Геокриология и механика грунтов (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

_______________________ /ВОЛОСНИКОВА Л. М./

__________ _____________ 2013г.

ГЕОКРИОЛОГИЯ И МЕХАНИКА ГРУНТОВ

Учебно-методический комплекс.

Рабочая программа

для студентов направления 011200.68 «Физика»,

магистерская программа «Техническая физика в нефтегазовых технологиях»,

очная форма обучения

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Авторы работы: ______________/ШЕВЕЛЕВА Д. В./

______________/ШАСТУНОВА У. Ю./

«______»___________2013г.

Рассмотрено на заседании кафедры механики многофазных систем

«___» _____________ 2013 г., протокол № ____.

Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем стр.

Зав. кафедрой ______________________________/ШАБАРОВ А. Б./

«______»___________ 2013 г.

Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ «___»______________2013 г., протокол № _____.

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК ________________________/ГЛУХИХ И. Н./

«______»_____________2013 г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. методическим отделом УМУ_____________/ФЕДОРОВА С. А./

«______»_____________2013 г.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра Механики многофазных систем

ГЕОКРИОЛОГИЯ И МЕХАНИКА ГРУНТОВ

Учебно-методический комплекс.

Рабочая программа для студентов направления 011200.68 «Физика»,

магистерская программа «Техническая физика в нефтегазовых технологиях»,

очная форма обучения

Тюменский государственный университет

2013

Шевелева Д.В., Геокриология и механика грунтов. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011200.68 «Физика», магистерская программа «Техническая физика в нефтегазовых технологиях», очная форма обучения. – Тюмень, 2013. – 18 с.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Геокриология и механика грунтов [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой механики многофазных систем. Утверждено и. о. первого проректора по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой Механики многофазных систем, д. т.н., профессор

© Тюменский государственный университет, 2013.

© , , 2013.

1. Пояснительная записка

Рабочая программа дисциплины «Геокриология и механика грунтов» составлена в соответствии с требованиями к результатам, условиям и структуре подготовки магистров по профессиональному циклу М.2 профильной (вариативной) части М.2.05 Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 011200.68 «Физика», магистерская программа «Техническая физика в нефтегазовых технологиях».

Рабочая программа дисциплины «Геокриология и механика грунтов» подготовки магистров предназначена для организации обучения студентов Института математики, естественных наук и информационных технологий, которые получили степень бакалавра по специальности 011200.68 «Физика».

Программа рассчитана на один семестр: в конце семестра зачет. Общая трудоемкость изучения данной дисциплины составляет 72 часа.

1.1 Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины – является подготовка студентов к работе в области наукоемких технологий нефтегазодобычи и строительства в северных районах страны, характеризующихся распространением мерзлых и вечномерзлых грунтов, а также формирования набора знаний в области тепловых состояний грунтов, фазовых переходов из мерзлого состояния в талое, механики грунтов.

Задачи дисциплины:

- продолжать знакомить студентов с теплофизическими свойствами мерзлых и талых грунтов;

- продолжать знакомить студентов с механическими свойствами мерзлых и талых грунтов;

- описать поведение грунтов при оттаивании, способы предотвращения оттаивания грунтов на месторождении, оттаивание грунтов, динамику оттаивания, влияние теплового состояния на механические свойства, изменение механических свойств до аварийного состояния инженерной системы

- освоить основы механики грунтов.

1.2 Место дисциплины в структуре ООП магистратуры

Дисциплина «Геокриология и механика грунтов» относится к обязательной части профессионального цикла М.2 профильной (вариативной части М.2.05). Для понимания курса необходимо знание математического анализа, уравнений математической физики, отдельных разделов качественной теории дифференциальных уравнений в частных производных, молекулярной физики и термодинамики.

1.3 Компетенции выпускника ООП магистратуры, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО

Дисциплина «Геокриология и механика грунтов» является основной для формирования следующей общекультурной компетенций:

· способностью демонстрировать углубленные знания в области математики и естественных наук (ОК-1);

· способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение (OК-3);

· способностью порождать новые идеи (креативность) (ОК-5);

· способностью использовать знания современных проблем физики, новейших достижений физики в своей научно-исследовательской деятельности (ПК-2);

· способностью использовать свободное владение профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки (ПК-5);

В результате освоения дисциплины, обучающийся должен:

Знать: теплофизику оттаивающих грунтов, наиболее простые и широко используемые модели грунта в механике деформируемого тела.

Уметь: делать прогноз теплового и механического состояния грунтов.

Владеть: стандартными расчетами на оттаивание, промерзание пород, стандартными расчетами по механике твердого тела, уметь оценить влияние тепловых свойств на механические.

Код компетенции	Формулировка компетенции*	Результаты обучения в целом**	Результаты обучения по уровням освоения материала	Виды занятий (лекции, практические, семинарские, лабораторные)	Оценочные средства (тесты, творческие работы, проекты и др.)
минимальный	базовый	повышенный
ОК-1	способность демонстрировать углубленные знания в области математики и естественных наук	Знает: курс физики и основы математического анализа , стац. и нестац. тепломасообмен, конвекция, лучистый теплообмен	курс физики и математики, основы стационарного тепломасообмена	курс физики и курс высшей математики, основы нестационарного тепломассообмена, диф. уравнения конвекции	курс физики и основы математического анализа , стац. и нестац. тепломасообмен, конвекция, лучистый теплообмен	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач
Умеет: Составлять математические модели физических процессов	применять знания об основных проблемах физики в простых жизненных ситуациях	применять знания об основных проблемах физики в сложных жизненных ситуациях	Составлять математические модели физических процессов	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач
Владеет: компьютерными методами визуализации процессов	Навыками работы компьютерными программами для составления презентаций	технологией использования естественнонаучных знаний; владеет разными компьютерными способами сбора, обработки и представления информации	компьютерными методами визуализации процессов	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач
ОК-3	способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение	Знает: курс физики и основы математического анализа. Основные понятия, закономерности и методы математического, физического и физико-химического моделирования изучаемых систем технической физики	курс физики и математики. Основные понятия, закономерности и методы математического моделирования изучаемых систем технической физики	курс физики и курс высшей математики. Основные понятия, закономерности и методы физического моделирования изучаемых систем технической физики	курс физики и основы математического анализа. Основные понятия, закономерности и методы математического, физического и физико-химического моделирования изучаемых систем технической физики	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач, вопросы к зачету по дисциплине
Умеет: Производить необходимые вычисления на компьютере при решении научно-инновационной задачи	Самостоятельно выбирать адекватную модель изучаемой системы	Составить алгоритм расчета, составить программу (в необходимости – воспользоваться известными пакетами прикладных программ)	Производить необходимые вычисления на компьютере при решении научно-инновационной задачи	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач, вопросы к зачету по дисциплине
Владеет: Методами математического моделирования объектов технической физики	Системным представлением об инновационных процессах	Методологией научного исследования и научного поиска	Методами математического моделирования объектов технической физики	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач, вопросы к зачету по дисциплине
ОК-5	способностью порождать новые идеи (креативность)	Знает: курс физики и основы математического анализа , стац. и нестац. тепломасообмен, конвекция, гидрогазодинамики, геологии и геокриологии, основные понятия и законы изучаемой дисциплины	курс физики и математики, основы стационарного тепломассообмена, гидрогазодинамики, геологии и геокриологии, основные понятия и законы изучаемой дисциплины	курс физики и курс высшей математики, основы нестационарного тепломассообмена, диф. уравнения конвекции, гидрогазодинамики, геологии и геокриологии, основные понятия и законы изучаемой дисциплины	курс физики и основы математического анализа , стац. и нестац. тепломасообмен, конвекция, гидрогазодинамики, геологии и геокриологии, основные понятия и законы изучаемой дисциплины	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач, вопросы к зачету по дисциплине
Умеет: Оценивать научные и технические решения с позиции достижения ресурсосбережения и защиты окружающей среды.	дискутировать и отстаивать собственную позицию	выделять противоречия между теорией и экспериментом находить решения устранения противоречий	Оценивать научные и технические решения с позиции достижения ресурсосбережения и защиты окружающей среды.	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач, вопросы к зачету по дисциплине
Владеет: приемами анализа и синтеза	методами мониторинга	нестандартностью мышления	приемами анализа и синтеза	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач, вопросы к зачету по дисциплине
ПК-2	способностью использовать знания современных проблем физики, новейших достижений физики в своей научно-исследовательской деятельности	Знает: Основные достижения отечественных и зарубежных ученых в области механики мерзлых грунтов	Об основных современных проблемах физики в области геокриологии и механики мерзлых грунтов	Основные задачи технической физики в области геокриологии, а также связь физики с предметами естественно-научного цикла	Основные достижения отечественных и зарубежных ученых в области механики мерзлых грунтов	Практические занятия	Решение учебной задачи, кейс, выполнение курсовых и ВКР
Умеет: Применять знания при решении научно-исследовательской задачи	Применять базовые знания технической физики при решении простых учебных задач	Применять знания технической физики при решении сложных научных задач межпредметного содержания	Применять знания при решении научно-исследовательской задачи	Практические занятия	Решение учебной задачи, кейс, выполнение курсовых и ВКР
Владеет: Умениями интерпретировать, представлять и применять полученные результаты в своей научной деятельности	Умениями критически анализировать современные проблемы физики	Умениями ставить задачи и разрабатывать программу исследования, выбирать адекватные способы и методы решения задачи в научно-исследовательской деятельности	Умениями интерпретировать, представлять и применять полученные результаты в своей научной деятельности	Практические занятия	Решение учебной задачи, кейс, выполнение курсовых и ВКР
ПК-5	способность использовать свободное владение профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки	Знает: Все виды производства информационных систем и сетей, технологий и средств их обеспечения	знает комплекс программных средств, обеспечивающих автоматизированный прием, обработку, ведение баз данных информации, ее корректировку и передачу собираемой информации;	Знает основы современных технологий сбора, обработки и представления информации.	Все виды производства информационных систем и сетей, технологий и средств их обеспечения	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач
Умеет: анализировать научные данные в контексте исследовательской деятельности.	выбирать в зависимости от требуемых целей законы, формы, правила, приемы познавательной деятельности мышления;	анализировать полученные данные Может отделить существенную информацию, представленную данными от несущественной; Может представить существенную информацию в виде, наиболее удобном для восприятия человеком.	анализировать научные данные в контексте исследовательской деятельности.	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач
Владеет: технологиями приобретения, использования и обновления естественнонаучных, знаний; владеет современными информационными и коммуникационными технологиями.	Владеет сбором доступной информации, представленной в данных различно природы; Навыками работы с основными научными категориями; навыками работы в офисных компьютерных программах (Word, Excel, Power Point и т. д.)	технологией использования естественнонаучных знаний; владеет разными способами сбора, обработки и представления информации;	технологиями приобретения, использования и обновления естественнонаучных, знаний; владеет современными информационными и коммуникационными технологиями.	Практические занятия	ВКР, решение учебных задач