Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Саратовский государственный технический университет имени »
Энгельсский технологический институт (филиал)
Кафедра «Химические технологии»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
М.1.2.5. «Приоритетные химические технологии получения и переработки
полимеров и композитов»
направления подготовки
18.04.01 "Химическая технология"
программа - Научные основы разработки и производство полимеров
и композитов
форма обучения – очная
курс – 2
семестр – 3
зачетных единиц – 5
часов в неделю – 3
всего часов – 54
в том числе:
лекции – 10
коллоквиумы – нет
практические занятия – 8
лабораторные занятия – 36
самостоятельная работа – 126
зачет – нет
экзамен – 3 семестр
РГР – нет
курсовая работа – нет
курсовой проект – нет
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
«2» сентября 2015 года, протокол №1
Зав. кафедрой _____________
Рабочая программа утверждена на заседании УМКН
«28» сентября 2015 года, протокол №1
Председатель УМКН _______
Энгельс 2015
1. Цели и задачи освоения дисциплины
Цель освоения дисциплины Формирование у студентов научно-технологического мышления, расширение научного кругозора и повышение профессиональной компетентности.
Задачи изучения дисциплины
- овладение наукоемкими приоритетными технологиями в химической технологии, в частности, технологии полимерных композитов;
- ознакомление с нетрадиционными новыми технологическими подходами для повышения качества продукции;
- привитие студентам навыков анализа и обобщения при решении творческих технологических задач.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Настоящая дисциплина относится к вариативной части блока дисциплин М1 в системе подготовки магистра.
Изучаемая дисциплина рассматривает современные направления в технологии получения и переработки полимеров и композиционные материалов на их основе. Основное внимание уделяется альтернативным технологиям получения полимерных композитов, созданию интеллектуальных полимеров и полимеров с заданным комплексом свойств.
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо магистрантам для усвоения данной дисциплины: «Химия и физика полимеров», «Дополнительные главы физико-химии полимеров», «Научно-технологические принципы создания полимерных композиционных материалов», «Технология переработки полимеров».
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
ОК-4 - способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук;
ОК-5 - способностью к профессиональному росту, к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности;
ПК-2 - готовностью к поиску, обработке, анализу и систематизации научно-технической информации по теме исследования, выбору методик и средств решения задачи.
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать:
- высокие и наукоемкие технологии новых функциональных полимерных композиционных материалов (ПКМ);
- новейшие достижения, современные проблемы и перспективы развития ПКМ специального назначения;
- новые технологические приемы модификации в технологии композитов.
уметь:
- сделать аналитический обзор разработок по свойствам и технологиям новых ПКМ;
- проанализировать уровень технологии с точки зрения технико-экономического совершенства, ресурсо-, энергосбережения и экологической безопасности.
владеть:
- инновационными методами получения полимерных композитов, методами их переработки и исследования их свойств.
4. Распределение трудоемкости (час) дисциплины по темам и видам занятий
№ модуля | № темы | Наименование раздела дисциплины | Ч а с ы | ||||
Всего | Лекции | Лаборат. занятия | Практич. занятия | СРС | |||
1 | 1 | Приоритетные направления в технологии ПКМ | 130 | 8 | 36 | 4 | 82 |
2 | 2 | Нанотехнологии и нанокомпозиты | 50 | 2 | - | 4 | 44 |
Итого | 180 | 10 | 36 | 8 | 126 |
5. Содержание лекционного курса
№ темы | всего часов | № лекции | Тема лекции. вопросы, отрабатываемые на лекции. |
1 | 4 | 1 | Приоритетные направления развития химической технологии. Альтернативные методы получения новых ПКМ со специальными свойствами. Полимеризационное наполнение термопластов. Поликонденсационное наполнение реактопластов. Сущность метода, преимущества, отличительные особенности, исходные материалы, технологическая схема, стадии, параметры. ПКМ функционального назначения, полученных методом поликонденсационного наполнения (ионообменные материалы, магнитопласты, стекло-, угле-, базальтопластики). Новые ПКМ со специальными свойствами, полученные методом полимеризационного наполнения. |
1 | 2 | 2 | Интеллектуальные ПКМ. Типы интеллектуальных полимерных материалов (ИПМ). Основные направления в разработке ИПМ. Материалы и технологии изготовления микрокомпонентов ИПМ. Полимерные композиционные броневые материалы. Требования к броневым защитным материалам. Варианты конструкций и типы бронезащиты. Современные броневые ПКМ. Жидкокристаллические полимеры и композиты. Свойства, структура, типы, методы получения и области применения. |
2 | 3 | Новые технологические приемы физической модификации ПКМ. Применение электрических, магнитных полей, ультразвуковых колебаний, ИК-, УФ-, СВЧ-излучений. Обзор разработок. | |
2 | 2 | 4 | Нанотехнологии и нанокомпозиты Применение функциональных наноматериалов. Нанокомпозиты: материалы, технология, свойства. Достижения в технологии нанокомпозитов. |
6. Практические занятия
№ темы | Всего часов | № занятия | Тема практического занятия. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии |
1 | 4 | 1 | Обсуждение научных разработок в технологии полимеризационного наполнения термопластов. Достижения в технологии поликонденсационного наполнения реактопластов. Новые полимеры специального назначения в технологии интеллектуальных ПКМ. |
1 | 2 | 5 | Новые подходы в технологии физической модификации композитов (УЗК, ИК, УФ-, СВЧ-излучения, электрические и магнитные поля). |
2 | 2 | 8,9 | Достижения в технологии нанокомпозитов |
1. Лабораторный практикум
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Темы лабораторных работ | Трудоемкость (часы) |
1 | Приоритетные направления в технологии ПКМ | Изучение свойств полимерматричного композиционного материала, полученного методом поликонденсационного наполнения. | 18 |
2 | Изучение свойств композиционного материала, полученного способом полимеризационного наполнения. | 18 |
8. Задания для самостоятельной работы студентов
№ темы | Всего часов | Вопросы для самостоятельного изучения | Литература |
1 | 20 | Обзор разработок по новым ПКМ со специальными свойствами, полученных методами полимеризационного наполнения термопластов. | 14.1: 1,3 14.3: 1,6,7 |
36 | Обзор разработок по созданию ПКМ функционального назначения, полученных способом поликонденсационного наполнения (ионообменных материалов, магнитопластов, базальто-, угле-, стеклопластиков). | 14.1: 1,3 14.3: 1,6,7 | |
20 | Области применения жидкокристаллических полимеров и композитов. | 14.1:3 14.2:1,2,3 14.3: 1-7 | |
20 | Обзор разработок по физической модификации ПКМ с применением электрических, магнитных полей, ультразвуковых колебаний, ИК-, УФ-, СВЧ-излучений. | 14.1: 2,3 14.2:6,7 14.3:1-7 | |
2 | 30 | Достижения в технологии нанокомпозитов. Применение функциональных наноматериалов. | 14.1: 1-3 14.2:3-5 14.3:1-7 |
9. Курсовой проект
Курсовой проект по данной дисциплине не предусмотрен.
10. Курсовая работа
Курсовая работа по данной дисциплине не предусмотрена.
11. Расчетно-графическая работа
Расчетно-графическая работа по данной дисциплине не предусмотрена.
12. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модулю)
В процессе освоения образовательной программы у обучающегося в ходе изучения дисциплины М.1.2.5. «Приоритетные химические технологии получения и переработки полимеров и композитов должны сформироваться компетенции ОК-4, ОК-5, ПК-2.
Под компетенцией ОК-4 - понимается способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук
Формирование данной компетенции происходит в рамках учебных дисциплин М.1.1.1 «Философские проблемы науки и техники», М.1.1.2 «Экономический анализ и управление производством», М.1.1.3 «Теоретические и экспериментальные методы исследования в химии», М.1.2.3 «Дополнительные главы физико-химии полимеров».
Код компетенции | Этап формирования | Показатели оценивания | Критерии оценивания | ||
Промежуточная аттестация | Типовые задания | Шкала оценивания | |||
ОК-4 | 3 семестр | Владение наукоемкими приоритетными технологиями для получения и переработки полимерных композитов | экзамен | вопросы к экзамену | 5-ти бальная шкала |
Под компетенцией ОК-5 – понимается способностью к профессиональному росту, к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности.
Формирование данной компетенции происходит в рамках учебных дисциплин М.1.1.3 «Теоретические и экспериментальные методы исследования в химии», М.1.2.2 «Механика полимеров», М.1.2.4 «Методика организации и проведения научных исследований», М.1.3.2.1 «Теоретические и технологические принципы направленного регулирования структуры и свойств композитов», М.1.3.2.2 «Научные основы и технологии модификации полимеров»
Код компетенции | Этап формирования | Показатели оценивания | Критерии оценивания | ||
Промежуточная аттестация | Типовые задания | Шкала оценивания | |||
ОК-5 | 3 семестр | Знание высоких и наукоемких технологий получения функциональных полимерных композиционных материалов; новейшие достижения, и перспективы развития ПКМ специального назначения; новые технологические приемы модификации в технологии композитов. | экзамен | вопросы к экзамену | 5-ти бальная шкала |
Под компетенцией ПК-2 - понимается готовностью к поиску, обработке, анализу и систематизации научно-технической информации по теме исследования, выбору методик и средств решения задачи.
Формирование данной компетенции происходит в рамках учебных дисциплин М.1.2.6 «Методы исследования полимеров и композитов», М.1.3.2.1 «Теоретические и технологические принципы направленного регулирования структуры и свойств композитов», М.1.3.2.2 «Научные основы и технологии модификации полимеров».
Код компетенции | Этап формирования | Показатели оценивания | Критерии оценивания | ||
Промежуточная аттестация | Типовые задания | Шкала оценивания | |||
ПК-2 | 3 семестр | Делать аналитический обзор разработок по свойствам и технологиям новых ПКМ; анализировать уровень технологии с точки зрения технико-экономического совершенства, ресурсо-, энергосбережения и экологической безопасности. | экзамен | вопросы к экзамену | 5-ти бальная шкала |
Перечень вопросов экзамену
1. Приоритетные направления развития химической технологии.
2. Полимеризационное наполнение термопластов: сырье, стадии технологического процесса, параметры.
3. Технологические особенности методов поликонденсационного наполнения реактопластов.
4. Виды и преимущества ПКМ полимеризационного и поликонденсационного наполнения.
5. «Интеллектуальные» ПКМ: материалы и технологии изготовления компонентов интеллектуальных конструкций.
6. Эффективные защитные броневые ПКМ.
7. Жидкокристаллические композиты: типы жидких кристаллов, свойства, методы получения и области применения.
8. Новые технологические приемы физической модификации полимерных композитов.
9. Электрические и магнитные поля в технологии композитов.
10. СВЧ-технологии модификации.
11. Влияние УЗ-колебаний, УФ - и ИК излучений на свойства композитов.
12. Новые материалы и технологии: нанотехнологии и нанокомпозиты.
13. Физические и химические методы получения дисперсных нанонаполнителей.
14. Способы стабилизации наночастиц.
15. Углеродные нанотрубки: свойства, синтез, применение.
16. Типы и технологии полимерных наноматериалов.
17. Полимерные нанокомпозиты с углеродными наполнителями.
18. Полимерные нанокомпозиты с керамическими наноразмерными наполнителями.
19. Свойства и области применения современных нанокомпозитов.
Формы текущего и промежуточного контроля
Основными формами обучения студентов в академическом вузе являются лекции, лабораторные и практические занятия.
Основными формами текущего контроля является работа студентов на лекциях и практических занятиях, проверка выполнения студентами заданий по самостоятельной работе. Эффективным средством проверки усвоения лекционного материала является промежуточное тестирование по отдельным темам.
Основной формой текущего контроля по дисциплине «Приоритетные химические технологии получения и переработки полимеров и композитов» является экзамен. Экзамен проводится в устной форме.
Уровень освоения материала студентами базируется на следующих критериях:
отметка «5» выставляется в том случае, когда в ответе студента полностью раскрыты ответы на все поставленные вопросы.
отметка «4» выставляется в том случае, когда студент в целом правильно ответил на поставленные вопросы, но имелись некоторые неточности в формулировках.
отметка «3» выставляется в том случае, когда студент изложил только отдельные вопросы, привел лишь незначительную часть верных ответов.
отметка «2» выставляется при несоблюдении вышеперечисленных уровней освоения материала.
13. Образовательные технологии
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки реализация компетентностного подхода предусматривает использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет не менее 20%.
Тема занятия | Вид занятия | Интерактивная форма |
Приоритетные направления развития химической технологии. | Лекционное занятие | Презентация, интерактивная лекция |
Интеллектуальные ПКМ. | Лекционное занятие | Презентация, интерактивная лекция |
Новые технологические приемы физической модификации ПКМ. | Лекционное занятие | Презентация, интерактивная лекция |
Нанотехнологии и нанокомпозиты | Лекционное занятие | Презентация, интерактивная лекция |
14. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
14.1. Основная
1. Научно-технологические принципы создания полимерматричных композитов на основе приоритетных наполнителей с заданным комплексом свойств / , , и др.: монография. – Энгельс: Изд-во ЭТИ (филиал) СГТУ имени , 2014. – 111 с.
2. Крыжановский, свойства полимерных материалов: учеб. - справ. пособие / , , .- 2-е изд., испр. и доп.- СПб.: Профессия, 2014.- 256 с.
3. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: уч. пособие / под. ред. Берлин .: Профессия, 2014.- 592с.
14.2. Дополнительная
1. Михайлин полимерные композиционные материалы [Электронный ресурс]/ - Электрон. текстовые данные. - СПб.: Научные основы и технологии, 2009. - 664 c. - Режим доступа: http://www. iprbookshop. ru/13229.
2. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология / , , и др., под ред. . – СПб: Профессия, 2008. – 560 с.
3. Михайлин полимерные композиционные материалы. – СПб.: Научные основы и технологии, 2008. – 660 с.
4. , Лукашин наноматериалы / под ред. . – М.: Физматлит, 2010. – 456 с.
5. Гусев , структуры, технологии. – М.: Физматлит, 2009.–416 с.
6. Кестельман методы модификации полимерных материалов. – М.: Химия, 1980. – 224 с.
7. Электрические и магнитные поля в технологии полимерных композитов / , , под ред. . – Мн.: Наука и техника, 1990. – 263 с.
8. Липатова проблемы модификации природных и синтетических волокнистых и других полимерных материалов. Теория и практика [Электронный ресурс]: монография/ , - Электрон. текстовые данные. - СПб.: Научные основы и технологии, 2012. - 446 c. - Режим доступа: http://www. iprbookshop. ru/13228.
8.3. Периодические издания
1. Журнал «Пластические массы»,
2. Журнал «Полимерные материалы»,
3. Журнал «Российский химический журнал»,
4. Журнал «Химическая промышленность»,
5. Журнал «Успехи химии»,
6. Журнал «Композитный мир»,
7. Материалы международной конференции «Композит-2001, 2007, 2010, 2013».
15. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения лекционных и практических занятий используется аудитория с мультимедийным оборудованием. Общая площадь аудитории не менее 20 м2.
Для выполнения самостоятельной работы обучающиеся могут воспользоваться компьютерными классами института и Электроннобиблиотечной системой ВУЗа.
Рабочая учебная программа по дисциплине «Приоритетные химические технологии получения и переработки полимеров и композитов» составлена в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта ВПО с учетом рекомендаций ПрОП ВПО по направлению 18.04.01 «Химическая технология» и учебного плана по программе подготовки "Научные основы разработки и производство полимеров и композитов"
Автор ___________________
Согласовано: зав. библиотекой ________________
