Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Директор ИК
_____________
«___»________________2014 г.
Рабочая программа учебной дисциплины
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ИСПЫТАНИЙ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 221700 «СТАНДАРТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЯ»
ПРОФИЛИ ПОДГОТОВКИ: «СТАНДАРТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЯ»
СТЕПЕНЬ: Бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2013 г.
КУРС 4; СЕМЕСТР 7;
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 3
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Теоретические основы электротехники», «Электроника», «Методы и средства измерений и контроля»
КОРЕКВИЗИТЫ: «Информационно-измерительные системы», «Испытательные лаборатории»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ | 32 часов (ауд.) |
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ | 16 часов (ауд.) |
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ | |
ВСЕГО АУДИТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ | 48 часов |
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА | 60 часов |
ИТОГО | 108 часов |
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЗАЧЕТ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ: каф. «Компьютерных измерительных систем и метрологии»
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: д. т.н., доцент
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к. т.н., доцент
ПРЕПОДАВАТЕЛИ: к. т.н., доцент
2014 г.
1. Цели освоения дисциплины
Основными целями дисциплины являются: формирование знаний по организации, технологии и методам проведения испытаний, по критериям и методам определения устойчивости и прочности изделий к механическим, климатическим, биологическим, радиационным, электромагнитным и другим видам воздействий, а так же принятия на основе полученных результатов испытаний конкретных решений.
В результате освоения данной дисциплины обеспечивается достижение целей Ц1, Ц4 и Ц5 основной образовательной программы «Стандартизация и метрология»; приобретенные знания, умения и навыки позволят подготовить выпускника:
– к организации и проведению испытаний различного оборудования (Ц1);
– к производственной деятельности в сфере эксплуатации, монтажа и наладки, сервисного обслуживания оборудования для испытаний в соответствии с профилем подготовки с соблюдением требований защиты окружающей среды, обеспечения здоровья персонала и безопасности производства. (Ц4);
– к самостоятельному обучению и освоению новых знаний и умений для реализации своей профессиональной карьеры (Ц5).
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к «Профессиональному циклу» вариативной части модуля «Стандартизация и метрология»;
Указанная дисциплина является одной из важнейших для указанного профиля; имеет как самостоятельное значение, так и является базой для решения задач по оценке качества изделий.
Для успешного освоения дисциплины слушателю необходимо:
- Знать:
- организацию и проведение испытаний; систему испытаний; методы и средства испытаний; процедуру оценки соответствия продукции при сертификации и меры по взаимному признанию результатов испытаний; оценку качества испытаний в соответствии с требованиями стандартов; требования техники безопасности при проведении испытаний; аккредитацию испытательных лабораторий;
- Уметь:
- решать организационные, технические и правовые вопросы, относящиеся к разным видам испытаний; применять на практике положения нормативной документации; обрабатывать и оформлять результаты испытаний;
- использования на практике методов контроля за испытаниями, методов и средств испытаний, современных информационных технологий проведения испытаний.
Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями: ПК2, ПК3, ПК4, ПК6, ПК8, ПК14,ПК18.
Пререквизитами данной дисциплины являются: «Теоретические основы электротехники», «Электроника», «Методы и средства измерений и контроля»
Кореквизиты: «Информационно-измерительные системы», «Испытательные лаборатории».
3. Результаты освоения дисциплины
Обучающиеся должны освоить дисциплину на уровне, позволяющем им свободно ориентироваться в методах испытаний, знать основные принципы работы, назначение и область применения испытательного оборудования, иметь навыки проведения основных контрольных испытаний кабельных изделий.
Уровень освоения дисциплины должен позволять бакалаврам с использованием технической литературы решать типовые задачи расчета основных диэлектрических характеристик электроизоляционных материалов и изделий с использованием профессиональных программных комплексов.
В соответствии с поставленными целями после изучения дисциплины «Организация и технология испытаний» бакалавры приобретают знания, умения и опыт, которые определяют результаты обучения согласно содержанию основной образовательной программы: Р2, Р3, Р6, Р7, Р8, Р12, Р14, Р16*. Соответствие знаний, умений и опыта указанным результатам представлено в таблице № 1.
Таблице 1
Декомпозиция результатов обучения
Формируемые компетенции в соответствии с ООП* | Результаты освоения дисциплины |
З.3.2 З.7.2 З.7.3 З.8.1 З.16.1 | В результате освоения дисциплины бакалавр должен знать: – современные тенденции развития технического прогресса; – основные физические явления и законы электротехники, теплотехники и их математическое описание; – основные законы органической и неорганической химии, классификаций и свойства химических элементов, веществ и соединений; – теоретические основы электротехники: основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов; – основных требований, норм и правил оформления научно-технических отчетов, проектной, оперативной и другой технической документации в соответствии с отраслевыми стандартами; - терминологию, основные понятия и определения; - механизмы основных процессов, происходящих в электрической изоляции при ее испытании; - виды испытаний; принцип работы испытательных устройств; методы проведения испытаний; - требования, предъявляемые к выбору испытательного оборудования; критерии оценки качества изделий в соответствии с требованиями стандартов; - требования техники безопасности при проведении испытаний; |
У.2.1; У.7.1 У.7.2 У.8.2 У.12.1 У.12.2 У.16.1 | В результате освоения дисциплины бакалавр должен уметь: – применять компьютерную технику и информационные технологии в своей профессиональной деятельности; – применять методы математического анализа при проведении научных исследований и решении прикладных задач в профессиональной сфере; – выявлять физическую сущность явлений и процессов в устройствах различной физической природы и выполнять применительно к ним простые технические расчеты; – применять компьютерную и информационные технологии в своей профессиональной деятельности; – проводить эксперименты по заданным методикам с последующей обработкой и анализом результатов в области электроэнергетики; – планировать эксперименты для решения определенной задачи профессиональной деятельности; – разрабатывать рабочую техническую документацию в области своей профессиональной деятельности; - выполнять расчеты диэлектрических характеристик электроизоляционных материалов; использовать критерии выбора испытательного оборудования; - формулировать гипотезы о причинах выявленной закономерности; - обобщать интерпретировать результаты полученных испытаний; разрабатывать рекомендации по совершенствованию методов испытаний электрической изоляции; - оформлять результаты расчёта и анализа в соответствии с требованиями ЕСКД. |
В.3.2 В.6.1 В.7.2 В.8.3 В.8.4 В.8.5 В.16.2 | В результате освоения дисциплины бакалавр должен владеть опытом: – приобретения необходимой информации с целью повышения квалификации и расширения профессионального кругозора; – аргументированного письменного изложения собственной точки зрения; навыками публичной речи, аргументации, ведения дискуссии и полемики, практического анализа, логики различного рода рассуждений; навыками критического восприятия информации; – анализа физических явлений в технических устройствах и системах; – анализа режимов работы электроэнергетического и электротехнического оборудования и систем; – расчета параметров электроэнергетических и электротехнических устройств и электроустановок, электроэнергетических сетей и систем, систем электроснабжения; – использования прикладных программ и средствами автоматизированного проектирования при решении инженерных задач электроэнергетики и электротехники; – разработки технической документации при решении определенных задач профессиональной деятельности; - измерения и расчета диэлектрических характеристик электроизоляционных материалов и изделий; - проведения контрольных испытаний кабельных изделий в соответствии с требованиями нормативных регламентирующих документов; - оформление протоколов испытаний электроизоляционных изделий. |
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 221700 «Стандартизация и метрология»
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Структура дисциплины по разделам, формам организации и
контроля обучения
Таблица 1.
Название раздела/темы | Аудиторная работа (час) | СРС (час) | Колл, Контр. работа | Итого | ||
Лекции | Лаб зан. | Пр. Зан. | ||||
Тема 1. Предмет и содержание дисциплины, ее роль и место в формировании подготовки бакалавров. Структура дисциплины, связь с другими дисциплинами. Место дисциплины в учебном процессе. | 2 | 4 | Контр. р. | 6 | ||
Тема 2. Цели и задачи испытаний. Термины и определения. Виды испытаний. Объекты и классификация испытаний. | 2 | 2 | 4 | Контр. р. | 8 | |
Тема 3. Общие требования к технологии проведения испытаний. Нормативные основы испытаний. | 4 | 60 | 2 | 28 | отчёты по ЛР | 100 |
Тема 4. Программа и методика испытаний. Основные требования, предъявляемые к технической документации, представляемой на испытания. | 4 | 2 | 8 | Контр. р. | 14 | |
Тема 5. Планирование процесса испытаний. Порядок проведения метрологической экспертизы технических заданий на разработку средств измерений. | 2 | 2 | 4 | Контр. р. | 8 | |
Тема 6. Оценка технического уровня средств измерений. Карта технического уровня и качества. | 2 | 2 | 8 | Контр. р. | 12 | |
Тема 7. Подготовка средств измерений и технической документации к испытаниям. Метрологические характеристики средств измерений. Комплектация испытаний средствами измерений. | 2 | 2 | 4 | Контр. р. | 8 | |
Тема 8. Условия и место проведения испытаний. Время проведения испытательных работ. Этапы и операции подготовки и проведения испытаний. | 2 | 2 | 12 | Контр. р. | 20 | |
Тема 9. Классификация и учет внешних воздействующих факторов | 2 | 8 | Контр. р. | 10 | ||
Тема 10. Проведение испытаний на уровне современных требований. Способы проведение испытаний. Испытания с восстановлением и без восстановления. Испытания на функционирование. Имитация внешних воздействующих факторов и их воспроизведение. | 2 | 8 | Контр. р. | 10 | ||
Тема 11. Испытание на механические воздействия (вибрация, ускорение, сила, ударные линейные нагрузки, нагрузки на разрыв, срез, сжатие, изгиб, кручение). Цель испытаний. Характеристика механических воздействующих факторов. Методика испытаний. Средства испытаний. | 2 | 4 | Контр. р. | 6 | ||
Тема 12. Испытания на климатические воздействия (температура, влажность, атмосферное давление, туман, роса, агрессивные среды, солнечная радиация, ветровые нагрузки, пыль, грибковые образования, радиоактивное излучение, ионизация воздуха). Цель испытаний. Характеристика климатических факторов. Комплексные климатические воздействия. Методика испытаний. Средства испытаний: термо-влаго-барокамеры | 2 | 4 | 2 | 8 | Контр. р. отчёт по ЛР | 14 |
Тема 13. Метрологическая аттестация испытательного оборудования. Особенности, основные задачи и этапы аттестации. Порядок проведения аттестации испытательного оборудования. Первичная аттестация испытательного оборудования. Периодическая аттестация испытательного оборудования. Внеочередная аттестация. Состав комплекса документации, предъявляемого на аттестацию испытательного оборудования | 2 | |||||
Тема 14. Краткое обобщение основных вопросов дисциплины. Перспективы развития испытаний. Направления дальнейшего углубления, расширения и использования полученных знаний. | 2 | |||||
Итого | 32 | 32 | 16 | 136 | 216 |
4.2 Содержание разделов дисциплины
Тема 1. Основные положения курса
Предмет, цель, задачи и содержание дисциплины, ее роль и место в формировании подготовки бакалавров. Структура дисциплины, связь с другими дисциплинами. Место дисциплины в учебном процессе.
Тема 2. Цели и задачи испытаний.
Термины и определения. Виды испытаний. Объекты и классификация испытаний.
Практические занятия
Тема № 1
Оценка погрешностей результатов измерений. Построение графиков. Выбор масштаба.
Тема 3. Общие требования к технологии проведения испытаний.
Нормативные основы испытаний. Государственные стандарты.
Практические занятия
Тема № 3
Особенности применения различных систем электродов для измерения электрофизических характеристик материалов и изделий в различных условиях (семинар).
Лабораторная работа 3.
Определение сопротивления токопроводящих жил кабелей и проводов.
Тема 4. Программа и методика испытаний.
Основные требования, предъявляемые к технической документации, представляемой на испытания. Разработка программы и методики испытаний. Их особенности.
Практические занятия
Тема № 4
Расчет диэлектрических характеристик неоднородных диэлектриков.
Лабораторная работа 3.
Определение сопротивления изоляции кабельных изделий.
Лабораторная работа 4.
Измерение tgд и Сх кабельных изделий на технической частоте
Тема 5. Планирование процесса испытаний.
Порядок проведения метрологической экспертизы технических заданий на разработку средств измерений.
Тема 6. Оценка технического уровня средств измерений.
Карта технического уровня и качества. Разработка и составление карты технического уровня.
Тема 7.. Подготовка средств измерений и технической документации к испытаниям.
Метрологические характеристики средств измерений. Комплектация испытаний средствами измерений.
Лабораторная работа 5.
Тема 8. Условия и место проведения испытаний.
Время проведения испытательных работ. Этапы и операции подготовки и проведения испытаний.
Тема 9. Классификация и учет внешних воздействующих факторов.
Механические, климатические, биологические, агрессивные среды, электромагнитные и ионизирующие излучения.
Тема 10. Проведение испытаний на уровне современных требований.
Способы проведение испытаний. Испытания с восстановлением и без восстановления. Испытания на функционирование. Имитация внешних воздействующих факторов и их воспроизведение.
Тема 11. Испытание на механические воздействия.
Цель испытаний. Вибрация, ускорение, сила, ударные линейные нагрузки, нагрузки на разрыв, срез, сжатие, изгиб, кручение. Характеристика механических воздействующих факторов. Методика испытаний. Средства испытаний.
Тема 12. Испытания на климатически воздействия. Температура, влажность, атмосферное давление, туман, роса, агрессивные среды, солнечная радиация, ветровые нагрузки, пыль, грибковые образования, радиоактивное излучение, ионизация воздуха). Цель испытаний. Характеристика климатических факторов. Комплексные климатические воздействия. Методика испытаний. Средства испытаний: термо-влаго-барокамеры.
Тема 13. Метрологическая аттестация испытательного оборудования.
Особенности, основные задачи и этапы аттестации. Порядок проведения аттестации испытательного оборудования. Первичная аттестация испытательного оборудования. Периодическая аттестация испытательного оборудования. Внеочередная аттестация. Состав комплекса документации, предъявляемого на аттестацию испытательного оборудования.
Тема 14. Краткое обобщение основных вопросов дисциплины.
Перспективы развития испытаний. Направления дальнейшего углубления, расширения и использования полученных знаний.
4.3. Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения в соответствии с основной образовательной программой, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3, приведено в табл. № 3.
Таблица 3
№ | Формируемые компетенции | Темы дисциплины | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
З.3.2 | х | х | ||||
З.7.2 | х | х | х | |||
З.7.3 | х | х | х | |||
З.8.1 | х | х | ||||
З.16.1 | х | х | х | |||
У.2.1 | х | х | ||||
У.7.1 | х | х | х | х | ||
У.7.2 | х | х | х | х | ||
У.8.2 | х | х | х | х | ||
У.12.1 | х | х | х | х | ||
У.12.2 | х | х | х | х | х | |
У.16.1 | х | х | х | х | ||
В.3.2 | х | х | х | |||
В.6.1 | х | х | х | |||
В.7.2 | х | х | х | |||
В.8.3 | х | х | ||||
В.8.4 | х | х | х | х | х | |
В.8.5 | х | х | х | х | х | |
В.16.2 | х | х | х |
5. Образовательные технологии
В процессе обучения для достижения планируемых результатов освоения дисциплины используются следующие методы образовательных технологий:
опережающая самостоятельная работа, методы IT, междисциплинарное обучение, проблемное обучение, обучение на основе опыта, исследовательский метод.
Для изучении дисциплины предусмотрены следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа студентов, индивидуальные и групповые консультации,
Специфика сочетания перечисленных методов и форм организации обучения отражена в матрице (табл. 4).
Таблица 4
Методы и формы организации обучения (ФОО)
Методы и формы активизации деятельности | Виды учебной деятельности | ||
ЛК. | ПР, семинар | ЛБ | СРС |
Опережающая самостоятельная работа | x | x | |
Методы IT | x | x | |
Междисциплинарное обучение | x | x | x |
Проблемное обучение | x | ||
Обучение на основе опыта | x | x | x |
Исследовательский метод | x | x |
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
- изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий; самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы; закрепление теоретического материала на практических занятиях, при проведении лабораторных работ с использованием учебного, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.
6. Организация и учебно – методическое обеспечение СР студентов
Самостоятельная работа является наиболее продуктивной формой образовательной и познавательной деятельности студента в период обучения. Для реализации творческих способностей и более глубокого освоения дисциплины предусмотрены следующие виды самостоятельной работы: 1) текущая и 2) творческая проблемно – ориентированная.
6.1. Текущая самостоятельная работа, направленная на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений включает:
– работу с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуальному заданию;
– опережающую самостоятельную работу;
– выполнение домашних заданий;
– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
– подготовку к лабораторным работам, к практическим занятиям;
– подготовку к контрольным работам, зачету, экзамену;
6.2. Творческая проблемно – ориентированная самостоятельная работа (ТСР) предусматривает:
–исследовательскую работу и участие в научных студенческих конференциях и олимпиадах;
– поиск, анализ, структурирование и презентацию информации;
– углубленное исследование вопросов по тематике лабораторных работ.
6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
6.3.1. С целью развития творческих навыков у студентов при изучении настоящей дисциплины определен перечень тем научно– исследовательских работ и рефератов по наиболее проблемным задачам и вопросам теоретического и практического плана (выдаются наиболее одаренным студентам ):
6.3.2. Темы индивидуальных заданий для презентаций на конференц-неделях реферативных работ:
– испытательное оборудование для виброиспытаний;
– испытательное оборудование для климатических испытаний;
– приборы и оборудование, применяемые для измерений влажности;
– радиационные испытания: методы и аппаратура.
6.4. Контроль самостоятельной работы студентов
Контроль самостоятельной работы студентов и качество освоения отдельных модулей дисциплины осуществляется посредством:
– защиты лабораторных работ в соответствии графиком выполнения;
– доклады на конференц-неделях;
– результатов ответов на контрольные вопросы (контрольные вопросы имеются в электронной форме и в распечатанном виде);
– опроса студентов на практических и лабораторных занятиях;
Оценка текущей успеваемости студентов определяется в баллах в соответствии рейтинг – планом, предусматривающим все виды учебной деятельности.
6.5. Учебно – методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
При выполнении самостоятельной работы студенты имеют возможность пользоваться специализированными источниками, приведенными в разделе 9. «Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины» и Internet-ресурсами.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
(фонд оценочных средств)
Для текущей оценки качества освоения дисциплины и её отдельных модулей разработаны и используются следующие средства:
– список контрольных вопросов по отдельным темам и разделам (приведен в «Приложении»);
– перечень тем научно– исследовательских работ и рефератов по наиболее проблемным задачам и вопросам теоретического и практического плана изучаемой дисциплины (представлены в п. 6.3);
– комплект задач для закрепления теоретического материала;
– методические указания к лабораторным работам и отчеты по результатам их выполнения;
7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов
Экзаменационные билеты включают два типа заданий:
Теоретический вопрос. Описание характеристик и параметров испытательного оборудования.7.2. Пример экзаменационных вопросов
1. Теоретический вопрос.
1. Методы проведения температурных испытаний.
2. Испытательное оборудование для ударных испытаний.
8. Учебно – методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература
Теоретическая метрология. Часть 1. Общая теория измерений: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / . – СПб.: Питер, 2010. Теоретическая метрология. Часть 2. Обеспечение единства измерений: Учебник для вузов / . – СПб.: Питер, 2012. Испытание средств измерений. Организация и порядок проведения: Справ. пособие / . – М.: Изд-во стандартов, 1991. , Квалиметрия и управления качеством: Учеб. пособие для втузов / , . – М.: ВЗПИ, 1992. Контроль: Учеб. пособие. / . – СПб.: СЗПИ, 1992. Приказ министерства промышленности и торговли РФ, № 000 от 01.01.01. Об утверждении порядка проведения испытаний стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа. ГОСТ Р 8.568-97. ГСИ. Аттестация испытательного оборудования.
Дополнительная
, , Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств / , , – М.: Изд-во Техносфера, 2005. – 504 с. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование: учеб. пособие для вузов / О.П. Глудкин, А.Н. Енгалычев, А.И. Коробов, Ю.В. Трегубов; под ред. А.И. Коробова. – М. : Радио и связь, 1987. – 272 с. Бегларян, В.Х. . Климатические испытания: аппаратуры и средств измерений / В.Х. Бегларян. – М. : Машиностроение, 1983. – 156 с. Испытание материалов : справочник / под. ред. Х. Блюменауэра. –М. : Металлургия, 1979. – 448 с. http: www. http: www. http: www. http: www.
9. Материально – техническое обеспечение дисциплины
– лабораторные работы проводятся в специализированных учебных лабораториях; компьютеры подключены к сети учебного корпуса с выходом в Internet;
– лекции читаются в учебных аудиториях с использованием технических средств; материал лекций представлен в виде презентаций в Power Point;
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению 221700 «Стандартизация и метрология» подготовки бакалавров.
Программа одобрена на заседании кафедры «Компьютерных измерительных систем и метрологии» (протокол № 6 от 29. 09. 2014 г.).
Автор:
