Рабочая программа дисциплины (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ивановский государственный химико-технологический университет

Органической химии и технологии

Кафедра химической технологии волокнистых материалов

Утверждаю: проректор по УР

_______________

« » 201_ г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Применение красителей

Направление подготовки 240100 «Химическая технология»

Профиль подготовки «Химическая технология органических веществ»

Квалификация (степень) выпускника Бакалавр

Форма обучения очная

Иваново, 2011

1.  Цели освоения дисциплины

Цель дисциплины: усвоить основные теоретические и практические аспекты применения органических красителей, вспомогательных веществ в текстильной промышленности, а также в других отраслях народного хозяйства – потребителям продукции анилинокрасочной промышленности: кожевенной, химической, резиновой, лакокрасочной, полиграфической и др. Освоение лекционного курса «Применение красителей» и выполнение соответствующего лабораторного практикума должно способствовать развитию у студентов вполне обоснованных инженерных представлений о новых требованиях, предъявляемых к красителям, вспомогательным веществам и отделочным препаратам в условиях рыночной экономики, мировой конкуренции и необходимости экологизации всех видов продукции и процессов их изготовления.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина относится к базовым дисциплинам профиля, базируется на результатах изучения дисциплин естественнонаучного цикла, в том числе неорганической, органической, физической, коллоидной химии, а так же дисциплин профиля: Химическая технология органических веществ, Химия и технология органических красителей.

Для успешного усвоения дисциплины в результате изучения математического и естественнонаучного цикла обучающийся должен:

знать:

- электронное строение атомов и молекул, основы теории химической связи в соединениях разных типов, химические свойства элементов различных групп Периодической системы и их важнейших соединений, строение и свойства координационных соединений;

- принципы классификации и номенклатуру органических соединений; строение органических соединений; классификацию органических реакций; свойства основных классов органических соединений; основные методы синтеза органических соединений;

- основные этапы качественного и количественного химического анализа; теоретические основы и принципы химических и физико-химических методов анализа - электрохимических, спектральных, хроматографических; методы разделения и концентрирования веществ; методы метрологической обработки результатов анализа.

уметь:

- выполнять основные химические операции, определять термодинамические характеристики химических реакций и равновесные концентрации веществ;

- использовать основные химические законы, термодинамические справочные данные и количественные соотношения неорганической химии для решения профессиональных задач;

- синтезировать органические соединения, провести качественный и количественный анализ органического соединения с использованием химических и физико-химических методов анализа.

владеть:

- теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного строения их атомов и положения в Периодической системе химических элементов, экспериментальными методами определения физико-химических свойств неорганических соединений;

- экспериментальными методами синтеза, очистки, определения физико-химических свойств и установления структуры органических соединений.

в результате освоения дисциплин профессионального цикла обучающийся должен:

знать:

- теорию химико-технологических процессов органического синтеза

- химическую технологию органических веществ и синтетических красителей, основного органического и нефтехимического синтеза.

уметь:

- использовать теорию химико-технологических процессов и знания о природе и свойствах органических веществ и красителей в технологиях их применения

владеть:

- методами управления химико-технологическими системами и методами регулирования химико-технологическими процессами

-  методами поиска и обмена информацией в глобальных и локальных компьютерных сетях, техническими и программными средствами защиты информации при работе с компьютерными системами;

-  методами корректной оценки погрешностей при проведении расчетов.

Освоение данной дисциплины необходимо для завершения цикла профессиональных дисциплин, знание которых позволит грамотно, правильно и эффективно проводить моделирование производств органического синтеза, проводить анализ ТВВ, нефтепродуктов и химико-фармацевтических препаратов и выполнения квалификационной работы бакалавра

.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

-  использовать знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах органических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире (ПК-3)

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

-  умение проводить стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий и технологических процессов (ПК-22);

-  способность использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности (ПК-23);

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

-  физико-химическую сущность процессов, протекающих при крашении и печатании тех или иных материалов;

-  о перспективных направлениях и тенденциях развития техники и технологии колорирования текстильных материалов, а также других объектов крашения;

-  строение и свойства органических красителей, основных вспомогательных веществ и отделочных препаратов;

-  общие представления о строении и свойствах волокнообразующих полимеров, текстильных волокон, а также других объектов колорирования;

-  общие вопросы подготовки материалов к окрашиванию;

-  основные принципы построения технологических процессов колорирования текстильных и других материалов;

уметь:

- применять полученные знания при теоретическом анализе, компьютерном моделировании и экспериментальном исследовании процессов колорирования текстильных и других материалов;

- устанавливать причинно-следственные связи между природой волокнистого материала, технологическими параметрами процесса и конечным результатом колорирования;

- выбирать рациональные схемы построения технологических процессов крашения, печати текстильных материалов различного назначения с учетом требуемых потребительских свойств;

- определять оптимальные концентрационные и температурно-временные параметры технологических стадий колорирования волокнистых материалов с учетом их химической природы, типа применяемых красителей;

владеть:

-  основными методами (способами) крашения и печатания текстильных и других материалов;

-  современными методами контроля качества окрасок.

-  лабораторными приемами колорирования материалов различной природы;

-  методами технической оценки красителей и показателей окрасок;

-  информацией о перспективах развития и совершенствования приемов художественного колорирования текстильных материалов различных ассортиментных групп,

-  навыками самостоятельного проведения научных экспериментов в области колорирования материалов и оценки качественных показателей окраски, использования современных колориметрических приборов и измерительных центров.

4. Структура дисциплины Практическое колорирование

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часа.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Аудиторные занятия (всего)	84	84
В том числе:
Лекции	28	28
Лабораторные работы (ЛР)	56	56
Самостоятельная работа (всего)	132	132
В том числе:
Оформление отчетов по лабораторным работам	34	34
подготовка к текущим занятиям, коллоквиумам	48	48
Написание реферата	14	14
Подготовка к экзамену	36	36
Общая трудоемкость час зач. ед.	216	216
6	6

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

Модуль 1. Строение и свойства волокон

Цели и задача курса, его содержание, связь с другими курсами. Области применения продукции анилинокрасочной промышленности. Перспективы развития производства красителей и тех отраслей народного хозяйства, которые их потребляют. Классификация текстильных волокон и их строение как высокомолекулярных соединений. Волокна растительного происхождения (хлопок, лен), их строение, свойства. Отношение к действию химических реагентов. Волокна животного происхождения (шерсть, шелк), их строение, свойства, отношение к действию химических реагентов. Химические волокна, их строение, свойства, отношение к действию химических реагентов. Модуль 2. Применение красителей в текстильной промышленности Теоретические основы процессов колорирования волокнистых материалов. Крашение кислотными красителями. Крашение кислотно-протравными и кислотными металлсодержащими красителями. Применение прямых красителей в крашении. Крашение и печатание кубовыми красителями и кубозолями. Крашение сернистыми красителями. Применение активных красителей в крашении и печатании. Образование нерастворимых оксиазокрасителей на волокнистых материалах в процессах крашения и печатания. Применение дисперсных красителей в крашении и печатании. Крашение и печатание тканей пигментами. Модуль 3. Применение красителей в нетекстильных отраслях промышленности Применение красителей в меховом и кожевенном производстве. Применение красителей в резиновой промышленности и промышленности пластических масс. Применение красителей в полиграфической и лакокрасочной промышленности.

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

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	данная дисциплина, необходимая для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1.	Подготовка квалификационной работы бакалавра	+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование разделов дисциплины	Лекц.	Лаб. зан.	СРС	Всего час.
1.	Строение и свойства волокон	6	6	32	44
2.	Применение красителей в текстильной промышленности	18	46	50	114
3.	Применение красителей в нетекстильных отраслях промышленности	4	4	50	58
4.	Подготовка к текущим занятиям, коллоквиумам, оформление отчетов по лабораторным работам, написание реферата, подготовка к экзамену

6. Лабораторный практикум

Модуль 1. Лабораторные занятия: 6 часов

·  Свойства и распознавание волокнистых материалов.

·  Горение волокнистых материалов.

·  Действие различных химических реагентов на волокна природного и химического происхождения.

·  Характерные цветные реакции.

Модуль 2. Лабораторные занятия: 48 часов

Крашение целлюлозных волокнистых материалов прямыми красителями. Оценка качества окрасок; Крашение шерсти, натурального шелка и полиамидных волокон кислотными, кислотно-протравными и металлсодержащими красителями; Печатание целлюлозных материалов активными красителями; Крашение целлюлозных материалов кубовыми, сернистыми красителями и кубозолями; Крашение и печатание химических волокон дисперсными красителями; Крашение и печатание нерастворимыми оксиазокрасителями и пигментами. Резервная печать и вытравная печать.

Модуль 3. Лабораторные занятия: 4 часа

Качественный анализ красителей в порошке. Крашение кожи, меха, пластических масс.

7.  Практические занятия по дисциплине не проводится

8. Курсовые проекты (работ) по дисциплине не предусмотрены

9. Образовательные технологии и методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Чтение лекций по данной дисциплине проводится с использованием мультимедийных презентаций. Слайд-конспект курса лекций включает более 100 слайдов. Презентация позволяет преподавателю четко структурировать материал лекции, экономить время, затрачиваемое на рисование на доске формул красителей и фотографий с изображением действующего печатного оборудования и других сложных объектов. Кроме того, презентация позволяет очень хорошо иллюстрировать лекцию не только схемами и рисунками, которые есть в учебном пособии, но и полноцветными фотографиями, рисунками, портретами ученых и т. д. Студентам предоставляется возможность копирования презентаций для самоподготовки и подготовки к экзамену.

Поскольку лекции читаются для группы студентов из 20 – 25 чел. непосредственно в аудитории контролируется усвоение материала основной массой студентов путем тестирования по отдельным модулям дисциплины.

При работе в малоконтингентной группе, сформированной из достаточно успешных студентов, целесообразно использовать диалоговую форму ведения лекций с использованием элементов практических занятий, постановкой и решением проблемных задач и т. д. В рамках лекционных занятий можно заслушать и обсудить подготовленные студентами рефераты.

При проведении лабораторных занятий преподавателю рекомендуется не менее 10-30 минут (ок.10-15% времени) отводить на самостоятельное освоение методик проведения экспериментов, освоения хода проводимых работ. Лабораторные занятия целесообразно строить следующим образом:

1.  Экспресс-опрос (устно или в тестовой форме) по теоретическому материалу, необходимому для выполнения работы (с оценкой).

2.  Вводная информация преподавателя (цели занятия, основные вопросы, которые должны быть рассмотрены).

3.  Выяснение понимания целей работы и хода ее проведения. (в ходе опроса)

4.  Самостоятельное проведение работ.

5.  Подведение итога работы, проверка и оценка результатов работы.

Для проведения занятий необходимо иметь несколько вариантов заданий для самостоятельного выполнения, причем эти задания могут быть дифференцированы по степени сложности, по ширине охвата колористической гаммы.

По результатам выполнения лабораторных работ следует выставлять оценку. Оценка может складываться из следующих составляющих: степень самостоятельности выполнения работ, предварительной подготовки студента к лабораторному занятию путем освоения теории, качества оформления лабораторной работы, а также может быть проведен дополнительный экспресс-опрос или тестирование по тематике проводимых экспериментов (тестовые задания закрытой формы) в течение 5, максимум - 10 минут. Таким образом, при интенсивной работе можно на каждом занятии каждому студенту поставить, по крайней мере, две оценки.

По материалам модуля или раздела целесообразно подводить итоги (рейтинговые баллы) его изучения (например, провести контрольную проверочную работу в целом по модулю), обсудить оценки каждого студента, выдать дополнительные задания тем студентам, которые хотят повысить оценку за текущую работу.

При проведении лабораторного практикума необходимо создать условия для максимально самостоятельного выполнения лабораторных работ.

Любая лабораторная работа должна включать глубокую самостоятельную проработку теоретического материала, изучение методик проведения и планирование эксперимента, освоение измерительных средств, обработку и интерпретацию экспериментальных данных. При этом часть работ может не носить обязательный характер, а выполняться в рамках самостоятельной работы по курсу. В ряд работ целесообразно включить разделы с дополнительными элементами научных исследований, которые потребуют углубленной самостоятельной проработки теоретического материала.

Занятия в активных и интерактивных формах рекомендуется проводить с использованием компьютерных симуляций, постановки проблемных и ситуационных заданий. Проведение занятий в активных и интерактивных формах должно быть направлено на интенсификацию учебного процесса, увеличение доступности знаний, навыков и умений, анализ учебной информации, творческий подход к усвоению учебного материала. В ходе проведения занятий студенты должны учиться формулировать собственное мнение, правильно выражать мысли, строить доказательства своей точки зрения, вести дискуссию, слушать другого человека, уважать альтернативное мнение, что должно формировать навыки, необходимые будущему специалисту в профессиональной деятельности. Реализация активных и интерактивных методов при изучении курса «Применение красителей» возможна на лекционных и лабораторных занятиях путем проведения дискуссий, подготовке и защите реферативных работ, проведении анализа реальных ситуаций, работа в парах при выполнении лабораторного задания.

При организации внеаудиторной самостоятельной работы по данной дисциплине преподавателю рекомендуется использовать следующие ее формы:

·  подготовка и написание рефератов и докладов на заданные темы.

·  выполнение домашних заданий разнообразного характера. Это - подбор и изучение литературных источников; подбор иллюстративного и описательного материала по отдельным разделам курса в сети Интернет.

·  выполнение индивидуальных заданий, направленных на развитие у студентов самостоятельности и инициативы.

Реферативная работа, является самостоятельной учебно-научной работой, к которой относится в полной мере весь комплекс требований, предъявляемых к научной статье, подготавливаемой к публикации. Работа над рефератом предполагает углубленное изучение, анализ и систематическое изложение избранной проблематики, разностороннюю оценку ее содержания и значения. Реферат должен быть написан на уровне критического научно-аналитического обзора.

Написанный реферат за две недели до его защиты предъявляется преподавателю для проверки. Если возникает необходимость доработки содержания реферата, то преподаватель возвращает рукопись студенту. Защита реферата осуществляется в форме устного доклада в присутствии студенческой группы и преподавателя. Рекомендуется проводить защиту рефератов в формате мини-конференции, что позволяет реализовать интерактивную форму

10. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов

Всего по текущей работе студент может набрать 50 баллов, в том числе:

- лабораторные занятия – 20 баллов;

- контрольные работы по каждому модулю – всего 15 баллов;

- домашнее задание или реферат – 5 баллов.

- зачет - 5 баллов.

Зачет проставляется автоматически, если студент набрал по текущей работе не менее 26 баллов. Минимальное количество баллов по каждому из видов текущей работы составляет половину от максимального.

Для самостоятельной работы используются задания и задачи, приведенные в перечисленных ниже учебных пособиях:

1.  , , Виноградова красителей. – М.: Химия. 2006. – 373 с.

2.  , Петрова красители в легкой промышленности: Справочник. – М.: Легпромбытиздат, 1989. – 367 с.

3.  Лабораторный практикум по химической технологии текстильных материалов: Учебн. пособие для вузов ( и др.; под ред. ). – М., 1994. – 339 с.

4.  Лабораторный практикум по применению красителей: Учеб. пособие (, , ). – Иваново, 2002. – 108 с.

5.  . Цветоведение. Учебное пособие для вузов. – М.: Легпромбытиздат, 1987. – 128 с.