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. Н. М. Теляков | Зав. кафедрой ХТ Проф. А. И. Алексеев |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Научно-исследовательская работа
Направление подготовки: 240100 – Химическая технология
Программа: Химическая технология органических веществ
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: заочная
Составители: профессор А. И. Алексеев
доцент А. А. Алексеев
Санкт-Петербург, 2012
1. Цель и задачи дисциплины «Научно-исследовательская работа магистрантов»
Уровень научных исследований и ценность получаемых результатов непосредственно связаны с правильностью выбора и применения комплекса современных методов исследования возможности синтеза новых материалов, свободное владение которыми является обязательным и необходимым условием качественной профессиональной подготовки магистра химической технологии.
Целью дисциплины «научно-исследовательская работа магистрантов» по магистерской программе «Химическая технология органических веществ» направления 240100 является расширение теоретического кругозора и научной эрудиции будущих специалистов, в том числе в смежных областях знаний, и воспитание у магистрантов устойчивых навыков самостоятельной научно-исследовательской работы.
Основными задачами дисциплины являются формирование у магистрантов:
– научного мышления и подготовка их к активной творческой научно - исследовательской работе по разработке и созданию новых химико-технологических основ переработки нефти и синтеза новых органических материалов.
– ознакомление с аппаратурным оснащением и условиями проведения современного эксперимента, процессами обработки научных данных и профессионального оценивания экспериментальных данных, в том числе публикуемых в научной литературе;
– профессиональной готовности к самостоятельной эксплуатации современного лабораторного и полупромышленного оборудования и химико-аналитических приборов по избранному направлению исследований;
– развитие у магистрантов аналитического мышления, способности к решению нестандартных типов проблем;
– формирование способности самостоятельно приобретать и применять новые химические знания и умения и успешно применять полученные знания, умения и навыки в своей профессиональной сфере деятельности;
– обладать универсальными и предметно-специализированными компетенциями, способствующими социальной мобильности и способствующими социальной мобильности и устойчивости магистранта на рынке труда в условиях конкурентной среды.
Полученные на химическом предприятии новые технические решения должны быть использованы для подготовки магистрантов к выполнению магистерской диссертации.
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Дисциплина относится к специальным дисциплинам ООП «Химическая технология». Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (математический анализ, теория вероятностей и математическая статистика) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения.
Место курса «Научно-исследовательская работа магистрантов» в структуре ООП магистратуры» относится к вариативной части М2 профессионального цикла дисциплин. Подготовка магистранта имеет многоцелевой, междисциплинарный характер. Квалификационные возможности выпускника приобретаются в результате обучения, включающего общую и специальную подготовку, сформированную на основе сочетания фундаментальных естественнонаучных знаний по химии, физике, механике, математике и информатике с практическим овладением экспериментальными методами приборами исследования.
3. Компетенции, обучающихся, формируемые в результате освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины «Научно-исследовательская работа магистрантов» направлен на формирование следующих компетенций:
Общекультурных компетенций:
- способность на практике использовать умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК4);
- способность 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 (ОК6).
Профессиональные (ПК)
- способен к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов в соответствии с направлением и профилем подготовки (ПК - 1);
- готов к использованию методов математического моделирования материалов и технологических процессов, к теоретическому анализу и экспериментальной проверке теоретических гипотез (ПК-2);
- готов организовывать самостоятельную и коллективную научно-исследовательскую работу, разрабатывать планы и программы проведения научных исследований и технических разработок, разрабатывать задания для исполнителей (ПК-14);
- способность и готовность разрабатывать методические и нормативные документы, техническую документацию, а также предложения и мероприятия по реализации разработанных проектов и программ(ПК21);
- способность и готовность к созданию новых экспериментальных установок для проведения лабораторных практикумов (ПК22);
- способность и готовность к разработке учебно-методической документации для проведения учебного процесса (ПК23).
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Для успешного освоения дисциплины необходимо:
- владеть знаниями следующих дисциплин, относящихся к различным циклам учебной программы подготовки бакалавра и магистра химии: аналитическая химия (физико-химические методы анализа); строение вещества; физическая химия (термодинамика, кинетика); высшая математика (основы математического анализа, численные методы, теория вероятности и математическая статистика); физика (молекулярная физика, оптика и магнетизм); методы исследования твердых тел;
- иметь навыки работы на современном оборудовании, обработки и представления полученных экспериментальных данных средствами вычислительной техники и прикладных программных комплексов.
Знания, умения и навыки, приобретенные студентами при изучении дисциплины «Научно-исследовательская работа магистрантов», находят широкое применение при подготовке магистерской диссертации по профилю «Химическая технология органических веществ.
В результате освоения курса «Научно-исследовательская работа» обучающийся должен:
знать
– источники научной информации по теме исследования (монографии, периодическая литература, патенты, диссертации, отчеты по НИР, базы данных;
– - теоретические предпосылки научных исследований;
– -современные методы теоретического и экспериментального исследования;
– -нормативные документы по оформлению научно-исследовательских работ о подходах к решению исследовательских задач;
уметь
-формулировать цели и задач исследования и критически анализировать научную информацию;
- использовать опыт библиографической работы, с привлечением современных информационных технологий;
-дать оценки актуальности, научной новизной и практической значимости исследовательской работы;
-планировать эксперимент и выбрать необходимые методы исследования, с учетом существующих и разработки новых методов, необходимых для получения конкретных результатов;• выполнить анализ теоретических и экспериментальных исследований с использованием современных методов и технологий в области науки и техники;
владеть
– методами поиска оптимального подхода к решению практических вопросов;
– методами взаимодействия со специалистами смежных профилей;
– методами обсуждения и оценки полученных результатов;
– методами формулирования выводов и рекомендаций по результатам исследования;
– методами представления результатов научно-исследовательской работы (обзоры, отчеты, статьи, тезисы докладов, презентации);
– методами публичного выступления и участия в научной дискуссии.
5. Структура и содержание курса «Научно-исследовательская работа магистрантов»
5.1. Общая трудоемкость курса. Объём и виды учебной работы (в часах) по курсу в целом: 31 зачетная единица, 1116 часов.
5.2. Разделы курса и трудоемкость по видам занятий (в часах)
13 зачетных единицы - 468 часов.1 семестр
18 зачетных единицы - 648 часов.2 семестр
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |
1 | 2 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 24 | 13 | 11 |
В том числе: | |||
отчет | 6 | 3 | 3 |
Самостоятельная работа (всего) | 686 | 252 | 434 |
В том числе: | |||
Другие виды самостоятельной работы: | |||
Работа с литературой | 300 | 150 | 150 |
100 | 50 | 50 | |
Общая трудоёмкость час зач. ед. | 1116 | 468 | 648 |
31 | 13 | 18 |
5.3. Содержание дисциплины для самостоятельного изучения
Раздел 1. Технологическое оформление производств основного органического и нефтехимического синтеза (ОО и НХС)
Особенности технологии ОО и НХС. Режимы работы технологических объектов. Общие принципы создания технологических процессов. Сравнительная оценка способов промышленного синтеза.
Раздел 2. Технологическое оформление реакторных подсистем
Технико-экономические задачи, стоящие перед химической промышленностью. Значение экономических факторов при создании новых и эксплуатации действующих производств. Классификация химических реакций. Классификация процессов. Классификация реакторных устройств. Пути интенсификации реакторных устройств. Сравнительная оценка реакционной аппаратуры. Выбор типа реакционного устройства. Параметры реакционного процесса. Производительность реакционной аппаратуры. Типы реакционных аппаратов. Реакторы для проведения процессов в системе газ – жидкость. Реакторы для проведения процессов в системе газ – твердое тело. Реакторы для проведения процессов в системе жидкость – твердое тело.
Раздел 3. Подсистема разделения
Фазовое равновесие. Термодинамические основы фазовых равновесий в многокомпонентных неидеальных системах. Математическое моделирование фазовых равновесий.
Общие подходы к синтезу технологических схем разделения. Методы синтеза технологических схем разделения. Термодинамико-топологический анализ структур диаграмм фазового равновесия. Методы разделения и принципы их выбора. Разделительные комплексы для разделения зеотропных смесей, азеотропных смесей, азеотропной, экстрактивной и автоэкстрактивной ректификаций. Очистка продуктов промышленного органического синтеза.
Раздел 4. Совмещение как метод улучшения технологии
Классификация совмещенных процессов. Анализ статики непрерывных совмещенных реакционно-ректификационных процессов (НСРРП). Правила определения принципиальной протяженности реакционной зоны. Общие принципы организации НСРРП. Примеры непрерывных совмещенных реакционно-массообменных процессов.
Раздел 5. Технология крупнотоннажных производств органических продуктов
Каталитические процессы и реакторы. Катализ и гомогенные кислотно-основные каталитические процессы. Гетерогенный катализ и гетерогенно каталитические процессы. Гетерогенно-каталитические процессы в основном органическом и нефтехимическом синтезе.
Алкилирование ароматических и изопарафиновых углеводородов. Производство стирола и оксидов олефинов. Производство кислородосодержащих органических соединений методом оксосинтеза. Производство этилового и изопропилового спиртов. Производство ацетальдегида. Производство винилацетата. Производство фенола. Производство поверхностно-активных веществ. Разработка безотходных ресурсо - и энергосберегающих производств комплексная проблема отрасли основного органического и нефтехимического синтеза.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы магистрантов
Реализация программы подготовки магистров по данному курсу обеспечена доступом каждого магистранта к базам данных и библиотечным фондам, сформированных по полному перечню дисциплин (модулей) основной образовательной программы
В самостоятельную работу по курсу «Научно-исследовательская работа магистрантов» включена реферативная работа, подготовка к промежуточному и итоговому контролю, разработка и подготовка к выступлению на конференции, поиск информации в сети Internet по учебной и научной работе магистранта.
7. Текущий и итоговый контроль
Основная задача контроля научного руководителя заключается в разработке предложений для коррекции организации НИР с целью достижения лучших результатов.
Контроль НИР магистранта предусматривает итоговый и текущий контроль за ходом выполнения НИР. Текущий контроль за ходом проведения НИР осуществляется на любой стадии работ и проводится руководителем магистранта. Магистрант обязан предоставить научному руководителю необходимые материалы и документы для проведения контроля.
Итоговый контроль осуществляется один раза в семестре и предусматривает письменный отчет о полученных результатах с его обсуждением на заседании кафедры согласно плану аттестации. Отчет магистрант по НИР должен быть оформлен в соответствии с документом. Результаты итогового контроля оформляются документально (отчет магистранта, протокол заседания кафедры) и учитываются для последующего заключения о работе магистранта в семестре.
Наиболее значимыми являются следующие результаты научно-исследовательской работы:
- написанные научные статьи;
- выполненные проекты;
- доклады на научно-технических конференциях, семинарах;
- полученные патенты (или документы, подтверждающие их регистрацию);
- руководство НИР студентов младших курсов;
- документы, подтверждающие достижения в научной деятельности: грамоты, письма, призы, поощрения и т. п.;
- публикации, подготовленные магистрантами (в соавторстве или самостоятельно) в зарубежных журналах;
- публикации в реферируемых отечественных журналах;
- выступление с докладом на научной конференции (симпозиуме) не ниже Российского уровня;
- участие в выполнении любых видов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в том числе: хоздоговорных; госбюджетных; работы в студенческих конструкторских бюро; в межвузовских студенческих объединениях.
Отрицательное заключение может быть принято в следующих случаях:
- не предоставление магистрантом необходимых отчетных материалов в установленный срок без уважительной причины;
- выполнение этапа НИР в неполном объеме по заключению руководителя;
- отсутствие значимых научных результатов по заключению кафедры.
8. Основная литература
1. Г. Процессы переработки нефти. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2009. – 368с.
2. И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. - 2-е изд. В 2-х кН. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.:Химия, 1995.-368 с.
3. Лейтес, И. Л. Теория и практика химической энерготехнологии./И. Л. Лейтес, М. Х. Сосна, В. П. Семенов – М.: Химия, 1988. - 280 с.
4. Н., И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1987. - 496 с.
5. М., В. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки: Учебник для вузов. – «-изд., исп. и доп. – СПб: ХИМИЗДАТ, 2007. – 944с.
6. Г., Ф. Массообменные процессы химической технологии (системы с дисперсной твердой фазой). Л.: Химия, 1990. 384 с.
7. Тимофеев, В. С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза: учеб. пособие для вузов/В. С. Тимофеев, С. А. Серафимов. – 2-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 2003. – 536 с.
б) дополнительная литература
1. Бродянский, В. М. Эксергетический метод и его приложения./В. М. Бродянский, В. Фратшер., К. Михалек.. Под ред. В. М. Бродянского. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
2. Гаршин, А. П. Органическая химия в рисунках, таблицах, схемах: учеб. пособие./ А. П. Гаршин – СПб.: Химиздат, 2006. – 184 с.: ил.
3. Дж. Перри. Справочник инженера химика. Том 1. Перевод с англ. Под ред. акад. М. и чд.-корр. АН СССР Г. М.: Химия, 1969,640с.
4. Дж. Перри. Справочник инженера химика. Том 2. Перевод с англ. Под ред. акад. М. и чд.-корр. АН СССР Г. М.: Химия, 1968,504с.
5. А., М., Н. Расчёты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – 2-е изд., пер. и доп. – Л.: Химия, 1974. – 344с.
6. Лебедев, Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза./ Н. Н. Лебедев – М., Химия, 1988, – 592 с.
7. Ф., Г., А. Примеры и задачи по курсу процессов иаппаратов химической технологии. – 13-е изд. стериотипное. – М.: Альянс, 2006. – 576с.
8. П. Массоперенос в системах с твердой фазой. М.: Химия, 1980, - 248 с
9. Г., И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. – 2-е изд., пер. и доп. – М.: Химия, 1980. – 256с.
10. Тимофеев, В. С. Системные закономерности в технологии основного органического синтеза./ В. С Тимофеев – М.: МИТХТ им. Ломоносова, 1981. 107 с.
11. Хайлов, В. С. Введение в технологию основного органического синтеза. /В. С. Хайлов, Б. Б. Брандт -–Л.: Химия, 1969. – 555 с.
12. Л., Массопередача / Пер. с англ.; Под ред. В. А. Малюсова. М.: Химия, 1982. - 696 с.
1. Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.
2. Мультимедийный ресурс. Краткое описание текстового редактора MS Word, способов запуска программы, окон программы и системы меню
3. Учебные материалы лаборатории систем мультимедиа МарГТУ http://www. mari-el. ru/mmlab/study. html
4. Сайт http://www. mari-el. ru/mmlab/study. html содержит информацию общего характера о лаборатории систем мультимедиа, реализованных проектах образовательных мультимедиа
5. Электронный учебник "Введение в системный анализ и моделирование"http://www. . ru/kaziev/html/books/sa/
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для чтения лекций предусмотрено использование аудитории, оснащенной мультимедийным оборудованием.
Использование материалов и приборов лаборатории кафедры печных технологий и природных энергоносителей, показ видеоматериалов. Использование магистрантами для самостоятельной работы разработанных на кафедре учебников и учебных пособий.
Для реализации практических занятий по дисциплине кафедра располагает компьютерным классом.
Для работы с базами данных используется компьютерный зал на 10 посадочных мест (компьютерный зал с доступом в Internet на 20 посадочных мест. На занятиях используется специализированный комплект прикладных программ ChemOffice.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по каждой дидактический единице во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами, целью которых является приобретение студентом компетенций, знаний и умений, установленных ФГОС ВПО для направления 240100 «Химическая технология».
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения магистрантами требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы (посещение теоретических и практических занятий, своевременное выполнение заданий по самостоятельной работе).
Основные порталы (построено редакторами)