Примерная программа дисциплины наименование дисциплины: Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
| Вид материала | Примерная программа |
- Примерная программа наименование дисциплины информационные технологии рекомендуется, 178.05kb.
- Примерная программа наименование дисциплины Информационные технологии в менеджменте, 176.17kb.
- Аннотация рабочей программы наименование дисциплины Методология выбора технологии, 91.49kb.
- Примерная программа наименование дисциплины производство продукции растениеводства, 307.86kb.
- Программа дисциплины «информационные сети» Индекс дисциплины по учебному плану: опд., 123.28kb.
- Аннотация рабочей программы наименование дисциплины цифровые технологии обработки трехмерной, 93.02kb.
- Оптимизация технологического обеспечения регенерации и применения полимерных отходов, 35.8kb.
- Рабочая программа дисциплины ип. Ф. 1 «Информационные технологии в юридической деятельности», 374.81kb.
- Программа учебной дисциплины «Информационные технологии в психологии», 175.72kb.
- Программа дисциплины " Материаловедение, технология конструкционных материалов" (наименование, 555.27kb.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Наименование дисциплины:
Информационные технологии в дизайне
полимерных композиционных материалов
Рекомендуется для направления подготовки:
230400 Информационные системы и технологии
(утверждено приказом Министерства образования и науки РФ от 17 сентября 2009 г. № 337)
Профиль: Информационные технологии в дизайне
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
(в соответствии с ФГОС ВПО, утвержденным приказом Министерства образования и науки РФ от 14 января 2010 года № 25)
2010
1. Цели освоения дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
Целями освоения дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов являются изучение и освоение научных, технологических закономерностей процессов получения полимеров и композиционных материалов; освоение информационных технологий в дизайне композиционных материалов, методов дизайна (системного проектирования технологии, процессов и продуктов); освоение профессиональных компетенций поиска, накопления, анализа и распространения информации в области наноструктурных полимеров и композитов; ознакомление с принципами моделирования традиционных и современных технологий полимерных композитов; реализация алгоритмов и технологических решений при создании новых процессов получения композитов.
2. Место дисциплины в структуре ООП подготовки бакалавра по направлению 230400 Информационные системы и технологии
Дисциплина Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов относится к дисциплинам по выбору профиля Информационные технологии в дизайне. Дисциплина имеет методическую взаимосвязь с общенаучными и общетехнологическими дисциплинами базовой части общенаучного цикла в соответствии с учебным планом.
Требованиями к «входным» знаниям, умениям и готовностям обучающегося, необходимым при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин, являются:
- основные логические методы и приемы научного исследования, методологические теории и принципы современной науки;
- знания специальных глав теоретической химии высокомолекулярных соединений, физико-химии наноструктурных материалов;
- знания основ математической статистики и теории вероятностей;
- навыки работы с пакетами прикладных программ ….
Теоретическими дисциплинами и практикой, для которых освоение данной дисциплины необходимо (как предшествующее) являются:
- общенаучные дисциплины по технологии и экологии композиционных материалов;
- практика и научно-исследовательская работа.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
Процесс изучения дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов направлен на формирование у обучающегося следующих компетенций:
- владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения, умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;
- способность научно анализировать социально-значимые проблемы и процессы, умение использовать на практике методы гуманитарных, экологических, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной деятельности;
- владение широкой общей подготовкой (базовыми знаниями) для решения практических задач в области информационных технологий;
- способность проводить предпроектное обследование (инжиниринг) объекта проектирования, системный научный и технологический анализ предметной области процессов получения композиционных материалов;
- способность организации работы малых коллективов исполнителей с использованием современных информационных инструментов и технологий управления проектами;
- способность проводить сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования;
- способность участвовать в постановке и проведении экспериментальных исследований;
- способность обосновывать правильность выбранной технологической модели сопоставляя результаты экспериментальных данных и предлагаемых решений;
- готовность использовать математические методы обработки и анализа результатов научных прикладных исследований;
- способность оформлять полученные рабочие результаты в виде презентаций, научно-технических отчетов, статей и докладов на научно-технических конференциях;
- способность формировать новые конкурентоспособные идеи и реализовывать их в проектах.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: существующие и перспективные технологии композиционных материалов, пути их совершенствования; конструктивные особенности, технологические возможности основного оборудования; прогрессивные методы организации труда профильного производства; модельные представления о взаимосвязи свойств полимеров, технологии их переработки и свойств композитов; общие представления об информационном обеспечении в дизайне полимеров и композиционных материалов.
Уметь: управлять технологическими процессами и работой оборудования; проводить поиск и анализ информации в области композиционных материалов по технологическим и научным направлениям; составлять необходимую технологическую документацию и проводить расчеты с использованием компьютерной техники; использовать методы компьютерного проектирования технологических процессов получения композиционных материалов.
Владеть: методами анализа современных технологий композитов, разработки математических моделей информационного обеспечения дизайна полимеров и композитов; навыками работы с программными компонентами дизайна (системного проектирования) полимерных композиционных материалов и офисными программами.
4. Структура и содержание дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
4.1. Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц (288 часов).
| №№ п/п | Раздел дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | |||
| Лекции | Практические занятия | Лабораторные работы | Самостоятельная работа | |||||
| | Введение | | | | | | | |
| 1. | Дизайн высокомолекулярных соединений | 5 | | 16 | | 16 | 32 | |
| 2. | Информационные технологии в дизайне наноструктурных и композиционных полимерных материалов | 5 | | 32 | | 32 | 64 | |
| 3. | Информационные технологии в дизайне композиционных материалов с особыми свойствами | 5 | | 22 | | 22 | 44 | |
| 4. | Мониторинг экологии производства полимерных композиционных материалов | 5 | | 2 | 2 | | 4 | |
| | Итого: | | | 72 | 2 | 70 | 144 | экзамен |
4.2. Содержание разделов дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
| № № п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
| 1. | Дизайн высокомолекулярных соединений | Общие представления и основные понятия химии высокомолекулярных соединений; методы синтеза полимеров; кинетическая схема реакций синтеза полимеров; анализ кинетической схемы полимеризации; поликонденсация; методы синтеза сополимеров; основные типы и особенности реакций в цепях полимеров; влияние химической и физической структуры полимеров на кинетику макромолекулярных реакций; взаимодействие полимеров с полифункциональными соединениями, реакции деструкции (особенности протекания, механизмы); понятие о гибкости макромолекул, агрегатные и фазовые состояния полимеров; механика полимеров (механизмы прочности, релаксационные свойства), растворы, дисперсии полимеров; адсорбция и адгезия полимеров; понятие о полимерном связующем и их роли в формировании свойств композиционных материалов; представления о граничных и переходных слоях полимеров; реология адгезионных соединений; кристаллизация наполненных полимеров; основы смешения высокомолекулярных соединений; полимер-полимерные композиции; гибридные матрицы для полимерных композитов; основы технологии полимерных связующих и композиций. |
| 2. | Информационные технологии в дизайне наноструктурных и композиционных полимерных материалов | Общие представления об информационном обеспечении в дизайне композиционных материалов; типы и виды композиционных материалов; основные принципы процессов получения промышленных композиционных полимерных материалов; информационное обеспечение выбора наполнителей и связующих при обеспечении дизайнерских решений в промышленных композиционных материалах; разработка модельных представлений о взаимосвязи свойств полимерных материалов со свойствами композитов на их основе. Информационное обеспечение экономических основ производства композиционных материалов. Мониторинг и информационное обеспечение разработок в области наноструктурных композитов. Общие представления о наноструктурных композиционных материалах; наноструктурные материалы с полимерными матрицами; наноструктурные блочные, пленочные и волокнистые материалы; нановолокна и нанодисперсии. Методы совмещения полимерных матриц и нанодисперстных компонентов. Методы переработки композитов. Разработка алгоритмов и технологических схем получения наноструктурных композитов. Создание информационного поля характеристик наноструктурных композитов. Информационное обеспечение инструментальных методов исследования композитов. |
| 3. | Информационные технологии в дизайне композиционных материалов с особыми свойствами | Поиск и анализ информации по разработке основ дизайна композитов с особыми свойствами; информационное обеспечение технологии получения композитов с особыми свойствами; пути повышения эффективности проектирования (дизайна) композитов с особыми свойствами; прогнозирование новых и повышение существующих свойств композитов специального назначения; визуализация материалов, связанных с дизайном композитов специального назначения. |
| 4. | Мониторинг экологии производства полимерных композиционных материалов | Сравнительный анализ традиционных и новейших технологий композитов, в том числе наноструктурных; мониторинг основных источников загрязнений газовоздушных сред, сточных вод, конечных продуктов и сырья; мониторинг токсичности выбросов и среды получения композитов, технические, технологические опасности в производстве компонентов, полупродуктов и готовых композитов; мониторинг и сравнительный анализ путей решения экологических проблем в производстве композитов; мониторинг экологических проблем и задач утилизации отходов; сбор и классификация информации о социально этических вопросах развития новых направлений в композитах и наноструктурных полимерных материалах. |
5. Рекомендуемые образовательные технологии
На лекционных и практических занятиях используется активная и интерактивная формы проведения занятий. На лабораторных работах разбираются конкретные ситуации, связанные с планированием экспериментов и анализом разработанных технологических моделей получения полимерных композиционных материалов с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
Для самостоятельной работы используется учебно-методическое обеспечение на электронных носителях. Тематика самостоятельной работы соответствует содержанию разделов дисциплины. Освоение материала контролируется в процессе проведения рейтинг - контроля.
Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля выбираются из содержания разделов дисциплины.
Самостоятельная работа студентов включает в себя разделы курса, которые выносятся на самоподготовку и объявляются преподавателем на лекциях.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
а) основная литература:
- Берлин А.А. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология // под ред. А.А. Берлина. – Спб: Профессия. – 2009, - 560 с.
- Михайлин Ю.А Специальные полимерные композиционные материалы. СПб.: НОТ, 2008. – 882 с.
- Мэттьюз Ф., Ролингс Р. Композитные материалы. Механика и технология, 2004, М., Техносфера.
- Рамбиди Н.Г., Березкин А.В. Физические и химические основы нанотехнологии, 2008, М, Физматлит.
- Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры и нанотехнологии. М.: Физматлит, 2005. – 210 с.
- Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения, 1992, М., Высшая школа.
- Перепелкин К.Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиции. СПб: НОТ. 2009. – 400 с.
б) дополнительная литература:
- Кербер М.Л., Виноградов В.М., Головнин Г.С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. СПб.: Профессия, 2009. – 560 с.
- Суздалев И.И. Нанотехнология: Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: Либроком, 2009. – 592 с.
- Перепелкин К.Е Химические волокна: развитие производства, методы получения, свойства, перспективы: монография. СПб: СПГУТД, 2008. − 354 с.
- Платэ Н.А. Макромолекулярные реакции в расплавах и смесях полимеров // Н.А. Платэ, А.Д. Литманович, Я.В. Кудрявцев, - Москва:Наука, - 2008, - 380 с.
- Отто М. Современные методы аналитической химии, 2006, М., Техносфера.
в) программное обеспечение, базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
- Материалы от A до Z.
База данных: ссылка скрыта
Видео. Наноматериалы: ссылка скрыта
Композиты: ссылка скрыта
- Свойства композитов, углеродных материалов, полимеров ссылка скрыта
- База данных MatNavi ссылка скрыта
- Информационный ресурс Granta Design ссылка скрыта
г) Интернет-ресурсы:
- Дизайн (информационный ресурс) ссылка скрыта
- Наноинформатика ссылка скрыта
- Нанотехнологии ссылка скрыта
- Программное обеспечение для моделирования наноструктур ссылка скрыта
- Химические базы данных ссылка скрыта
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Информационные технологии в дизайне полимерных композиционных материалов
Материально-техническое обеспечение дисциплины включает в себя учебные лаборатории и классы, оснащенные современными компьютерами, объединенными локальными вычислительными сетями с выходом в Интернет. Выпускнику предоставляется возможность практической работы на ЭВМ различной архитектуры (на базе одноядерных, многоядерных, параллельных процессоров).
В соответствии с ООП дисциплина должна быть поддержана соответствующими лицензионными программными продуктами.
Программные средства обеспечения учебного процесса должны включать:
базовые:
- операционные системы (две основные линии развития ОС: открытые и закрытые - Windows или Unix);
- программные среды (текстовые процессоры, электронные таблицы, программы презентационной графики).
При использовании электронных изданий вуз обеспечивает каждого обучающегося рабочим местом в компьютерном классе в соответствии с объемом изучаемых дисциплин, обеспечивает выход в сеть Интернет.
Примерная программа разработана на кафедре Наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна авторами:
- Заведующим кафедрой Наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна, лауреатом премии Правительства РФ в области науки и техники, доктором технических наук, профессором А.А. Лысенко.
- Профессором кафедры Наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна, членом-корреспондентом Международной академии наук высшей школы, доктором технических наук М.П. Васильевым.
- Ученым секретарем Объединенного Учебно-методического совета по направлению подготовки 230400 Информационные системы и технологии, деканом ФПКП Балтийского государственного технического университета «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, профессором, кандидатом технических наук В.В. Касаткиным.
- Заместителем председателя Учебно-методической комиссии по профилю Информационные технологии в дизайне, руководителем Центра электронных ресурсов и технологий Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна, доцентом кафедры Наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна, кандидатом технических наук В.А. Лысенко.
- Доцентом кафедры Наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна, кандидатом технических наук В.А. Хохловой.
в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 230400 Информационные системы и технологии и одобрена на заседании Объединенного Учебно-методического совета по направлению подготовки 230400 Информационные системы и технологии (протокол от 22.10.2010 № С1-10/2010).