письменных работ и тестов.
Форма итоговой оценки знаний	Зачет с оценкой
Список тем	1.Определение класса опасных отходов расчетным методом. 2. Определение общего индекса токсичности отхода. 3.Расчет нормативов образования токсичных отходов по различным методикам. 4.Расчет платы за размещение отходов. 5.Расчет ущерба от деградации почв и земель.
Методы обучения и обучающие действия	1. Решение задач в аудитории. 2. Работа в малых группах для подготовки доклада и презентации. 3. Дискуссии. 4. Проведение деловых игр.
Библиография	1.  Промышленные и бытовые отходы. Хранение, утилизация, переработка : учеб. пособие / , . - М. : ФАИР-ПРЕСС : Торг. дом ГРАНД, 20с. 2.  Промышленная экология : учеб. пособие для студ. вузов / . - 4-е изд., перераб. - М. : ИЦ "Академия", 20с. 3.  Основы проектирования и строительства хранилищ отходов: учеб. пособие для вузов / , Х. Брандл, . - М. : Изд-во АСВ, 20с. 4.  Галицкая проблемы обращения и утилизации бытовых и промышленных отходов // Геоэкол. Инж. геол. Гидрогеол. ГеокриолN 2. - С.144-147.
Максимальное количество студентов в группе	10
Время	По 1 занятию (2 ч) в 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 недели по 2 ч, по 1 занятию (1 ч) в 18 неделю
Место	Факультет экологии и сервиса, кафедра природной и техносферной безопасности
Максимальное количество студентов в группе	25
Время	по 2 часа 13-20 недели 1 семестра
Место	Факультет экологии и сервиса, кафедра природной и техносферной безопасности

Модуль 3. Информационные технологии в экологическом менеджменте

(2 семестр, 11 зачетных единиц)

Module 3. Information technologies in environmental management

(2 semester, 11 credits)

Моделирование технологических и природных систем Modelling of nature and technological systems

1. Общая информация

Название курса	Моделирование технологических и природных систем
Факультет/ Институт, Кафедра	Факультет экологии и сервиса, кафедра природной и техносферной безопасности
Программа, для которой предлагается курс	Магистерская программа «Промышленная экология» со специализацией для Волго-Каспийского региона
Идентификацион-ный номер курса	М.2.1.2
Цикл, модуль, к которому курс относится	Профессиональный цикл, Базовая часть (ФГОС) Модуль 2
Дидактический цикл	2 семестр
Тип аудиторных занятий	Лекции, коллоквиумы, лабораторные занятия, курсовая работа
Краткое описание курса	Основные принципы компьютерного моделирования технологических и природных систем с использованием пакетов прикладных программ Excel, Mathcad, MATLAB and Simulink. Методы оптимизации и многокритериального анализа сложных технологических и природных систем. Методы идентификации опасностей и механизмов возможного воздействия негативных факторов техносферы на биосферу. Детерминированные математические модели и методы прогнозирования условий возникновения и развития опасных экологических ситуаций в технологических и природных системах. Вероятностные математические модели и риск-анализ возникновения и развития опасных техногенных ситуаций на объектах техносферы с использованием пакетов прикладных программ Excel, Mathcad, MATLAB and Simulink.
Полное описание курса	Основные принципы моделирования. Основные понятия и определения. Виды моделей и их свойства. Задачи и методы моделирования. Математические модели сложных систем. Методы оценки параметров математических моделей и установления их адекватности реальному объекту. Методы теории искусственного интеллекта. Принципы компьютерного моделирования технологических и природных систем с использованием пакетов прикладных программ Excel, Mathcad, MATLAB and Simulink. Методы оптимизации и многокритериального анализа сложных технологических и природных систем. Методы идентификации опасностей и механизмов возможного воздействия негативных факторов техносферы на биосферу. Вероятность возникновения аварий на производстве. Инженерные методы оценки частоты аварии. Дерево отказов. Дерево событий. Дерево причин-последствий. Методы анализа статистических данных об авариях. Метод экспертных оценок. Метод Монте-Карло. Метод регрессионного анализа. Нечеткие множества и искусственные нейронные сети. Основные понятия, техника вычисления вероятности чрезвычайного экологического происшествия. Детерминированные математические модели и методы прогнозирования условий возникновения и развития опасных экологических ситуаций в технологических и природных системах. Математические модели и методы прогнозирования экологического ущерба от загрязнения атмосферы при аварийных выбросах. Компьютерное моделирование распространения загрязняющих веществ с использованием математического пакета Mathcad и Excel. Зонирование территории по уровню токсического воздействия при прогнозировании последствий аварий в программном комплексе «ТОКСИ 3». Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, РД 52.04.212-86 (ОНД-86). Математические модели и методы прогнозирования экологического ущерба от загрязнения гидросферы и литосферы при аварийных выбросах нефти и нефтепродуктов. Физико-математические модели и методы расчета массы возможных аварийных разливов, линейных размеров зеркала разлития и времени гравитационного растекания нефти. Методика прогнозной оценки загрязнения открытых водоисточников опасными веществами в чрезвычайных ситуациях. Методика определения экологического ущерба окружающей среде при авариях на магистральных нефтепроводах. Методика расчета зон затопления при гидродинамических авариях на хранилищах производственных отходов химических предприятий. ГИС-технологии. Математические модели и методы прогнозирования экологического ущерба при авариях на взрывопожароопасных объектах. Вероятностные математические модели и риск-анализ возникновения и развития опасных техногенных ситуаций на объектах техносферы с использованием пакетов прикладных программ Excel, Mathcad, MATLAB and Simulink. Концепция и математическая модель интегрированного риска сложных технологических систем. Методы формализации процесса возникновения и развития аварии в сложных технологических системах. Математические модели и аналитические методы количественной оценки риска социальных последствий возможных аварий. Математические модели и аналитические методы количественной оценки коллективного риска людских потерь при авариях на объектах техносферы с токсическими выбросами. Математические модели и аналитические методы количественной оценки коллективного риска людских потерь при авариях на взрывоопасных объектах техносферы. Математические модели и аналитические методы количественной оценки экологического риска воздействия на объекты биосферы и среду обитания человека при авариях на объектах техносферы. Анализ и оценка экологического риска аварий крупнотоннажного производства химически опасных веществ на предприятии органического синтеза. Анализ и оценка экологического риска возможных аварий на объектах нефтепереработки. Прогнозирование и оценка экологического риска последствий загрязнения земель, водных объектов и атмосферы при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов. Прогнозирование и оценка экологического риска аварий гидротехнических сооружений водохранилищ и накопителей промышленных отходов. Прогнозирование и оценка экологического риска последствий аварийных выбросов на магистральных газопроводах. Прогнозирование и оценка экологического риска последствий аварий на взрывопожароопасных объектах. Методы формализации закономерностей воздействия поражающих факторов на реципиента. Методы определения оптимального технико-экономического решения по снижению экологического риска при максимальных финансовых результатах. Целевая функция системной эффективности и целесообразности мероприятий по повышению промышленной и экологической безопасности. Распределение по времени: Лекции – 10 ч Коллоквиум – 8 ч Лабораторные занятия – 36 ч СРС – 126 ч Итого: 180 ч.
Необходимые знания	Формальные	Фундаментальность представлений и понятий из области математических, естественнонаучных и общепрофессиональных знаний
Другие	Компьютерное и стохастическое моделирование
Результаты обучения	Магистр должен знать методы системного анализа и моделирования процессов в техносфере, уметь применять компьютерные технологии в анализе и оценке состояния окружающей среды и разрабатывать оптимальные системы защиты от опасностей техносферы, владеть навыками анализа и моделирования конкретных ситуаций при разработке и реализации защитных мер в техносфере
Продолжитель-ность курса (в зачетных единицах)	5
Методы и критерии оценки	1.  Посещение занятий. 2.  Активное участие в коллоквиумах. 3.  Своевременное и качественное выполнение самостоятельной и курсовой работы. 4.  Качественное выполнение письменных работ и тестов. 5.  Качественное выполнение практических работ.
Форма итоговой оценки знаний	Экзамен с оценкой
Тип курса	Обязательный
Формы обучения	1.  Лекции с использованием Power Point презентаций и объяснением у доски. 2.  Практические работы в вычислительной лаборатории. 3.  Решение задач в аудитории. 4.  Работа в малых группах для подготовки доклада и презентации. 5.  Коллоквиумы. 6.  Самостоятельная работа (Информационно-образовательная среда, библиотека).
Язык	Русский/английский
Библиография	1. , Василькова технологии вычислений в математическом моделировании: Учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 20с. 2. Чуличков модели нелинейной динамики. М.: ФИЗМАТЛИТ, 20с. 3. Математические модели природы и общества / , , и др. М.: ФИЗМАТЛИТ, 20с. 4. , Михайлов А, П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: ФИЗМАТЛИТ, 20с. 5. Введение в математическое моделирование: Учеб. пособие / Под ред. . М.: Логос, 20с. 6. , Чхартишвили методы и модели в управлении: Учеб. пособие. 3-е изд. М.: Дело, 20с. 7. Алиев моделирования дискретных систем. СПб: СПбГУ ИТМО, 20с. 8. Мышкис теории математических моделей. Изд. 3-е, исправленное. М.: КомКнига, 20с. 9. Инженерные расчеты в Mathcad 15: Учебный курс. СПб.: Питер, 20с. 10. , Чеснокова задач вычислительной математики в пакетах Mathcad, MATLAB, Maple. М.: НТ Пресс, 20с. 11. Поршнев моделирование физических процессов в пакете MATLAB: Учеб. пособие. М.: Горячая линия-Телеком, 20с. 12. Поршнев моделирование физических систем с использованием пакета Mathcad: Учеб. пособие. М.: Горячая линия-Телеком, 20с. 13. Черных электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 20с. 14. Математическое и компьютерное моделирование процессов и систем в среде MATLAB/SIMULINK. Учебное пособие для студентов и аспирантов / , , . К.: НАН Украины, 20с. 15. Зайцев модели в точных и гуманитарных науках. СПб.: Дом», 20с. 16. , Яковлев систем: Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 20с. 17. Козлитин и методы анализа риска сложных технических систем: монография. Саратов: СГТУ, 20с. 18. Козлитин основы и практика анализа техногенных рисков. Вероятностные методы количественной оценки опасностей техносферы. Саратов: СГТУ, 20с. 19. Козлитин технико-экономической оценки промышленной и экологической безопасности высокорисковых объектов техносферы. Саратов: СГТУ, 20с. 20. Козлитин основы и методы системного анализа промышленной безопасности объектов теплоэнергетики с учетом риска: монография. Саратов: СГТУ, 20с 21. http://ggpi. org/metod/kaf_d_ph/komp_model/kom-mod. html - рассмотрены принципы компьютерного моделирования физических явлений. Для студентов, изучающих курс «Компьютерное моделирование». 22. http://schools. *****/courses/distant-5/ - Московский институт открытого образования. Дистанционный курс «Теоретические основы компьютерного моделирования». 23. http://www. bibl. *****/electronic%20resources/uch-metod/Monitoring/ecol_monitoring. pdf - рассмотрены вопросы моделирования эколого-экономических систем. 24. http://www. /products - Explore products for MATLAB, the language of technical computing, and Simulink, for simulation and Model-Based Desig: MATLAB® Product Family; Simulink® Product Family 25. http://matlab. *****/ - консультативный центр MATLAB компании Softline. 26. http://www. *****/soft/mathcad/usersguide/0.asp - Руководство пользователя Mathcad 27. http://*****/ - сайт посвящен изучению дисциплины «Математические пакеты прикладных программ». Работа с файлами, элементы программирования в среде Mathcad. 28. http://*****/matlab/Exponenta_RU/educat/links/l_mcd. asp. htm - Ресурсы, посвященные использованию математических пакетов в науке и образовании: Mathcad. 29. http://***** - «Теория и практика анализа техногенных рисков» - сайт проф. 30. http://www. slovari. ***** (Экономико-математический словарь). 31. http://www. *****/library - МЧС России - Библиотека (Материалы по курсу «Теория и методы анализа риска сложных технических систем»). 32. http://portal. ***** - Портал Гуманитарные технологии в социальной сфере: Файловый архив: Электронная библиотека: Безопасность жизнедеятельности - учебные пособия, монографии.
Место проведения занятий	Факультет экологии и сервиса, кафедра природной и техносферной безопасности
Координатор курса	д. т.н., профессор
Преподаватели	д. т.н., профессор
Примечания

2. Лекции

Имя преподавателя
Ученая степень, звание	д. т.н., профессор
Форма занятий	Лекции
Результаты обучения	Магистр должен знать методы системного анализа и моделирования процессов в техносфере, уметь применять компьютерные технологии в анализе и оценке состояния окружающей среды и разрабатывать оптимальные системы защиты от опасностей техносферы, владеть навыками анализа и моделирования конкретных ситуаций при разработке и реализации защитных мер в техносфере
Метод и критерии оценки знаний	Посещение и активное участие в лекционных занятиях.
Форма итоговой оценки знаний	Экзамен с оценкой
Список тем	1. Основные принципы компьютерного моделирования технологических и природных систем с использованием пакетов прикладных программ Excel, Mathcad, MATLAB and Simulink (Лекция / 2 часа). 2. Методы оптимизации и многокритериального анализа сложных технологических и природных систем Лекция / (2 часа). 3. Методы идентификации опасностей и механизмов возможного воздействия негативных факторов техносферы на биосферу (Лекция / 2 часа). 4. Детерминированные математические модели и методы прогнозирования условий возникновения и развития опасных экологических ситуаций в технологических и природных системах (Лекция / 2 часа). 5. Математические модели сложных технологических и природных систем. Методы оценки параметров математических моделей и установления их адекватности реальному объекту (Коллоквиум / 2 часа). 6. Математические модели и методы прогнозирования экологического ущерба от загрязнения атмосферы, гидросферы и литосферы при аварийных выбросах (Коллоквиум / 2 часа). 7. Вероятностные математические модели и риск-анализ возникновения и развития опасных техногенных ситуаций на объектах техносферы с использованием пакетов прикладных программ Excel, Mathcad, MATLAB and Simulink (Лекция / 2 часа). 8. Математические модели и аналитические методы количественной оценки интегрированного риска последствий возможных аварий (Коллоквиум / 2 часа). 9. Методы определения оптимального технико-экономического решения по снижению экологического риска при максимальных финансовых результатах (Коллоквиум / 2 часа).
Методы обучения	Проведение лекций с использованием Power Point презентаций и объяснением у доски..
Библиография	1. , Василькова технологии вычислений в математическом моделировании: Учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 20с. 2. Чуличков модели нелинейной динамики. М.: ФИЗМАТЛИТ, 20с. 3. Математические модели природы и общества / , , и др. М.: ФИЗМАТЛИТ, 20с. 4. , Михайлов А, П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: ФИЗМАТЛИТ, 20с. 5. Введение в математическое моделирование: Учеб. пособие / Под ред. . М.: Логос, 20с. 6. , Чхартишвили методы и модели в управлении: Учеб. пособие. 3-е изд. М.: Дело, 20с. 7. Алиев моделирования дискретных систем. СПб: СПбГУ ИТМО, 20с. 8. Мышкис теории математических моделей. Изд. 3-е, исправленное. М.: КомКнига, 20с. 9. Зайцев модели в точных и гуманитарных науках. СПб.: Дом», 20с. 10. , Яковлев систем: Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 20с. 11. Козлитин и методы анализа риска сложных технических систем: монография. Саратов: СГТУ, 20с. 12. Козлитин основы и практика анализа техногенных рисков. Вероятностные методы количественной оценки опасностей техносферы. Саратов: СГТУ, 20с. 13. Козлитин технико-экономической оценки промышленной и экологической безопасности высокорисковых объектов техносферы. Саратов: СГТУ, 20с. 14. Козлитин основы и методы системного анализа промышленной безопасности объектов теплоэнергетики с учетом риска: монография. Саратов: СГТУ, 20с 15. http://ggpi. org/metod/kaf_d_ph/komp_model/kom-mod. html - рассмотрены принципы компьютерного моделирования физических явлений. Для студентов, изучающих курс «Компьютерное моделирование». 16. http://schools. *****/courses/distant-5/ - Московский институт открытого образования. Дистанционный курс «Теоретические основы компьютерного моделирования». 17. http://www. bibl. *****/electronic%20resources/uch-metod/Monitoring/ecol_monitoring. pdf - рассмотрены вопросы моделирования эколого-экономических систем. 18. http://***** - «Теория и практика анализа техногенных рисков» - сайт проф. 19. http://www. slovari. ***** (Экономико-математический словарь). 20. http://www. *****/library - МЧС России - Библиотека (Материалы по курсу «Теория и методы анализа риска сложных технических систем»). 21. http://portal. ***** - Портал Гуманитарные технологии в социальной сфере: Файловый архив: Электронная библиотека: Безопасность жизнедеятельности - учебные пособия, монографии.
Максимальное количество студентов в группе	Без ограничений
Время	По 1 занятию (2 ч) в недели 2 семестра
Место	Факультет экологии и сервиса, кафедра природной и техносферной безопасности

3. Лабораторные занятия