Программа учебной дисциплины «Организация научных исследований»

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»

Согласовано	Утверждаю
___________________ Руководитель ООП по направлению 240100 проф.	_______________________ Зав. кафедрой ПТПЭ проф.

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ»

Направление подготовки: 240100 Химическая технология

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр, специальное звание «бакалавр»

Форма обучения: очная

Составители: заведующий каф. ПТПЭ

доцент каф. ПТПЭ

ассистент каф. ПТПЭ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

1.Цели и задачи дисциплины:

Учебная дисциплина "Организация научных исследований" является одной из основных профилирующих дисциплин в системе подготовки бакалавров.

Основной целью образования по дисциплине «Организация научных исследований» является ознакомление слушателей с основными законами движения жидкостей, привитие навыков выполнения расчетов по определению различного вида потерь.

Основными обобщёнными задачами дисциплины (компетенциями) являются:

·  приобретение необходимых знаний о разновидности экспериментальных исследований, их масштабах, разнообразии приборных методов;

·  овладение методами и приемами экспериментов, выполняемых в промышленных масштабах;

·  формирование навыков:

·  организации и выполнения экспериментов в промышленных условиях на реальных металлургических объектах;

·  проведения экспериментов по заданной методике, составление описания проводимых исследований и анализ их результатов;

·  в подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций;

·  в составлении отчета по выполненному заданию, участие во внедрении результатов исследований и разработок;

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО по направлению подготовки 240100 «Химическая технология»

Дисциплина «Организация научных исследований» относится к профессиональному циклу основной образовательной программы.

Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин естественнонаучного и математического цикла, а знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы в процессе освоения специальных дисциплин, при курсовом и дипломном проектировании, в профессиональной деятельности.

Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения специальных дисциплин, прохождения учебной и производственной практик.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

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

общепрофессиональная деятельность:

·  способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

·  способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-4);

·  владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-5);

производственно-технологическая деятельность:

·  способен осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции (ПК-7);

·  способен составлять математические модели типовых профессиональных задач, находить способы их решений и интерпретировать профессиональный (физический) смысл полученного математического результата (ПК-8);

·  готов применять аналитические и численные методы решения поставленных задач, использовать современные информационные технологии, проводить обработку информации с использованием прикладных программ деловой сферы деятельности; использовать сетевые компьютерные технологии и базы данных в своей предметной области, пакеты прикладных программ для расчета технологических параметров оборудования (ПК-9);

·  готов обосновывать принятие конкретного технического решения при разработке технологических процессов; выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-11);

·  готов использовать правила техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и нормы охраны труда; измерять и оценивать параметры производственного микроклимата, уровня запыленности и загазованности, шума и вибрации, освещенности рабочих мест (ПК-12);

·  способен налаживать, настраивать и осуществлять проверку оборудования и программных средств (ПК-13);

научно-исследовательская деятельность:

·  способен планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения (ПК-21);

·  способен использовать знания основных физических теорий для решения возникающих физических задач, самостоятельного приобретения физических знаний, для понимания принципов работы приборов и устройств, в том числе выходящих за пределы компетентности конкретного направления (ПК-24);

·  готов изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-25);

проектная деятельность:

·  готов использовать информационные технологии при разработке проектов (ПК-27)

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

·  принципы физического моделирования химико-технологических процессов;

·  методы построения эмпирических (статических) и физико-химических (теоретических) моделей химико-технологических процессов;

·  методы идентификации математических описаний технологических процессов на основе экспериментальных данных;

·  методы оптимизации химико-технологических процессов с применением эмпирических и физико-химических моделей;

уметь:

·  выбирать необходимые электрические устройства и машины применительно к конкретной задаче;

·  проводить электрические измерения;

·  применять методы вычислительной математики и математической статистики для решения конкретных задач расчета, проектирования, моделирования, идентификации и оптимизации процессов химической технологии;

·  произвести выбор типа реактора и произвести расчет технологических параметров для заданного процесса; определить параметры наилучшей организации процесса в химическом реакторе;

владеть:

·  методами проведения электрических измерений;

·  методами математической статистики для обработки результатов активных и пассивных экспериментов, пакетами прикладных программ для моделирования химико-технологических процессов;

·  методами расчета и анализа процессов в химических реакторах;

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
VIII
Аудиторные занятия (всего)	28	28
В том числе:
Лекции	14	14
Практические занятия (ПЗ)	14	14
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)	80	80
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы	54	54
Вид промежуточной аттестации: зачет	зач.	зач.
Общая трудоемкость, час зач. ед.	108	108
3	3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1.	Введение	Основные понятия. Объекты исследований
2.	Эксперимент как предмет исследования	Понятие эксперимента. Классификация видов экспериментальных исследований. Опыт. Качественный эксперимент. Количественный эксперимент. Фактор. Уровень фактора. Отклик. Функция отклика. Пассивный эксперимент. Активный эксперимент. План эксперимента. Планирование эксперимента. Лабораторный эксперимент. Промышленный эксперимент. Испытание.
3.	Принципы компьютерного моделирования	Моделью. Физические модели. Математическая модель. Общая характеристика математических моделей. Статические модели. Динамические модели. Общая методика построения математических моделей. Проверка адекватности модели
4.	Предварительная обработка эксперимен-тальных данных	Вычисление параметров эмпирических распределений. Точечное оценивание.
5.	Измерения в лабораторной практике	Основные понятия и определения. Классификация методов измерений. Погрешности измерений. Измеряемые величины и их единицы. Средства измерения.
6.	Методы планирования экспериментов	Пример хорошего и плохого эксперимента. Выбор основных факторов и их уровней. Планирование эксперимента
7.	Предварительная обработка эксперимен-тальных данных	Вычисление параметров эмпирических распределений. Точечное оценивание. Компьютерные методы статистической обработки результатов инженерного эксперимента. Статистические функции. Microsoft Excel. Краткое описание системы STATISTICA

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4	5	6	7
1.	Теплотехнические измерения и приборы		+			+
2.	Системы управления химико-технологическими процессами			+	+	+	+
3.	Моделирование химико-технологических процессов			+				+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лек- ций	Практ. зан.	Лаб. зан.	Семи-наров	СРС	Всего часов
1.  1	Введение	2	2			7	11
2.  2	Эксперимент как предмет исследования	2	2			7	11
3.	Принципы компьютерного моделирования	2	2			8	12
4.	Предварительная обработка экспериментальных данных	2	2			8	12
5.	Измерения в лабораторной практике	4	4			8	16
6.	Методы планирования экспериментов	2	2			8	12
7.	Предварительная обработка экспериментальных данных	4	4			8	16

6. Лабораторный практикум

Не предусмотрен

7.Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Курсовые проекты (работы) не предусмотрены

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1  , Основы научных исследований и организация научно-исслдеовательсокй деятельности. Изд-во: ИНЖЭК.2008.280с.

2  Основы научных исследований. Учебное пособие. Изд-во Дашков и К. 20с.

3  Основы научных исследований. Учебное пособие. Изд-во: Челябинский государственный университет. 2002.72с.

4  Решение научно-технических задач на персо­нальном компьютере. - СПб.: Корона, 20с.

б) дополнительная литература

5  Х. Шинк Теория инженерного эксперимента : Пер. с анг. М.: Мир, 19с.

6  , Логические основы планирования эксперимента. М.:Металлургия,19с.

7  , Планирование промышленного эксперимента. М.: Металлургия, 19с.

8  , Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983.416с.

9  И. Гайдышев Анализ и обработка данных: Специальный справочник. СПб.:Питер.2001.752 с.

10  Популярное введение в программу STATISTICA. М.: КомпьютерПресс,19с.

11  Математическая статистика. Оценка параметров, проверка гипотез. М.: Наука, 19с.

9.Материально-техническое обеспечение дисциплины

программное обеспечение

Электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе.

базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.

10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной поточно-групповой системы обучения. При этом обучение рекомендуется проводить в течение одного семестра: для бакалавров —VIII семестр.

Разработчики:

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»	Заведующий кафедрой печных технологий и переработки энергоносителей, д. т.н., профессор
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»	Доцент кафедры печных технологий и переработки энергоносителей, к. т.н.
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»	Ассистент кафедры печных технологий и переработки энергоносителей, к. т.н.