Рабочая учебная программа по дисциплине опд. В. 01. 01 «Основы методики научно-исследовательской работы» Направление подготовки

Вид материала

Рабочая учебная программа

Содержание Аудиторные занятия (АЗ): всего Самостоятельная работа (СР), всего Вид промежуточной аттестации Общая трудоемкость дисциплины и трудоемкость по семестрам Место дисциплины в структуре ООП ВПО Требования к результатам освоения дисциплины Структура и содержание дисциплины Содержание разделов дисциплины Практические занятия Работа по СРС Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Подобный материал:

• Рабочая учебная программа по дисциплине «Моделирование рынка ценных бумаг» ен., 282.34kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «Основы психолого-педагогической диагностики, 307.73kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины Физические основы электронной техники Направление, 612.9kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «Современные проблемы науки и образования», 323.02kb.
• Рабочая программа научно-исследовательской работы студента, 520.13kb.
• Рабочая программа элективного курса Основы научно-исследовательской деятельности, 65.33kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «Методика обобщающего повторения» для Проп, 154.14kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности», 296.37kb.
• Рабочая программа по дисциплине основы компьютерной электроники для студентов специальности, 487.92kb.
• Рабочая программа дисциплины «Основы технологии машиностроения» Направление подготовки, 365.59kb.

Энгельсский технологический институт (филиал) ГОУ ВПО СГТУ


Кафедра «Технология электрохимических производств»

«УТВЕРЖДАЮ»

Председатель УМКН «ХМТН»

______________(ф.и.о.)

«___»__________ 2011 г.


РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ОПД. В.01.01 «Основы методики научно-исследовательской работы»

Направление подготовки Химическая технология_____________________

Форма обучения _________________очная____________________________________

Цикл дисциплин: профессиональный, по выбору

Вид учебной работы	Всего		Курс, семестр (часы)
	З.е.	Часы	1		2		3		4
			1	2	3	4	5	6	7	8
Аудиторные занятия (АЗ): всего в том числе:	3	108	108
Лекции (ЛК)		14	14
Доля лекционных часов от АЗ по дисциплине, %		38,8%
Коллоквиумы (КЛ)		4	4
Лабораторные работы (ЛР)		-	-
Практические занятия (ПЗ)		18	18
Доля интерактивных форм обучения от АЗ по дисциплине, %		10%	10%
Самостоятельная работа (СР), всего в том числе:		72	72
Курсовая работа (КР)
Курсовой проект (КП)
Расчетно-графическая работа
Другие виды самостоятельной работы		72	72
Вид промежуточной аттестации:			зач.
Общая трудоемкость дисциплины и трудоемкость по семестрам:		108	108

1. Цели и задачи освоения дисциплины
   
   1. ознакомить студентов с методикой проведения лабораторной научно-исследовательской работы;
      
   2. обучить студентов методике выбора объекта исследования, технике подготовки к проведению электрохимического эксперимента; ознакомить с методами электрохимических измерений, измерительной аппаратурой в лаборатории, методами обработки экспериментальных.
      

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
   

Дисциплина относится к циклу Профессиональных дисциплин, по выбору.

Знания, приобретенные студентами в результате изучения дисциплины «Основы методики научно-исследовательской работы», потребуются при освоении следующих дисциплин: общая и неорганическая химия, аналитическая химия и физико-химические методы анализа, введение в специальность, НПР, основы электрохимической технологии, теоретическая электрохимия, специальные главы электрохимии, экологические проблемы ХИТ и ФГ.

Перечень дисциплин, усвоение которых студентам необходимо для изучения данной дисциплины: общая и неорганическая химия, математика (базовый уровень школьной подготовки).

3. Требования к результатам освоения дисциплины
   

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций (в соответствии ФГОС ВПО):

- планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку результатов экспериментов и оценивать погрешности (ПК-21);

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

- изучать научно-техническую информацию по тематике исследования (ПК-25).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

3.1. Знать: технику безопасности при проведении работ в лаборатории, методики приготовления растворов, методы подготовки лабораторной посуды, электродов, методы электрохимических измерений.

3.2. Уметь: правильно подготовить растворы, электроды, оборудование для проведения электрохимических измерений, обрабатывать результаты экспериментальной работы.

3.3. Владеть: методикой расчета концентраций и навесок для приготовления растворов, методами математической статистики для обработки экспериментальных данных, методами подготовки лабораторного оборудования для проведения эксперимента.

4. Структура и содержание дисциплины
   
   1. Разделы дисциплины, виды занятий и работ.
      

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	ЛК	КЛ	ПЗ	ЛР	КП(КР, РГР)	СРС
1	Подготовка к проведению научного исследования. Объекты исследования. Оборудование.	+	+	+			+
2	Электрохимическая система. Методы электрохимических измерений.	+	+	+			+

2. Содержание разделов дисциплины
   

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	Содержание раздела (модуля)	Трудоемкость з.е./часы
1	Подготовка к проведению научного исследования. Объекты исследования. Оборудование.	1. Цели и задачи исследовательской работы. Выбор объекта исследования. Методика поиска необходимой литературы по теме исследования (библиотека, интернет). Анализ литературных данных. 2. Требования к помещению лаборатории: лабораторные столы, освещение, оборудование, техника безопасности при работе в лаборатории. Лабораторная посуда: виды, маркировка, материалы. 3. Классификация веществ, материалов по степени чистоты. Требования к используемой воде. 4. Растворы: виды, правила приготовления, критерии выбора растворителя. 5. Подготовка к проведению электрохимического эксперимента: определение объекта исследования, принцип подбора электродов, электролитов, аппаратуры. Планирование эксперимента.	42
2	Электрохимическая система. Методы электрохимических измерений.	6. Понятие электрохимической системы 7. Электроды. Классификация по назначению, материалу, конструкции, агрегатному состоянию. Изоляция электродов. Методы подготовки перед проведением электрохимических измерений: механические, химические, электрохимические способы, ультразвуковые, промывка. Определение качества подготовки поверхности. 8. Электроды сравнения: назначение, конструкции, приготовление. Ячейки для проведения электрохимических измерений. Материалы. Конструкции. Мембраны: назначение, материалы, принцип функционирования. Электролитические мостики: назначение, конструкции. 9. Методы электрохимических измерений: амперометрия, хронопотенциометрия, электролиз. Понятия: поляризационная кривая, плотность тока, истинная плотность тока; видимая и истинная поверхность электрода. Методы обработки экспериментальных данных. Оценка погрешностей.	66

5. Практические занятия
   

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	Темы практических занятий. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии	Трудоемкость (з.е/часы)
1	Подготовка к проведению научного исследования. Объекты исследования. Оборудование.	1. Расчет навески для приготовления раствора. Концентрация раствора выражена в следующих единицах измерения: г-экв/л, моль/л, г/л, мольная доля, титр. Расчет объема раствора для приготовления раствора заданной концентрации из базового.	5
2	Электрохимическая система. Методы электрохимических измерений.	1. Изучение методики экспериментального измерения потенциала электрода, правил работы на потенциометре. Расчет величины потенциала электрода по уравнению Нернста при разных концентрациях потенциалопределяющего иона. 2. Изучение методики экспериментального определения электропроводности растворов электролитов. Расчет по экспериментальным данным величины электропроводности при бесконечном разведении, коэффициента активности, степени диссоциации. 3. Определение погрешности измерений.	13

6. Лабораторный практикум
   

Учебным планом не предусмотрено.

7. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
   

Учебным планом не предусмотрено

8. Образовательные технологии
   

Предусмотрено проведение занятий в виде разбора конкретных ситуаций, возникающих при проведении научно-исследовательской работы. В ходе занятий отрабатываются навыки планирования, подготовки, проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных. Темы конкретных ситуаций соответствуют темам практических занятий, приведенным в п.5.

В качестве мастер-классов предусмотрено:

по теме «Методика поиска необходимой литературы по теме исследования»:

проведение занятия по методике работы с источниками информации в библиотеке при консультации специалиста;

по темам «Подготовка к проведению электрохимического эксперимента: принцип подбора электродов, электролитов, аппаратуры» и «Методы электрохимических измерений»:

посещение лабораторных занятий по следующим дисциплинам: аналитическая химия и физико-химические методы анализа, основы электрохимической технологии, специальные главы электрохимии, экологические проблемы ХИТ и ФГ.

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

Работа по СРС выполняется в отдельной тетради в рукописном виде или в виде реферата в печатном виде.

Перечень вопросов для СРС.

1. Техника безопасности при работе с химическими реактивами, электроустановками, лабораторной посудой. Правила хранения химических реактивов в помещении.
   
2. Методы очистки органических, неорганических жидкостей, твердых веществ: очистка водных растворов от примесей органических веществ; очистка растворов на основе органических растворителей от примесей воды; очистка растворов от растворенных газов; очистка веществ перегонкой (способы перегонок); очистка твердых веществ от примесей. Аппаратурное оформление
   
3. Методы очистки отработанных растворов электролитов: электрофлотация, гальванокоагуляция, электролиз, реагентный метод, электродиализ.
   
4. Методы исследования физико-химических свойств растворов электролитов: вязкость, плотность, температура кипения, температура замерзания, диэлектрическая постоянная, а также электропроводность, рН и концентрация.
   
5. Электролиты (жидкие, твердые, расплав). Правила хранения и эксплуатации электролитов.
   
6. Методы подготовки электродов для электрохимических измерений. Конструктивные особенности электродов для исследований методом импеданса, полярографии, кондуктометрии.
   
7. Электрохимические методы исследования: полярография, потенциометрическое и амперометрическое титрование, кондуктометрии, полярографии, импеданса.
   
8. Конструктивные особенности ячеек для работы с расплавами, твердыми электролитами, с органическими электролитами.
   

Для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации:

Вопросы к модулю 1.

1. Основные этапы научно-исследовательской работы.
   
2. Основы планирования эксперимента.
   
3. Методы сбора и обработки информации по теме исследования.
   
4. Методы очистки твердых веществ.
   
5. Методы очистки жидкостей.
   
6. Классификация реактивов по чистоте.
   
7. Дистиллированная вода: классификация, параметры, определяющие качество.
   
8. Методы получения дистиллированной воды.
   
9. Виды мерной посуды. Назначение. Пример маркировки.
   
10. Фарфоровая, кварцевая, термостойкая посуда. Назначение. Пример маркировки.
    
11. Посуда специального назначения. Примеры аппаратов из стекла.
    
12. Посуда общего назначения. Пример маркировки.
    
13. Правила хранения щелочей, кислот, органических растворителей.
    
14. Правила приготовления растворов кислот, щелочей, многокомпонентных растворов солей.
    
15. Способы подготовки лабораторной посуды к эксперименту.
    
16. Классификация весов по точности.
    
17. Оборудование для нагрева, охлаждения.
    
18. Термометры. Виды, назначение, исполнение.
    
19. Способы приготовления стандартных растворов.
    
20. Правила приготовления растворов солей на основе органических растворителей.
    

Вопросы к модулю 2.

1. Электрохимическая система: компоненты, их назначение.
   
2. Классификация электролитов, основные компоненты.
   
3. Классификация растворителей, критерии выбора.
   
4. Электроды сравнения: назначение, требования, классификация, примеры.
   
5. Электроды сравнения для водных, неводных сред, примеры конструкций.
   
6. Конструкции электродов сравнения для твердых и расплавленных электролитов.
   
7. Рабочие электроды: классификация, требования, конструкции.
   
8. Методы подготовки рабочего электрода перед проведением эксперимента.
   
9. Способы и материалы изоляции нерабочей поверхности электродов для работы в различных средах.
   
10. Вспомогательные электроды. Конструкции и материал исполнения.
    
11. Электрохимические ячейки: требования, классификация, материалы.
    
12. Диафрагмы и мембраны: назначение, требования, материалы.
    
13. Назначение электролитических мостиков, их устройство (конструкции, заполняющие мостик растворы).
    
14. Примеры конструкций электрохимических ячеек.
    
15. Классификация методов исследования.
    
16. Классификация электрохимических методов исследования.
    
17. Методы измерения потенциала электрода.
    
18. Оборудование для проведения экспериментов в электрохимии.
    
19. Приборы для измерения и регистрации величины тока, потенциала, напряжения, сопротивления.
    
20. Методы обработки полученных экспериментальных данных.
    

10. Перечень вопросов к зачету
    

1. Основы планирования эксперимента.
   
2. Методы сбора и обработки информации по теме исследования.
   
3. Методы очистки жидкостей и твердых веществ.
   
4. Классификация реактивов по содержанию примесей.
   
5. Дистиллированная вода: классификация, методы получения, параметры, определяющие качество.
   
6. Классификация весов по точности.
   
7. Виды лабораторной посуды. Назначение. Маркировка.
   
8. Лабораторное оборудование общего назначения.
   
9. Термометры. Виды, назначение, исполнение.
   
10. Техника безопасности при работе с химическими реактивами, электроустановками, лабораторной посудой.
    
11. Способы приготовления стандартных растворов.
    
12. Правила приготовления растворов кислот, щелочей, многокомпонентных растворов солей.
    
13. Правила хранения щелочей, кислот, органических растворителей. Правила хранения и эксплуатации электролитов.
    
14. Электрохимическая система: компоненты, их назначение.
    
15. Классификация электролитов, основные компоненты.
    
16. Методы исследования физико-химических свойств растворов электролитов.
    
17. Оборудование для исследования физико-химических свойств растворов электролитов (в том числе, рН, электропроводности, концентрации).
    
18. Электроды сравнения: назначение, требования, классификация, примеры.
    
19. Рабочие электроды: классификация, требования, методы подготовки перед проведением эксперимента.
    
20. Способы и материалы изоляции нерабочей поверхности электродов для работы в различных средах.
    
21. Вспомогательные электроды. Конструкции и материал исполнения.
    
22. Электрохимические ячейки: требования, классификация, материалы, конструкции.
    
23. Диафрагмы и мембраны: назначение, требования, материалы.
    
24. Назначение электролитических мостиков, их устройство (конструкции, заполняющие мостик растворы).
    
25. Классификация методов исследования.
    
26. Классификация электрохимических методов исследования.
    
27. Методы измерения потенциала электрода.
    
28. Оборудование для проведения экспериментов в электрохимии.
    
29. Приборы для измерения и регистрации величины тока, потенциала, напряжения, сопротивления.
    
30. Методы обработки полученных экспериментальных данных.
    

11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
    

1. . Основная литература:
   

1. Байрамов В.М. Основы электрохимии: учеб.пособие.-М.: Академия, 2005.-254с.

2. Методы электрохимических исследований: учеб. пособие /
   Ю.В.Серянов, Л.А.Фоменко, С.Н.Барабанов, В.В.Родионов. - Саратов:
   Сарат. гос. техн. ун-т, 2005. - 188 с. - ISBN 5-7433-1559-0
   
3. Новиков Г.И. Общая и экспериментальная химия: учеб. пособие для химических и химико-технологич. вузов / Г.И. Новиков, И.М. Жарский. - Минск: Соврем. шк., 2007. - 832 с. - ISBN 985-6807-51-3:360.00
   

11.2. Дополнительная литература:

2. Исследование очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов
   различными способами: метод, указания / Н.Д. Соловьева, Е.А.Савельева, В.А. Настасин. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008.-15 с.
   
3. Измерение электродных потенциалов: метод. указания / Н.Д. Соловьева, Е.А. Савельева. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2005.
   
4. Исследование электропроводности растворов электролитов: метод указания / И.Е. Шпак, Н.Д. Соловьева. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2005
   
5. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии:
   уч. для вузов. - М.: Высшая школа, 1989. - 288 с.
   
6. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. - М.: Химия, 1969.-719с.
   
7. Гальванотехника: справ, изд. / Ф.Ф.Ажогин, М.А.Беленький, И.Е.Галь и др. - М.: Металлургия, 1987. - 736 с.
   
8. Духин С.С. Электрохимия мембран и обратный осмос / С.С. Духин,
   МЛ. Сидорова, А.Э.Ярощук. - Л.: Химия, 1991. - 192 с. - ISBN 5-7245-0217-8
   
9. Карапетян Ю.А., Эйчис В.Н. Физико-химические свойства электролитных неводных растворов. - М.: Химия, 1989. - 259 с.
   
10. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. Руководство по приготовлению неорганических реактивов в лабораторных условиях. - М.: Химия, 1974. - 408 с.
    
11. П.Кукоз Ф.И. Техника эксперимента в электрохимии: учеб. пособие / Новочерк.гос.техн.ун-т. - Новочеркасск: НГТУ, 1995. - 170 с. - ISBN 5-230-1497-5
    
12. Лабораторный практикум по теоретической электрохимии: учеб.пособие для вузов / А.И.Левин, А.В.Помосов. - М.: Металлургия, 1979.-312с.
    
13. Мазанко А.Ф. Промышленный мембранный электролиз. - М.: Химия, 1989.-240с.
    
14. Н.Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1991.-384 с.
    
15. Методы исследования кинетики электрохимических процессов: уч.пос/ С.С. Попова. - Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1991. - 63 с. -ISBN 5-230-07170-2
    
16. Никольский Б.П. и др. Ионоселективные электроды. - Л.: Химия, 1980.-240с.
    
17. Плэмбек Дж. Электрохимические методы анализа / пер. с англ. Б.Г.Кахана - М.: Мир, 1985. - 496 с.
    
18. Практикум по электрохимии: учеб. пособие для хим. спец. вузов / Б.Б.Дамаскин, О.А.Петрий, Б.И. Подловченко и др.; под. ред. Б.Б.Дамаскина. -М: Высш.шк., 1991.-288 с. - ISBN 5-06-001736-2
    
19. Соловьева Н.Д., Савельева Е.А. Экологические проблемы гальванических производств. - Саратов: СГТУ, 1997. - 58 с.
    
20. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. учеб. пособ. для вузов / под ред. Никольского Б.П.2-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1987. – 880 с.
    
21. Практикум по электрохимическим методам анализа: учеб. пособие для вузов / В.И.Гороховская и др. – М.: высш. шк., 1983.
    

12. Материально-техническое обеспечение дисциплины
    

Для проведения практических занятий используются образцы лабораторной посуды, упаковки химических реактивов, лабораторное оборудование общего и специального назначения, образцы электродов (сравнения, вспомогательные, рабочие).

13. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
    

При подготовке к практическим занятиям студенты изучают лекционный материал и материал, соответствующий самостоятельной работе студентов и относящий к тематике практического занятия. Практические занятия начинаются с опроса студентов. На занятиях отрабатываются и закрепляются теоретические знания, полученные на лекциях. Задания, предлагаемые студентам, соответствуют реальным практическим задачам, возникающим при подготовке и проведении эксперимента. В рамках самостоятельной работы студентов предусматривается более глубокая проработка некоторых тем лекционного курса, а также изучение материала, не вошедшего в лекционный курс. Работа по СРС выполняется в отдельной тетради в рукописном виде или в виде реферата в печатном виде. На коллоквиумах проводится обсуждение докладов по темам СРС, соответствующих разделам дисциплины (модулям).

Для получения зачета студентам необходимо сдать модули и рефераты по СРС.

Рекомендуется прием зачета проводить как итоговое тестирование. Тест контролирует знания по основам планирования научно-исследовательской работы, принципам работы с реактивами и растворами в лаборатории, методами подготовки к проведению эксперимента, критериям выбора материалов и методов исследования. В этом случае наличие сданных модулей и рефератов по СРС рассматривается как необходимый минимум для допуска к итоговому тестированию - зачету.


Рабочая учебная программа по дисциплине «Основы методики научно-исследовательской работы» составлена в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта ВПО с учетом рекомендаций ПрОП ВПО по направлению 240100.62 «Химическая технология» и учебного плана по профилю подготовки «Технология электрохимических производств».


Автор _______________(доцент, к.х.н. Закирова С.М.)


Согласовано с библиотекой ______________(зав.библиотекой Дегтярева И.В.)


Рабочая учебная программа рассмотрена на заседании кафедры протокол №___ от «___» ________ 2011 г. и признана соответствующей требованиям ФГОС и учебного плана по направлению 240100.62 «Химическая технология»

Зав. кафедрой ТЭП ________________ (профессор, д.т.н. Соловьева Н.Д.)


Рабочая программа рассмотрена на заседании учебно-методической комиссии «ХМТН» протокол № ___ «___» ________ 2011 г. и признана соответствующей требованиям ФГОС и учебного плана по направлению 240100.62 «Химическая технология».