ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ...

ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО БАКАЛАВРИАТАна основе образовательного стандарта УрФУ

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «У РА ЛЬ СК ИЙ ФЕ Д Е РА ЛЬНЫЙ У НИВЕ Р СИ Т Е Т

ИМЕ НИ ПЕ РВОГО ПРЕ ЗИ Д Е Н ТА Р О С СИИ Б.Н. Е ЛЬЦ ИН А »

2013

ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ

ПРОГРАММА ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

БАКАЛАВРИАТА на основе образовательного стандарта УрФУ. /

Екатеринбург: УрФУ, 2013. Екатеринбург: ООО «Издательский Дом

«Ажур» 2013. – 120 с. илл.

В пособии представлен анализ имеющегося опыта по разработке

основных образовательных программ в идеологии ФГОС третьего поколения.

В краткой форме изложены основные элементы компетентностного подхода,

модульного принципа построения образовательной программы, расчета

трудозатрат на освоение программы в зачетных единицах, разработка

учебного плана.

Пособие подготовлено для образовательной программы повышения

квалификации преподавателей «Образовательная инженерия».

© ВИШ УрФУ 2013

3

Авторы-разработчики:

Ребрин Олег Иринархович – д.х.н.,

директор Высшей инженерной школы

УрФУ

Казанцев Сергей Павлович – к.т.н., доцент кафедры «Литейное

производство и упрочняющие

технологии»

Мамяченков Сергей Владимирович – д.т.н., профессор кафедры «Металлургия

тяжелых цветных металлов»

Шимов Виктор Васильевич – к.т.н., директор Департамента

металлургии ИММт

Жуков Александр Анатольевич – к.т.н., начальник Отдела организации

учебной и воспитательной работы ИММт

Шолина Ирина Ивановна – директор Центра развития

инженерного образования

Берестова Светлана Александровна – д.т.н., директор Департамента

общетехнической подготовки

Гофман Александр Григорьевич – к.ф-м.н, каф. общей физики, Институт

фундаментального образования

Пономарева Ольга Яковлевна – к.п.н., заместитель директора Института

фундаментального образования УрФУ

Замощанский Иван Игоревич – к.ф.н., Институт фундаментального

образования.

Обабков Илья Николаевич – к.т.н., директор Института

фундаментального образования УрФУ

Ткачук Галина Андреевна – старший преподаватель кафедры

«Метрология, стандартизация

и сертификация»

Барашев Алексей Русланович – к.т.н., начальник Отдела молодежной

науки УрФУ

Гилева Лариса Юрьевна – к.т.н., доцент кафедры «Металлургия

железа и сплавов»

Соловьева Галина Владимировна – к.х.н., доцент кафедры «Общая химия»

Переслегин Сергей Борисович – руководитель группы

«Конструирование будущего», физик,

социолог, военный историк, публицист

Оглавление

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПРОГРАММЕ . . . . . . . . . . . . . . 7

РАЗДЕЛ 2. КОНЦЕПЦИЯ, ЦЕЛИ, РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ, МЕТОДЫ И

СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

РАЗДЕЛ 3: МОДУЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ . . . . . . . . . . . . . 13

РАЗДЕЛ 4. ОПИСАНИЕ МОДУЛЕЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

МОДУЛЬ «ГУМАНИТАРНЫЙ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ГУМАНИТАРНЫЙ». . . . . . . . 24

САМОМЕНЕДЖМЕНТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

ПСИХОЛОГИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

ЯЗЫК ДЕЛОВОГО ОБЩЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СФЕРЕ МЕТАЛЛУРГИИ . . . . . . . . .30

ИСТОРИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

ФИЛОСОФИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

МОДУЛЬ «МАТЕМАТИКА» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «МАТЕМАТИКА» . . . . . . . . . . 38

МАТЕМАТИКА 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

МАТЕМАТИКА 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТИ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА . . . 42

МОДУЛЬ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ» . .46

ОБЩАЯ ХИМИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

ФИЗИКА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

ТЕПЛОФИЗИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

ОСНОВЫ КРИСТАЛЛОГРАФИИ И МИНЕРАЛОГИИ . . . . . . . . .56

МОДУЛЬ «ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРИЮ». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРИЮ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

5

ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕРВИСЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ В СВЕТЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА . . . . . . . . . . . . . .64

МОДУЛЬ «ОБЩЕИНЖЕНЕРНЫЙ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ОБЩЕИНЖЕНЕРНЫЙ» . . . . .68

ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

МЕХАНИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

МЕТРОЛОГИЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. . . . . . 76

МОДУЛЬ «ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ» . . . . . . . . . . 82

ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН И ПРАКТИК МОДУЛЯ . . . . . . . . . . . .84

ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ . . . . . . . . . . . . . 92

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100

МОДУЛЬ «ОБЩЕМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ОБЩЕМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ» . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

МЕТАЛЛУРГИЯ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ . . . . . . . . . . . . . . . . . .106

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

ТЕРМООБРАБОТКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

ТЕПЛОТЕХНИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ . . . . . . . . 116

6

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПРОГРАММЕ

Название

программы:

Основная образовательная программа

производственно-технологического бакалавриата

по направлению 150400 «Металлургия»

(образовательный стандарт УрФУ) по профилям:

• Металлургия цветных металлов

• Металлургия техногенных и вторичных

ресурсов

• Обработка металлов давлением

• Теплофизика, автоматизация и экология

промышленных печей

Университет: Уральский федеральный университет

Департамент: ИММт, департамент Металлургии УрФУ

Степень Бакалавр

Форма

обучения Очная

Критерии

приема:

Поступающий на программу должен иметь аттестат о

среднем образовании

и уровень по дисциплинам ЕГЭ

математика, физика, русский язык

необходимый для прохождения конкурсного отбора

7

88

ООП производственно-технологического бакалавриата

РАЗДЕЛ 2. КОНЦЕПЦИЯ, ЦЕЛИ, РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ

Концепция программы

Основная образовательная программа производственно-тех-нологического бакалавриата (ПТБ) направлена на подготовку инже-нерно-технических работников уровня младшего и среднего звена (мастер,

инженер-технолог). Программа разработана для кадрового обеспечения ме-

таллургических производств Уральской горно-металлургической компании

(УГМК) в соответствии с образовательным стандартом, установленным УрФУ

самостоятельно. Планируемые результаты обучения по программе сформу-

лированы совместно представителями университета и работодателя (УрФУ

и УГМК) с учетом требований корпоративных профессиональных стандартов

компании, прошли экспертизу и утверждены компанией.

Особенностью программы является выраженная практико-ориенти-

рованность процесса обучения. Увеличенный объем производственных прак-

тик, перенос части образовательного процесса на территорию предприятий

компании дает возможность обучающимся последовательно овладеть необ-

ходимым уровнем квалификации, начиная с рабочих профессий, обеспечива-

ет включение выпускников в производственный процесс без дополнительно-

го переобучения.

Вместе с тем, программа предполагает фундаментальную подготов-

ку по естественнонаучным и общеинженерным дисциплинам достаточную для

продолжения обучения по программам технологической магистратуры.

Приоритет активных методов обучения и включение в программу меж-

дисциплинарных проектов обеспечивает формирование у выпускников про-

граммы, наряду с профессиональными компетенциями, осознанного умения

работать в команде и необходимых лидерских качеств.

При проектировании образовательной программ и реализации об-

учения использованы лучшие мировые практики подготовки специалистов

в области техники и технологий (Рамочные стандарты EUR-ACE, Стандар-

ты CDIO, методология LOLA), передовой отечественный опыт и собствен-

ные разработки.

9

Цели программы

1. Подготовить выпускников к управлению технологическими процесса-

ми производства металлургической продукции на предприятиях УГМК и дру-

гих металлургических предприятиях, к организации работы подразделения на

основе требований существующего законодательства и корпоративных (от-

раслевых) профессиональных стандартов.

2. Сформировать систему знаний и понимание цикла металлургическо-

го производства и особенностей профильных (специализированных) техноло-

гических процессов, которые позволяют их анализировать и корректировать.

3. В процессе обучения сформировать личностную мотивацию к постоян-

ному расширению профессиональных компетенций, саморазвитию, повышению

эффективности социально-производственного взаимодействия для поддержа-

ния высокой конкурентоспособности компании и собственного карьерного роста.

1010


Результаты обучения по программеВ области универсальных компетенций

По окончанию обучения по программе выпускники будут способны:

• Эффективно работать самостоятельно и в команде, в том числе, в меж-

дисциплинарной и мультикультурной среде, применять основы проект-

ного менеджмента.

• Демонстрировать профессиональную, социальную, экологическую,

правовую ответственность.

• Оформлять и докладывать результаты работы в письменной и устной

форме с использованием соответствующей технической терминоло-

гии, в том числе на иностранном языке.

• Быть способным к саморазвитию, самоорганизации и обучению в те-

чение всей жизни.

• Использовать методы и средства укрепления здоровья, демонстриро-

вать приверженность здоровому образу жизни.

В области общеинженерных компетенций По окончанию обучения по программе выпускники будут способны:

• Демонстрировать знания и понимание основных законов естественных

наук и математики, лежащих в основе инженерной деятельности.

• Демонстрировать системное междисциплинарное понимание инже-

нерных наук применительно к решению производственных проблем.

• Идентифицировать и решать инженерные задачи с использованием

знания и понимания фундаментальных и инженерных наук, известных

методов и приемов.

• Осуществлять выбор и применять соответствующие методы анализа и

математического моделирования процессов и продуктов сферы про-

фессиональной деятельности.

• Применять в профессиональной деятельности эффективные методы

работы с информацией с использованием современных информаци-

онно-коммуникационных технологий.

• Планировать и проводить эксперименты в лабораторных и промыш-

ленных условиях, интерпретировать полученные данные

• Демонстрировать понимание и способность применять методоло-

гию проектирования объектов профессиональной сферы, учитыва-

ющую этические, социальные и экономические аспекты.

11

• Владеть и применять в практической деятельности приемы рацио-

нального использования природных ресурсов и защиты окружаю-

щей среды, охраны труда и промышленной безопасности.

• Управлять работой первичного трудового коллектива в производственных

отделениях промышленных предприятий, брать на себя ответственность

за работу подчиненных, результат производственной деятельности.

В области профессиональных компетенций

По окончанию обучения по программе выпускники будут способны:

• Демонстрировать комплексные знания и системное понимание базо-

вых технологий, основных методов, приемов их осуществления в спе-

циализированной области металлургии.

• Обосновано выбирать и эксплуатировать основное, вспомогательное

технологическое оборудование и коммуникации в специализирован-

ной области металлургии.

• Проектировать элементы технологии и конструкций оснастки, агрега-

тов и других объектов, удовлетворяющих заданным требованиям в спе-

циализированной области металлургии.

• Осуществлять и корректировать технологические процессы в специ-

ализированной области металлургии.

1212


Методы и средства обучения

Достижение результатов обучения по программе обеспечивается ре-

зультатами обучения по составляющим программу модулям (дисциплинам). Для

каждого результата обучения по модулю (дисциплине) определены критерии и

процедура оценки его достижения. Выбор методов обучения, средств обучения,

учебно-методического обеспечения и образовательных технологий обуславли-

вается необходимостью достижения заданных результатов обучения. Система

формирования результатов обучения по модулям представлена в Приложении 1.

При активном обучении важное значение имеет мониторинг и диагно-

стика достижений студентов. Обратная связь, получаемая в процессе монито-

ринга, позволяет корректировать и улучшать процесс обучения.

Активное обучение предполагает использование разнообразных тех-

ник и методов интегрируемых (объединяемых) для достижения результа-

та. Среди которых можно выделить наиболее значимые, такие как «Проекты»,

«Кейс-стади», «Тренажеры», «Деловые игры», «Дискуссии, диалоги», «Исследо-

вания», «Смешанное обучение, «Обучение с чередованием»

В модулях программы реализуются:

• Лекционные занятия с элементами активного обучения, лекции-дис-

куссии, лекции-беседы с приглашенными специалистами,

• Практическое знакомство с инженерной деятельностью на площадках

УГМК, в том числе, во время практик;

• Лабораторные работы, прививающие навыки практической работы в

лабораториях.

• Защита и разбор выполнения самостоятельных индивидуальных и группо-

вых заданий, курсовых работ и проектов, расчетно-аналитических работ.

• Использование информационных сервисов образовательной среды.

• Практические занятия с разбором ситуационных задач, в условиях не-

полной, недостаточной информации.

• Решение «кейсов» на моделирование производственных задач.

• Практические занятия, с ориентацией на междисциплинарный проект;

• Лабораторный практикум на специализированных стендах;

• Виртуальные практикумы, симуляторы;

• Групповая и самостоятельная работа в информационной среде при

тьюторстве преподавателя над выполнением заданных исследований;

• Практические занятия по реализации облачных вычислений, исполь-

зованию в инженерных расчетах пакетов прикладных программ.

• Презентации и публичные защиты работ.

13

РАЗДЕЛ 3: МОДУЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ

Модули основной образовательной программы производственно-технологического бакалавриата по направлению Металлургия

Код Название модуля Трудоемкость

в зачетных еди-ницах

Семестры реа-лизации

ПТБ01 Гуманитарный 33 1,2,3

ПТБ02 Математический 14 1,2,3

ПТБ03 Естественнонаучный 28 1,2,3,4

ПТБ04 Введение в инженерию 17 1,2,4,6

ПТБ05 Обжеинженерный 23 2,3,4,5

ПТБ06 Производственно-техно-

логический

30 2,4,6,7

ПТБ07 Общеметаллургический 23 4,5

ПТБ08 Экономический 9 5,6,7

ПТБ09 Специальный модуль 57 6,7,8

14


Распределение дисциплин по модулям программы

ГуманитарныйМатемати-

ческий

Естествен-

нонаучный

Введение

в инженерию

Общеинже-

нерный

Само-менеджмент (3 з.е.)

Математи-ка 1(5 з.е.)

Химия(4 з.е)

История науки и техники (2 з.е.)

Инженерная графика (4 з.е.)

Психология(2 з.е.)

Математи-ка 2(5 з.е.)

Химия ме-таллов(4 з.е.)

Информаци-онные сер-висы(4 з.е.)

Механика(6 з.е.)

Язык делового общения (2 з.е.)

Теория ве-роятности и мат ста-тистика (4 з.е.)

Физика(10 з.е.)

Экология и ра-циональное природополь-зование (4 з.е.)

Материало-ведение(2 з.е.)

Правовое обеспечение проф. деяте-льности (2з.е)

Физическая химия(6 з.е.)

Профессио-нальная этика (2 з.е.)

Электротех-ника и элек-троника (6 з.е.)

История(3 з.е.)

Теплофи-зика(2 з.е.)

Основы науч-ной и проект-ной деятель-ности (2 з.е.)

Методы кон-троля и ана-лиза ве-ществ (2 з.е.)

Философия(3 з.е.)

Основы кри-сталлогра-фии и мине-ралогии(2 з.е.)

Проекты(3 з.е.)

Метрология, стандартиза-ция и серти-фикация(2 з.е.)

Аспекты куль-туры в проф.деятельност (2з.е.)

Иностранный язык(16 з.е)

Физическая культура

Модульная структура программы

15

Производственно-

технологический

Общеметал-

лургическийЭкономический Специальный

Практика ознако-мительная6 недель

Металлургиче-ские техноло-гии(10 з.е.)

Общая экономи-ческая теория

Сырьевая база цветной метал-лургии

Промышленная безопасность(2 з.е.)

Металловеде-ние и термооб-работка(5 з.е.)

Экономика и производствен-ный менеджмент в металлургии

Теоретические основы процесса цветной метал-лургии

Практика произ-водственная8 недель

Автоматизация металлургиче-ского произ-водства(2 з.е.)

Моделирование технологических процессов полу-чения металла

Практика произ-водственно-техно-логическая(2 з.е.)

Металлургиче-ская теплотех-ника(6 з.е.)

Современные технологии пере-работки

Практика техноло-гическая8 недель

Экологическая безопасность на предприятиях

Технологическое оборудование цехов

Перспектив-ные ресурсно- и энергосберегаю-щие технологии

16


Распределение модулей по годам обучения1 год обучения

Код Название модуля (проекта) /перечень дисциплин Семестр

ПТБ01

«Гуманитарный»

• Иностранный язык

• Самоменеджмент

• Язык делового общения

• Психология

• Правовое обеспечение профессиональной деятель-

ности в сфере металлургии

• Физическая культура

1

ПТБ02 «Математика»

• Математика 11

ПТБ03 «Естественнонаучный»

• Химия1

ПТБ04«Введение в инженерию»

• История науки и техники

• Информационные сервисы

1

ПТБ01

«Гуманитарный»

• Иностранный язык

• Аспекты культуры в профессиональной деятельно-

сти

• Философия

• История

• Физическая культура

2

ПТБ02«Математика»

• Математика 22

ПТБ03

«Естественнонаучный»

• Физика

• Химия металлов

2

ПТБ04

«Введение в инженерию»

• Экология (Общая теория систем)

• Информационные сервисы

2

ПТБ05 «Общеинженерный»

• Инженерная графика2

ПТБ06«Производственно-технологический»

• Практика ознакомительная2

ПТБ П 01 Проект №1 (по модулю «Гуманитарный») 2

ПТБ П 02 Проект №2 (по модулю «Введение в инженерию») 2


17

2 год обучения

Код Название модуля/проекта Семестр

ПТБ01«Гуманитарный»

• Иностранный язык3

ПТБ02

«Математика»

• Теория вероятностей и математическая стати-

стика

3

ПТБ03


• Физическая химия

• Физика

3

ПТБ05

«Общеинженерный»

• Инженерная графика

• Механика

• Материаловедение

3

ПТБ01«Гуманитарный»

• Иностранный язык4

ПТБ05«Общеинженерный»

• Электротехника и электроника4

ПТБ03


• Основы кристаллографии и минералогии

• Теплофизика

4

ПТБ07«Общеметаллургический»

• Металлургические технологии4

ПТБ06

«Производственно-технологический»

• Промышленная безопасность

• Практика производственная (8 недель)

4

ПТБ П 03 Проект №3 (по модулю «Введение в инженерию») 4

ПТБ П 04 Проект № 4 (по модулю «Естественнонаучный») 4

18



Код Название модуля/проекта Семестр

ПТБ08«Экономический»

• Общая экономическая теория5

ПТБ05

«Общеинженерный»

• Метрология, стандартизация и сертификация

• Методы контроля и анализа веществ

5

ПТБ07

«Общеметаллургический»

• Металлургическая теплотехника

• Металлургические технологии

• Металловедение и термообработка

• Автоматизация металлургического производства

5


• Профессиональная этика 5


• Основы научной и проектной деятельности 6

ПТБ 08

«Экономический»

• Экономика и производственный менеджмент в

металлургии

6

ПТБ09

«Специальный»

• Теоретические основы процессов цветной метал-

лургии (1,2)

• Сырьевая база цветной металлургии

6

ПТБ06

«Производственно-технологический»

• Практика производственно-технологическая (8

недель)6

ПТБ П 06 Проект №6 (по модулю «Экономический») 6

ПТБ П 07 Проект №7 (по специальному модулю) 6


19


Код Название модуля Семестр

ПТБ 08

«Экономический»

• Экономика и производственный менеджмент в ме-

таллургии

7

ПТБ09

«Специальный» **

• Экологическая безопасность на предприятиях по

производству меди (цинка)

• Современные технологии переработки медного

(цинкового) сырья

• Моделирование технологических процессов полу-

чения меди (цинка)

7

ПТБ09

«Специальный»

• Технологическое оборудование цехов по производ-

ству меди (цинка)

• Перспективные ресурсо- и энергосберегающие

технологии получения меди (цинка)

8

ПТБ06«Производственно-технологический»

• Практика технологическая8

ПТБ П 08 Проект №8 (по модулю «Введение в инженерию») 7-8

Итоговая аттестация

• Итоговый экзамен по программе

• Выпускная квалификационная работа

8

** Дисциплины, входящие в модуль «Специальный», выбираются в соответ-

ствии с профилем подготовки выпускников

Последовательность освоения модулей программы представлена на

карте модульной структуры программы.

20


распределение модулей 1 курс

1 семестр1-9 нед.

ПТБ01 Гуманитарный ПТБ03 Естественно-научный

ПТБ05 Общеинженерный

ПТБ02 Математический ПТБ04 Введение в инженерию

1-9 нед. 1-9 нед. 1-9 нед.10-18 нед. 10-18 нед. 10-18 нед. 10-18 нед.

3 семестр2 семестр 4 семестр

2 курс


21

пппппрограммы по семестрам

ПТБ08 Экономический

ПТБ09 СпециальныйПТБ06 Производственно-технологический

ПТБ07 Общеметаллургический Итоговая аттестация

1-9 нед. 1-9 нед. 1-9 нед. 1-9 нед.10-18 нед. 10-18 нед. 10-18 нед. 10-18 нед.

5 семестр 7 семестр6 семестр 8 семестр

3 курс 4 курс

22


РАЗДЕЛ 4. ОПИСАНИЕ МОДУЛЕЙ

МОДУЛЬ «ГУМАНИТАРНЫЙ»

Код ПТБ01

Наименование Гуманитарный

Общая трудоемкость 34 з.е.

Продолжительность 1-4 семестр

Авторы О.Я. Пономарева, И.И. Замощанский

Подразделение координатор Институт фундаментального образования

(ИнФО)

Дисциплины, входящие в

модуль

■ Самоменеджмент,

■ Психология,

■ Язык делового общения,

■ Иностранный язык,

■ Правовое обеспечение

профессиональной деятельности в

сфере металлургии,

■ Аспекты культуры в профессиональной

деятельности,

■ Философия,

■ История,

■ Физическая культура.

Цель

Целью модуля является формирование у студентов научного миро-

воззрения, ответственности за реализацию своего личностного потенциала,

приверженности к здоровому образу жизни, инженерной культуры мышления,

способности к межкультурной и межличностной коммуникации, в том числе на

иностранном языке, умения эффективно организовать собственную деятель-

ность и деятельность трудового коллектива.

Результаты обучения по модулю

По освоению модуля обучающийся будет способен:

• Эффективно работать самостоятельно и в команде, в том числе, в меж-

дисциплинарной и мультикультурной среде, применять основы проект-

ного менеджмента.

• Демонстрировать культуру мышления, приверженность профессиональ-

ной этике, ответственность за последствия инженерной деятельности.

Модуль «Гуманитарный»

23

• Оформлять и докладывать результаты работы в письменной и устной

форме с использованием соответствующей технической терминоло-

гии, в том числе на иностранном языке.

• Быть способным к саморазвитию, самоорганизации и обучению в тече-

ние всей жизни.

• Использовать методы и средства укрепления здоровья, демонстриро-

вать приверженность здоровому образу жизни.

Методы обучения ■ Лекция-конференция, Лекция-дискуссия, Лекция-руководство, Дуаль-

ная лекция.

■ Обсуждение на семинаре. Доклад и дискуссия. Подготовка презентации.

■ Индивидуальные и групповые проекты.

■ Тренинг развития навыков. Упражнение.

■ Метод анализа конкретных ситуаций (кейс-стади в команде).

■ Игра-дискуссия. Деловая игра.

■ Аналитический отчет. Создание и защита теории. Анализ и интерпрета-

ция текстов.

■ Интеллектуальная работа в командах.

■ Написание и защита эссе.

■ Самостоятельная работа (работа с учебником, справочной литературой

или нормативно-правовыми документами; решение правовых задач;

составление схем, таблиц; написание эссе, создание проекта).

■ Работа с документами (составление документов, письменная работа по

обоснованию своей позиции).

■ Командные тренинги (социальный проект) с использованием соответствую-

щих техник тайм-менеджмента, формирование отчетности по проекту.

■ Подготовка проекта.

Оценивание

Результаты обучения по модулю «Гуманитарный» оцениваются во время

итогового междисциплинарного проекта «Совершенствование организационной

культуры УГМК» (на примере структурного подразделения), защит индивидуаль-

ных и групповых проектов, результатов производственных практик.

Промежуточная и итоговая аттестация по дисциплинам модуля осу-

ществляется по результатам выполнения междисциплинарных проектов

24


ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ГУМАНИТАРНЫЙ»

Наименование дисциплины Самоменеджмент

Реализуется Первый полусеместр первого

семестра


Авторы Пономарева О.Я., ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен: • Дать определение и объяснить значимость основных функций

самоменеджмента: целеполагания, планирования, организации и

исполнения, принятия решений, контроля, информации и комму-

никации;

• Использовать технику “ловушек времени” для повышения эффек-

тивности деятельности;

• Выявлять проблемы и предложить собственное видение их

решения;

• Определять и четко формулировать цели и приоритеты собствен-

ной и групповой деятельности, обосновать последовательность и

целесообразность выполнения действия по их достижению;

• Оценить свои индивидуальные особенности: социальной креатив-

ности, лидерства, работоспособности, способность к самоуправ-

лению, самоорганизации, эмоционально-волевого потенциала и

мотивации как способствующих, так и препятствующих успешной

индивидуальной и групповой работе;

• Разработать на основании базовых правил и принципов свою

карьерограмму на ближайшие 5 лет с учетом всех имеющихся

ресурсов;

• Анализировать собственные и коллективные действия при вы-

полнении производственного задания, выделять слабые и не-

эффективные стороны деятельности, принимать обоснованные

корректирующие решения в соответствии с требованиями корпо-

ративных стандартов.

Темы, изучаемые в рамках дисциплины

1. Анализ и оценка индивидуальной системы управления временем.

2. Моделирование управления временем в индивидуальной и совмест-

ной деятельности. (Моделирование системы персонального менеджмента).

3. Освоение технологии управления личным временем


25

4. Управление временем в процессе командной работы для достижения

результата

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Тренинг «Управление временем».

■ Разработка карьерограммы с первых учебных дней «План карьеры на

5 лет».

■ Деловая игра: «Участие в приемной компании УрФУ» или «Трудоу-

стройство: самопрезентация»(формат - деловое совещание, форма-

дискуссия).

■ Самостоятельные работы:

• Составление своего психологического портрета “Успевающий

студент - 2012”(на основе психодиагностики по итогам тренинга).

Задание носит междисциплинарный характер, реализуется со-

вместно с дисциплиной психология.

• Разработка “Контрольной таблицы” подготовки реферата, публич-

ного выступления.

Оценивание осуществляется по умению управлять дискуссией (уча-

ствовать в дискуссии) и командой работой.

Промежуточная аттестация – Разработка «Контрольной таблицы»

(плана подготовки) социального проекта «Совершенствование организацион-

ной культуры в УГМК (на примере структурного подразделения) по гуманитар-

ному модулю по итогам года (групповая работа).

Итоговая аттестация – Междисциплинарный проект: «Совершен-

ствование организационной культуры в УГМК (на примере структурного под-

разделения)

26


Наименование дисциплины Психология

Реализуется Первый полусеместр первого

семестра


Авторы Глуханюк Н. С., Анкина Е. Д.,

Кафедра управления персоналом и

психологии, ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Дать определение следующим понятиям: личность, индивиду-

альность, взаимодействие, общение, деятельность, мотивация,

мышление.

• Демонстрировать понимание особенностей творческого мышле-

ния, его роли в успешной деятельности инженера и применять его

при решении учебных и практических задач.

• Оценить свои индивидуально-психологические качества: харак-

тер, особенности интеллектуальной сферы, мотивации, памяти,

внимания с целью определения дальнейшего направления раз-

вития и саморазвития.

• Применять методы и приемы саморегуляции, управления своим

состоянием при взаимодействии с другими и решении проблем-

ных ситуаций.

• Использовать знания и навыки этичного влияния для достижения

общей цели при личном взаимодействии, в процессе решения

групповой задачи и при наличии различных интересов каждой из

сторон.


1. Введение в психологию. Тренировка и развитие основных психологи-

ческих навыков: наблюдательность, коммуникативные способности, управле-

ние состоянием

2. Социальная психология. Уровни и формы общения. Свойства кон-

фликтов и способы выхода из конфликтных ситуаций.

3. Психология личности. Особенности и типы темперамента и характе-

ра. Интеллект. Диагностика интеллекта. Воображение и мышление. Роль мыш-

ления и творчества в деятельности инженера. Методы развития творческого

мышления.

4. Саморегуляция. Навыки управления своим состоянием.


27

5. Психологические основы профессионального развития. Понятие о де-

ятельности. Основные этапы становления личности как профессионала. Осо-

бенности мотивационной сферы личности. Эффективные стратегии самомо-

тивации.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Групповая ролевая игра «Управление ролями. Взаимодействие»

■ Мастер-классы на тему: «Здоровый образ жизни. Психология здоровья»

■ Дискуссия «Формирование профессиональной идентичности»

■ Домашняя работа по осуществлению самодиагностики одной

из предложенных сфер на выбор (совместно с дисциплиной

«Сомоменеджмент»)

■ Эссе (тема дается на выбор.) Психологические аспекты работы с текстом.

Оценивание осуществляется по участию в дискуссии, по выполнению

практических упражнений.

Промежуточная аттестация – Психологическая Диагностика Структу-

ры Отдела УГМК в рамках социального проекта по гуманитарному модулю по

итогам года (групповая работа).

Итоговая аттестация – Междисциплинарный проект «Совершенство-

вание организационной культуры в УГМК (на примере структурного подразде-

ления) по гуманитарному модулю по итогам года

28


Наименование дисциплины Язык делового общения

Реализуется Второй полусеместр первого

семестра


Авторы Промах Л.В., Кафедра русского

языка

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Сформулировать основные характеристики речевой коммуника-

ции, назвать виды делового общения, рассказать о коммуникатив-

ных качествах речи, о языковых нормах и о функциональных стилях

литературного языка;

• Использовать правила организации делового общения для эф-

фективного обмена информацией и достижения коммуникативной

цели, применить речевые формулы делового этикета;

• Создать письменный деловой текст профессионального назна-

чения с соблюдением языковых норм и оформительских требова-

ний, используя профессиональную терминологию, в том числе в

электронной форме;

• Подготовить устное публичное выступление, аргументировать

собственную позицию.


1. Речевая культура инженера.

2. Деловая коммуникация в профессиональной деятельности инженера

3. Письменная форма делового общения

4. Публичное выступление в деловой сфере

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Лингвокомпьютерное задание с использованием лингвистических, на-

учно-технических, нормативно-технических электронных словарей по

определению лексических особенностей специальных текстов научно-

го/официально-делового стилей. (Составление списка рекомендаций к

ведению делового телефонного разговора)

■ Деловая игра «Организация телефонной профессиональной коммуни-

кации».


29

■ Домашняя работа. Подготовка пакета служебных документов (заявле-

ние, объяснительная записка, резюме). Составление сводной таблицы

оценки публичного выступления.

■ Кейс-стади «Составление и оформление деловых бумаг. Производ-

ственная ситуация»

■ Круглый стол «Моя будущая профессия»

Оценивание осуществляется по результатам:

• Контрольной работы с дефектным текстом.

• Редактирование деловых бумаг в электронной форме.

• Теста «Языковая норма в деловой речи»

Промежуточный контроль – Подготовка докладов «Планирование и ор-

ганизация проекта «Совершенствование организационной культуры в УГМК»

(или «Характеристика структуры отдела УГМК») в рамках социального проекта

по гуманитарному модулю по итогам года (групповая работа).




30


Наименование дисциплины Иностранный язык

Реализуется 1-4 семестр


Авторы Запевалова Л.А., доц. каф. ин.яз;

Галактионов А.П. преп. каф. ин.яз;

Казанцев А.В. преп. каф. ин.яз.

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Демонстрировать владение навыками разговорно-бытовой речи,

нормативным произношением и ритмом речи и применять их для

беседы на бытовые темы.

• Быть способными понимать устную (монологическую и диалогиче-

скую) речь на бытовые и специальные темы.

• Активно владеть наиболее употребительной (базовой) граммати-

кой и основными грамматическими явлениями, характерными для

научной речи.

• Демонстрировать знание базовой общеупотребительной лексики,

а также лексики, представляющей нейтральный научный стиль, и

умение адекватно применять такую лексику.

• Быть способными участвовать в обсуждении тем, связанных со

специальностью (задавать вопросы и отвечать на вопросы).


5. Общение в повседневных ситуациях (Socialising).

6. Грамматика для вербального общения (Communicative Grammar).

7. Страноведение (English Speaking Countries).

8. Грамматика научного текста (Grammatical Peculiarities of Scientifi c Texts)

9. Работа с общенаучными текстами и с текстам профессиональной те-

матики (Scientifi c and technical texts).

10. Презентации (Making Presentations).

11. Основы делового общения в профессиональной деятельности (Basics

of Business Communication).

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Практические занятия, семинары, работа в группах, исследовательская

работа и самостоятельная работа.


31

■ Грамматический курс, тестирование в начале курса обучения и при

переходе на следующий этап.

■ Включение студентов в “жизненные ситуации” общения на английском

языке.

■ Чтение, аннотирование, перевод, обсуждение текстов на английском

языке.

■ Ролевые игры.

■ Дискуссии, презентации с использованием соответствующих норм

делового общения на английском языке.

■ Командная работа над проектом.

■ Формирование персонального образовательного пространства (PLE) и

ведение отчетности по обучению.


• Ролевая игра.

• Коллоквиум по страноведению.

• Контрольная работа 1: Видовременные формы глагола, модаль-

ные глаголы. Сложное предложение.

• Контрольная работа 2: Неличные формы глагола.

• Семинар по общенаучной тематике (на основе прочитанных на-

учных текстов).

• Письменный перевод текста профессиональной тематики с ан-

глийского языка на русский со словарем.

В процессе изучения дисциплины используются:

• Активные методы обучения: диалоги, деловые игры, проведение

дискуссий (круглые столы, мини-конференции), которые создают

диалог и взаимодействие между участниками учебной работы (с

одной стороны, между студентами и преподавателем, а с другой –

между самими студентами) организуют процесс активного осмыс-

ления учебного содержания (теоретического и практического) и

обеспечивает освоение его на уровне понимания.

• Коммуникативный подход в форме парной и групповой работы,

требующей взаимодействия и совместного творчества учащихся

• Компонент межкультурной коммуникации

32


Наименование дисциплины Правовое обеспечение профес-

сиональной деятельности в сфере

металлургии

Реализуется Второй полусеместр первого

семестра


Авторы Кочетва Т.В. , Кафедра права, ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Сформулировать понятийно-категориальный аппарат права,

основные характеристики профессии/специальности и объекта

(предмета) будущей профессиональной деятельности.

• Демонстрировать умение самостоятельно решать правовые за-

дачи в сфере будущей профессиональной деятельности.

• Демонстрировать навыки правового мышления в сфере профес-сиональной деятельности, разрабатывать документы, имеющие

юридическое значение, использовать практические навыки рабо-

ты с нормативными документами в будущей профессиональной

деятельности.

• Оценивать конкретные жизненные ситуации в сфере профессио-нальной деятельности с правовой точки зрения. Объяснять свою

позицию в спорной правовой ситуации.


1. Основы права и профессиональной деятельности. Правоотношение,

правовое регулирование и реализация права, правосознание, правовое вос-

питание, правовая культура. Субъект профессиональной деятельности, поня-

тие профессии и профессиональной деятельности

2. Организационно-правовые основы управленческой деятельности. Го-

сударственное регулирование управления и система муниципального управ-

ления. Содержание управления металлургической промышленности

3. Правовые основы предпринимательской деятельности в металлурги-

ческой промышленности. Субъекты предпринимательской деятельности. Пра-

вовое регулирование договорных отношений в сфере предпринимательской


4. Правовое регулирование отношений в сфере труда. Социальное пар-

тнерство. Понятие трудового договора, его виды. Трудовая дисциплина. Ма-


33

териальная ответственность сторон трудового договора .Охрана труда. Трудо-

вые споры. Виды ответственности в сфере профессиональной деятельности

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Кейс-стади «Составление и оформление документов. Производствен-

ная ситуация»

■ Деловая игра «Процедура медиации»

■ Работа с текстами нормативных актов «Знаю/Хочу знать/Узнал»

■ Работа с текстами юридических документов «Вставка»

■ Домашние работы. Подготовка юридических документов (договор,

служебная записка, претензия, исковое заявление, отзыв на исковое

заявление)

■ Домашняя работа. Командный анализ конкретной производственной

ситуации. Подготовка юридических документов (заявление, договор,

служебная записка

■ Диалоги персоналий (дебаты) (защита собственной правовой позиции)


• Докладов студентов с последующим обсуждением их.

• Контрольная работа «Решение юридических задач и упражнений»

• Контрольная работа «Анализ юридического текста (комментиро-

ванное чтение сложных источников права)»

Промежуточный контроль – «Анализ правовых основ этических кодек-

сов на предприятиях» в рамках социального проекта по гуманитарному моду-

лю по итогам года (групповая работа).




34


Наименование дисциплины История

Реализуется Первый полусеместр второго

семестра


Авторы Флягин В.А., Кафедра истории

России, ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Дать определения основных понятий и категорий исторической

науки.

• Описать признаки общественно-экономических формаций; аграр-

ного, индустриального и постиндустриального типов общества.

• Объяснить причинно-следственные связи между историческими

событиями и явлениями.

• Проиллюстрировать действие социально-исторических законов

на конкретных примерах из повседневной жизни.

• Применять полученные фактические знания для доказательства

утверждений.

• Владеть методами самостоятельной работы с источниками и ли-

тературой для поиска информации, ее применения в практических

ситуациях.

• Распознавать принадлежность текста к определенной политиче-

ской идеологии.


1. Историческая наука и ее основные категории 2. История инженерной деятельности 3. Технологическая модернизация и ее социальные последствия 4. История культуры и этики труда

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Реферат «Инженерная идея – двигатель прогресса»

■ Дискуссия на тему «Проблемы российской модернизации».

■ Кейсы по истории культуры и этики труда.


35

Оценивание осуществляется по результатам

• Обсуждений и дискуссий

• Контрольной работы с текстами на определение их принадлежно-

сти к исторической концепции (идеологии)

• Тестов «История инженерной деятельности с древнейших времен

до современности»

• «Этапы и социальные проявления модернизации»

• По результатам решения кейсов по истории культуры и этики

труда.

Промежуточная аттестация – Групповой проект «Изучение корпора-

тивной культуры УГМК: исторический аспект» в рамках социального проекта

по гуманитарному модулю по итогам года (групповая работа).




36


Наименование дисциплины Философия

Реализуется Второй семестр,


Авторы Замощанский И.И., Кафедра

философии, ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Демонстрировать понимание значимости познания и теоретиче-

ской деятельности для творчества и самореализации.

• Оформлять свою точку зрения в позицию в полемике на философскую

тему.

• Применять философские понятия и концепции для объяснения

конкретных ситуаций повседневной жизни.

• Демонтировать знание, интерпретировать и критиковать фило-

софские теории.

• Создавать философскую теорию и трансформировать ее в соот-

ветствии с критикой.

• Применять инструментарий этики (правила, принципы) для по-

нимания и решения конкретных ситуаций в профессиональной

сфере.

• Выявлять социальную значимость технических изобретений.


1. Философия как теория и практика

2. Философские теории и формы мышления

3. Теория познания: технология создания и защиты научной теории

4. Этика: философские основы принятия решений и лидерства

5. Философия техники

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Интерпретация философского текста методом анализа конкретных си-

туаций (командный анализ).

■ Интеллектуальная игра-дискуссия «Защита теории: эмпиризм и рацио-

нализм», между командами студентов с приглашением жюри.

■ Упражнение на выявление сущности ситуации (Набор философских ка-

тегорий и повседневная ситуация)


37

■ Создание и защита собственной философской теории. Студенты долж-

ны создать собственную теорию с применением материалов курса.

Представить и защитить теорию.

■ Решение кейсов: конкретные ситуации этического характера в произ-

водственной сфере.


• Чтение и интерпретация философского текста.

• Анализ философского текста, выделение основных понятий, вы-

деление основной мысли, раскрытие смысл текста на занятии.

• Подготовка к игре-дискуссии «Защита теории: эмпиризм и рациона-

лизм».

• Команды студентов защищают альтернативные теории. Для этого

изучают аргументы и концепции, готовят презентацию, деструк-

тивные вопросы, примеры.

• подготовка к игре-дискуссии: презентация, деструктивные вопро-

сы, доклад, примеры из области научной деятельности.

• Написание собственной философской концепции Оценивание осуществляется по результатам


• Коллоквиум на тему: «Самое значительное техническое изобрете-

ние».

Промежуточная аттестация – Разработка и представление группами

студентов «Проекта этического кодекса инженера УГМК» в рамках социально-

го проекта по гуманитарному модулю по итогам года (групповая работа). (Со-

вместно с дисциплиной аспекты культуры в профессиональной деятельности)

Итоговая аттестация – «Совершенствование организационной культу-

ры в УГМК (на примере структурного подразделения) по гуманитарному моду-

лю по итогам года

38


Наименование дисциплины Аспекты культуры в профессиональ-

ной деятельности

Реализуется Второй полусеместр второго

семестра


Авторы Головнева Е.В., Блошенко Е.В.,

ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Дать определение культуры, охарактеризовать структуру, функ-

ции, виды, закономерности развития культуры.

• Руководствоваться морально-правовыми ценностями и нормами

в профессиональной деятельности с учетом историко-культурных

различий

• Использовать правила ведения межкультурного диалога для осу-

ществления коммуникации в профессиональной деятельности.

• Демонстрировать знание технологической культуры в осущест-

влении профессиональной деятельности.

• Анализировать особенности региональной культуры и учитывать

их в профессиональной деятельности.

• Анализировать социально-культурные проблемы и процессы со-

временного общества.

• Прогнозировать свою профессиональную деятельность и предот-

вращать возможные негативные последствия.


6. Теория культуры

7. Культура и личность. Культурная адаптация и самореализация

8. Структура технологической культуры

9. Региональная культура как фактор развития производственной

деятельности

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Решение ситуационных задач по темам «Межкультурная коммуника-

ция», «Самореализация личности в культуре современного общества»

■ Игра-дискуссия «Этика ответственности инженера»


39

■ Доклады на основе англоязычных источников по темам: «Массовая и

элитарная культура в профессиональной деятельности», «Феномен ре-

гиональной идентичности»

■ Групповое ранжирование по теме «Техника как компонент технологиче-

ской культуры»

■ Подготовка индивидуальных/групповых проектов по темам: «Феномен

региональной идентичности (на примере Урала), «Урал как промышлен-

ный (металлургический) центр»


• Написание эссе по теме «Профессиональная культура: смысл,

значение, перспективы развития»

• Подготовка индивидуальных/групповых проектов по теме «Техника

как компонент технологической культуры»

• Подготовка индивидуальных/групповых проектов по темам: «Фе-

номен региональной идентичности (на примере Урала), «Урал как

промышленный (металлургический) центр»

Оценивание осуществляется по результатам


• Докладов студентов с последующим обсуждением их на семинарах

• Работы с текстами на практических занятиях

• Созданию презентации.

Промежуточная аттестация – Составление сводной таблицы по теме

«Ценностные ориентации сотрудников отдела УГМК в профессиональной де-

ятельности » в рамках социального проекта по гуманитарному модулю по ито-

гам года (групповая работа, совместно с дисциплиной «Психология»).



ления) по гуманитарному модулю по итогам года.

40


МОДУЛЬ «МАТЕМАТИКА»

Код ПТБ02

Наименование Математика



Авторы Соболев А.Б., Рыбалко Н.М.,

Рыбалко Н.Ф., Савельев А.А.

Подразделение координатор Кафедра высшей математики ИнФО

Дисциплины, входящие в модуль ■ Математика 1

■ Математика 2

■ Теория вероятностей и математи-

ческая статистика

Цель модуля

Целью модуля «Математика» является формирование у обучающихся

системы знаний и понимания основных математических методов, лежащих в

основе инженерных наук, а также умения пользоваться математическими па-

кетами для решения инженерных задач.


По освоению модуля обучающийся будет способен демонстрировать:

• Знание и понимание основных математических понятий и методов и

области их применения в инженерной деятельности.

• Применение математических методов при решении практических ин-

женерных задач.

• Владение методами построения математических моделей для реше-

ния прикладных инженерных задач, математическим аппаратом обра-

ботки экспериментальных результатов, в том числе с использованием

специальных компьютерных математических пакетов.

Модуль «Математика»

41

Методы преподавания ■ Организация индивидуальной самостоятельной работы студентов. Кон-

сультирование по выполнению индивидуальных расчетно-лаборатор-

ных работ.

■ Привлечение лучших студентов к консультированию отстающих.

■ Ведение рабочей тетради по математике и предоставление на экзаме-

не личного справочника по трем частям модуля и предусмотренных ра-

бочим планом расчетно-лабораторных работ.

■ Приобретение опыта в оформлении информации в письменном виде и с

помощью презентаций в устных выступлениях на занятиях.

■ Контроль освоения модуля предполагает тестирование по созданной

обширной базе задач по каждому разделу модуля.

■ Итоговый контроль состоит в устном экзамене по математике с учетом

результатов выполнения самостоятельных работ.

■ Размещение всего методического ресурса (лекции, практические за-

нятия расчетно-лабораторные работы) в среде HYPERmethod и работа

в обучающей системе eLearning (контрольные теоретические вопросы и

тестирование по каждому разделу) позволяют вести мониторинг учеб-

ных достижений студентов.


Результаты обучения по модулю «Математика» оцениваются путем

проведения расчетно-аналитических работ и итогового экзамена.

42


ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «МАТЕМАТИКА»

Наименование дисциплины Математика 1

Реализуется Первый семестр


Авторы Соболев А.Б., Рыбалко Н.М.,

Кафедра высшей математики,

Институт фундаментального

образования УрФУ

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Сформулировать понятия матрицы и определителя, решать системы

уравнений аналитически и численно с помощью матриц и определителей;

• Сформулировать основные понятия векторной алгебры, вычислять

скалярное, векторное и смешанное произведения векторов;

• Построить прямые, плоскости, кривые и поверхности по их аналитиче-

ским уравнениям;

• Сформулировать понятие предела и непрерывности функций, вычис-

лить пределы аналитически и численно;

• Сформулировать понятия производных функций, вычислять произво-

дные аналитически и численно, в том числе применительно к решению

инженерных задач;

• Демонстрировать знание графиков основных элементарных функций,

исследовать поведение сложных функций. Строить эскизы графиков

функций и численно подтверждать результат вблизи особых точек;

• Сформулировать понятие комплексного числа, найти корни квадратно-

го трехчлена с отрицательным дискриминантом.

• Сформулировать понятие неопределенного и определенного интегра-

ла от функций одной переменной и вычислить геометрические и меха-

нические приложения определенного интеграла;

• Использовать различные математические пакеты для решения задач

по разделам дисциплины «Математика 1»


1. Матрицы, определители, системы. Операции над матрицами. Реше-

ние матричных уравнений. Элементарные преобразования матриц. Системы

линейных уравнений.

2. Векторная алгебра. Операции над векторами. Скалярное произведе-

ние векторов. Векторное и смешанное произведения векторов.


43

3. Аналитическая геометрия. Прямая и плоскость в пространстве. Анали-

тическая геометрия на плоскости. Кривые второго порядка. Поверхности вто-

рого порядка.

4. Введение в математический анализ. Множества. Последовательно-

сти. Предел числовой последовательности. Функции. Предел функции. Заме-

чательные пределы. Непрерывность функции.

5. Дифференциальное исчисление функций одной переменной. Произ-

водная функции. Дифференциал функции. Основные теоремы анализа. Пра-

вило Лопиталя – Бернулли. Формула Тейлора. Исследование функций. Постро-

ение графиков.

6. Комплексные числа. Действия с комплексными числами. Многочлены

в комплексной области

7. Интегральное исчисление функции одной переменной. Неопределен-

ный интеграл. Классы интегрируемых функций. Определенный интеграл. Гео-

метрические приложения определенного интеграла.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Система математических задач и упражнений по каждой теме модуля,

представленная в виде тестов.

■ Оформление информации в письменном виде и представление с помо-

щью презентаций в устных выступлениях на занятиях.

Оценивание осуществляется по результатам выполнения

■ Тестов:

• Вычисление определителей.

• Действия с матрицами.

• Решение систем.

• Скалярное, векторное и смешанное произведения векторов.

• Прямая и плоскость в пространстве и на плоскости.

• Кривые и поверхности 2-го порядка.

■ Контрольной работы по векторной алгебре

■ Расчетной лабораторной работе « Элементы линейной алгебры и анали-

тической геометрии»

44


Наименование дисциплины Математика 2

Реализуется Второй семестр


Авторы Соболев А.Б., Рыбалко Н.М.


Институт фундаментального

образования УрФУ

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:

Сформулировать понятие частной производной функции двух пере-

менных и вычислить аналитически и численно, в том числе применительно к

решению инженерных задач;

• Сформулировать основные понятия: дифференциальных уравнений,

кратных интегралов, рядов;

• Перечислить типы дифференциальных уравнений и объяснить методы

их аналитического и численного решения;

• Сформулировать и вычислить численно физические и механические

приложения двойных и тройных интегралов;

• Сформулировать свойства и характеристики скалярных и векторных

полей;

• Разложить функцию в степенной ряд и численно исследовать его на

сходимость;


по разделам дисциплины «Математика 2».


1. Функции нескольких переменных. Основные понятия. Частные произ-

водные. Экстремумы функции двух переменных

2. Дифференциальные уравнения. Основные понятия. Дифференциаль-

ные уравнения первого порядка. Дифференциальные уравнения высших по-

рядков, допускающие понижение порядка. Однородные и неоднородные ли-

нейные дифференциальные уравнения.

3. Системы дифференциальных уравнений. Двойной интеграл. Тройной

интеграл. Механические приложения кратных интегралов.

4. Кратные интегралы. Скалярное поле. Векторное поле. Криволинейные

и поверхностные интегралы первого и второго рода. Дивергенция векторного

поля. Теорема Гаусса-Остроградского. Вихрь (ротор) векторного поля. Теоре-

ма Стокса. Специальные виды векторных полей.


45

5. Ряды. Теория поля (векторный анализ). Числовые ряды. Знакопере-

менные ряды. Степенные ряды. Применение степенных рядов.


представленная в виде тестов.




■ Тестов:

• Дифференцирование функций нескольких переменных.

• Дифференциальные уравнения первого и второго порядка.

• Однородные и неоднородные линейные дифференциальные

уравнения.

• Двойные интегралы.

• Тройные интегралы.

• Скалярные и векторные поля. Градиент.

• Криволинейные и поверхностные интегралы первого и второго

рода.

• Дивергенция. Ротор.

• Теорема Гаусса-Остроградского. Теорема Стокса.

• Числовые ряды.

• Степенные ряды.

■ Контрольных работ:

• Функции нескольких переменных.

• Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных.

• Дифференциальные уравнения.

• Кратные интегралы

• Ряды.

■ Расчётно-лабораторных работ:

• Дифференциальные уравнения.

• Интегральное исчисление функций нескольких переменных.

• Ряды

46


Наименование дисциплины Теория вероятности и математиче-

ская статистика

Реализуется Третий семестр


Авторы Соболев А.Б., Рыбалко Н.М.


ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Сформулировать основные понятия теории вероятностей и математи-

ческой статистики;

• Вычислить аналитически и численно вероятность случайного события;

• Сформулировать законы распределения случайных величин, вычис-

лить аналитически и численно их числовые характеристики

• Перечислить и объяснить методы получения точечных и интервальных

оценок параметров распределений;

• Провести проверку статистических гипотез о параметрах нормально

распределенной случайной величины;

• Построить график линейной регрессии аналитически и численно;

• Провести однофакторный дисперсионный анализ;


по разделам дисциплины «Теория вероятностей и математическая ста-

тистика».


1. Теория вероятностей. Элементы теории множеств. Основные форму-

лы комбинаторики. Классическое определение вероятности. Геометрическое

определение вероятности. Теоремы сложения и умножения вероятностей. Ус-

ловная вероятность. Формула полной вероятности. Формула Байеса. Фор-

мула Бернулли. Случайные величины. Числовые характеристики случайных

величин. Основные законы распределения дискретных случайных величин.

Основные законы распределения непрерывных случайных величин. Функции

от случайной величины. Многомерные случайные величины. Числовые харак-

теристики двумерной случайной величины. Линейная регрессия. Предельные

теоремы теории вероятностей.

2. Математическая статистика. Предмет и задачи математической ста-

тистики. Основные задачи математической статистики. Числовые характери-

стики статистического распределения выборки. Статистические оценки па-


47

раметров распределения. Интервальные оценки. Проверка статистических

гипотез. Проверка гипотез о среднем значении. Элементы теории корреляции.

Линейная регрессия.


представленная в виде тестов и расчетно-лабораторных работ.




■ Тестов:

• Алгебра событий. Классическое и геометрическое определение

вероятности событий.

• Теоремы сложения и умножения вероятностей. Условная вероят-

ность.

• Законы распределения и числовые характеристики дискретных

случайных величин.

• Законы распределения и числовые характеристики непрерывных

случайных величин.

• Понятия математической статистики. Точечные оценки параме-

тров распределения.

• Интервальные оценки параметров распределения.

■ Контрольных работ

• Вычисление вероятностей событий.

• Законы распределения и числовые характеристики случайных

величин.

■ Расчётно-лабораторных работ

• Теория вероятностей

• Обработка экспериментальных данных, вычисление характери-

стик выборочного распределения.

48


МОДУЛЬ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ»

Код ПТБ03

Наименование Естественнонаучный



Авторы Неволина О.А., Гофман А.Г., Соловьева Г.В.,

Семенова Н.С., Гольцев В.А., Сергеева В.В.

Подразделения кафедры:

■ общей химии ХТИ,

■ физики ИнФО,

■ теории металлургических процессов ИММт,

■ теплофизики и информатики в металлургии

ИММт,

■ материаловедения в строительстве ИММт

Дисциплины, входящие

в модуль

■ Общая химия

■ Физика

■ Химия металлов

■ Физическая химия

■ Теплофизика

■ Основы кристаллографии и минералогии


Целью модуля является формирование у обучающихся целостной си-

стемы знаний и понимания фундаментальных законов природы лежащих в ос-

нове инженерных наук.

По освоению модуля обучающийся будет способен:• Демонстрировать знание и понимание основных законов естественных

наук лежащих в основе инженерной деятельности.

• Применять основные законы естественных наук при решении техниче-

ских задач.

• Работать в предметных лабораториях, обрабатывать эксперименталь-

ные данные, оформлять отчеты о выполненной работе.

Модуль «Естесственнонаучный»

49

Методы преподавания ■ Лекции, лекции-проблемы, лекции-дискуссии, беседы, семинары, ра-

бота в группах, лабораторные занятия и работы (в аудитории на спе-

циализированных стендах, виртуальные лабораторные работы, само-

стоятельный разбор методических руководств с видеопрезентациями

лабораторных работ). Использование современного оборудования,

мультимедийных презентационных материалов при проведении заня-

тий. Разбор контекстных (практико-ориентированных) задач.

■ Индивидуальная работа (курсовые работы/ расчетные работы/ рефера-

ты, с активной презентацией на студенческих конференциях различного

уровня и форм проведения. В частности, электронные конференции с

обсуждением работ на форумах).

■ Самостоятельная работа в личном кабинете,

■ Размещение методических ресурсов в среде HYPERmethod (электрон-

ный учебник, задачник, методические указания по различным видам за-

нятий, виртуальные лабораторные работы, контрольные теоретические

вопросы, тесты).

■ Консультирование по выполнению индивидуальных работ с последую-

щим анализом допущенных ошибок.

■ Привлечение сильных студентов к консультированию отстающих.


Результаты обучения по модулю оцениваются по результатам кон-

трольных мероприятий по дисциплинам, проведения зачетов, дифференциро-

ванных зачетов и экзаменов, а также итогового устного междисциплинарного

экзамена по модулю, выполнением расчетных и практических работ в рамках

междисциплинарного проекта.

50


ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ»

Наименование дисциплины Общая химия



Авторы Неволина О.А., Кафедра общей

химии, ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Демонстрировать знание и умение употреблять основные химиче-

ские термины, записать формулы соединений и уравнения химиче-

ских реакций;

• Выполнять стехиометрические расчеты химических реакций;

• Прогнозировать свойства простых веществ и соединений элемен-

тов, применяя знание электронной конфигурации атома и положения

элемента в периодической таблице Менделеева;

• Характеризовать типы, полярность, прочность химической связи;

• Классифицировать химические реакции. Объяснить особенности

протекания химических реакций в растворах и описывать их с помо-

щью ионных уравнений;

• Демонстрировать знания закономерностей протекания окислитель-

но-восстановительных реакций и электрохимических процессов;

• Подготовить и выполнить химический эксперимент, анализировать

полученный результат.


1. Основные законы химии. Общие закономерности химических процессов

2. Строение атома и Периодическая система Д.И. Менделеева

3. Химическая связь

4. Классификация неорганических веществ. Растворы

5. Окислительно-восстановительные процессы. Основы электрохимии.

Коррозия металлов

Формирование и оценивание результатов обучения

1) Выполнение заданий и решение задач по всем темам дисциплины, нацелен-

ных на:

• вывод химических формул;

• вычисления по химическим формулам;


51

• вычисления по химическим уравнениям;

• определение состава смеси веществ;

• определение концентрации растворов.

2) Лабораторные работы

• «Закономерности периодической системы»

• «Классы неорганических соединений»

• «Электролитическая диссоциация»

• «Реакция обмена в растворах электролитов»

• «Приготовление растворов заданной концентрации»

• «Гидролиз солей»

• «Определение рН. Влияние реагентов на химическое равновесие»

• «Окислительно-восстановительные реакции»

• «Взаимодействие металлов с водой. Направление окислительно-вос-

становительных реакций»

• «Гальванический элемент»

Оценивание осуществляется по результатам выполнения домаш-

них и контрольных заданий, текущего контрольного тестирования в тече-

нии семестра.

52


Наименование дисциплины Физика

Реализуется Второй и третий семестры


Авторы Гофман А.Г., Повзнер А.А.,

Кафедра физики, ИнФО

По освоении дисциплины обучающийся будет способен:• Применять основные термины, понятия и законы физики при постанов-

ке и решении возникающих технических задач;

• Выявлять физическую сущность проблем, возникающих в ходе про-

фессиональной деятельности, и привлекать для их решения соответ-

ствующий физико-математический аппарат;

• Планировать и проводить эксперимент на основе физических методов

исследования;

• Использовать инструменты и измерительные приборы для измерения

физических величин;

• Проводить обработку, анализ и представление результатов экс-

периментальных исследований, измерений и расчетов физических

величин и процессов с привлечением соответствующего математи-

ческого аппарата;

• Оценивать погрешность измерений и расчетов физических величин;

• Использовать физико-математические методы для компьютерного мо-

делирования физических и технических процессов и объектов.


1. Механика Основные понятия. Кинематика и динамика материальной

точки и абсолютно твердого тела. Механическая работа и энергия. Законы со-

хранения импульса и энергии. Элементы релятивистской кинематики и дина-

мики. Элементы механики сплошных сред. Механические колебания и волны.

2. Молекулярная физика и термодинамика. Молекулярно-кинетическая

теория. Основы термодинамики. Основы статистической физики. Основы фи-

зической кинетики.

3. Электричество Электростатика. Стационарный электрический ток.

4. Магнетизм. Магнитостатика. Электромагнетизм.

5. Электромагнитные колебания и волны. Волновая оптика.


53

6. Квантовая физика. Квантовая оптика. Основы квантовой механики.

Элементы атомной физики. Элементы ядерной физики. Введение в физику

элементарных частиц.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Лабораторные работы:

• по темам дисциплины.

■ Расчетные работы:

• Элементы квантовой механики

• Строение тома

• Магнетизм

• Молекулярная физика и термодинамика

■ Индивидуальные домашние задания:

• Кинематика и динамика вращательного движения

• Волновая оптика

• Ядерная физика

■ Контрольные работы:

• Молекулярная физика и термодинамика

• Электростатика

• Волновая оптика

■ Теоретические коллоквиумы:

• Механика

• Колебания и волны

Оценивание осуществляется по результатам выполнения задач по те-

мам дисциплины, выполнения лабораторных, расчетно-графических работ и

контрольных мероприятий.

54


Наименование дисциплины Физическая химия

Реализуется Четвертый семестр Общая трудоемкость 6 з.е.

Авторы Семенова Н.С., Кафедра теории

металлургических процессов,

ИММт

По освоении дисциплины обучающийся будет способен:

• Применять основные термины, понятия и законы физической химии

при постановке и решении возникающих технических задач;

• Выполнять термодинамические расчёты, анализ основных физи-

ко-химических свойств веществ, поверхностных явлений, кинети-

ческий анализ гомогенных и гетерогенных реакций в металлурги-

ческих системах;

• Прогнозировать физико-химические свойства неорганических мате-

риалов на основании расчетных и экспериментальных данных;

• Применять теоретические представления для решения практических

вопросов термодинамики химических и фазовых превращений, хими-

ческих свойств расплавов;

• Применять методы и оборудование для измерения и контроля физико-

химических величин;

• Оценивать погрешность измерений и расчетов физико-химических

величин


1. Химическая термодинамика. Законы термодинамики и их применение

к анализу химических равновесий в металлургических системах.

2. Термодинамическая теория растворов. Основные понятия и опреде-

ления термодинамики растворов и модельные теории.

3. Фазовые равновесия. Фазовые равновесия в одно-, двух- и трехком-

понентных системах. Анализ диаграмм состояния.

4. Основы поверхностных явлений. Термодинамика поверхностных явле-

ний. Строение границы поверхностного слоя и границы раздела фаз.


55

5. Химическая кинетика гомогенных и гетерогенных Скорость и меха-

низм протекания химических реакций. Зависимость скорости от концентрации

реагирующих веществ и температуры. Особенности гетерогенных процессов.

процессов





■ Индивидуальные задания:




56


Наименование дисциплины Химия металлов

Реализуется Третий семестр Общая трудоемкость 4 з.е.

Авторы Соловьева Г.В., Кафедра общей

химии, ИнФО

По освоении дисциплины обучающийся будет способен:• Интерпретировать химические уравнения, входящие в технологиче-

ское описание производственного процесса;

• Применять химические уравнения для описания процессов произ-

водства металлов;

• Устанавливать функции, выполняемые веществами, участвующими в

технологическом процессе; анализировать и обоснованно подбирать

реагенты;

• Сравнивать восстановительную активность металлов и прогнозиро-

вать реакции металлов на действие окислителей;

• Выполнять химические эксперименты, интерпретировать их результа-

ты, использовать эти навыки при модернизации процесса.


1. Общие свойства металлов. Особенности электронного строения ме-

таллов s-, p-,d- блоков. Природа химической связи в простых веществах. Вос-

становительные свойства металлов. Ряд активности металлов. Взаимодей-

ствие металлов с наиболее распространенными окислителями: кислородом,

галогенами, водой, растворами кислот и щелочей. Распространенность ме-

таллов в природе.

2. Соединения металлов. Классификация и закономерности в измене-

ниях свойств. Характерные и наиболее устойчивые степени окисления метал-

лов. Применение классификационных теорий реакций и веществ к изучению

химии металлов. Окислительно-восстановительные свойства соединений. Ок-

сиды и гидроксиды металлов. Кислотно-основные свойства. Координацион-

ные соединения. Структура координационных соединений Реакции образова-

ния и разрушения комплексов. Применение комплексов в металлургических

технологиях. Природные соединения, используемые для промышленного по-

лучения металлов. Классификация природных соединений.

3. Металлы s- и p-блока. Металлы s-блока: щелочные, щелочноземель-

ные, бериллий и магний. Использование высокой восстановительной активно-


57

сти s-металлов в металлургии. Широко применяемые соединения s-металлов.

Металлы р-блока: алюминий, олово, свинец. Характерные степени окисления.

Окислительно-восстановительные свойства соединений. Амфотерность ок-

сидов и гидроксидов. Использование гидроксокомплексов Al и Pb в техноло-

гиях получения металлов.

4. Металлы d-блока. Закономерные изменения устойчивости степеней

окисления. Железо, кобальт, никель Степени окисления +2 и +3. Природные ок-

сиды и сульфиды. Марганец. Окислительные свойства перманганата калия и

диоксида марганца. Получение ферромарганца. Хром, молибден, вольфрам.

Окислительные свойства хроматов и дихроматов. Ванадий. Кислотно-основ-

ные свойства оксидов и гидроксидов ванадия. Титан. Диоксид титана. Галоге-

ниды титана. Медь. Амминные комплексы меди. Серебро и золото. Соедине-

ния золота. Комплексные соединения серебра и золота. Цинк, кадмий, ртуть.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Тесты:

• Восстановительные свойства металлов;

• Классификация реакций;

• Классификация веществ;

• Окислительно-восстановительные свойства соединений;

• Кислотно-основные свойства соединений.


• Общие свойства металлов;

• Химия соединений s-p-, d-металлов;

• Химия соединений s-p-, d-металлов.

■ Итоговый коллоквиум:

• По химии p- и d-металлов по итогам лабораторного практикума.

58


Наименование дисциплины Теплофизика

Реализуется Четвёртый семестр Общая трудоемкость 3 з.е.

Авторы Гольцев В.А., Кафедра

теплофизики и информатики в

металлургии, ИММт

По освоении дисциплины обучающийся будет способен:• Владеть терминологией, объяснять сущность основных законов меха-

ники жидкостей и газов и передачи теплоты и массы;

• Классифицировать и характеризовать механизмы тепло- и массообмена;

• Применять уравнения и определять показатели процессов передачи

теплоты и массы в металлургических процессах;

• Выполнять газодинамические расчеты простых трасс;

• Определять потери теплоты через печные ограждения;

• Подготовить и выполнить теплофизический эксперимент, проанализи-

ровать полученный результат;

• Осуществлять аналитический расчет горения топлив;

• Характеризовать твердое, жидкое и газообразное топливо;

• Демонстрировать знание электронагрева и автогенных процессов.


1. Теплогенерация в печах за счет химической энергии топлива, сырья и

электроэнергии.

2. Механика жидкостей и газов.

3. Стационарная теплопроводность.

4. Конвективный и сложный теплообмен.

5. Теплообмен излучением.

6. Теплопроводность при нестационарном режиме.

7. Теплопередача.

8. Массообмен.


• Исследование движения газовой среды в трубах переменного

сечения;


59

• Определение коэффициентов потерь напора на трение в трубах,

имеющих различную шероховатость;

• Определение коэффициентов местных сопротивлений;

• Изучение стационарной теплопроводности;

• Изучение конвективного теплообмена

• Изучение теплообмена излучением;

• Изучение теплопроводности при нестационарном режиме;

• Изучение процессов сушки материалов;

■ Расчетно-графические работы:

• Газодинамический расчет трассы;

• Аналитический расчет горения топлива, определение аналитиче-

ской и балансовой температур горения;

• Передача теплоты теплопроводностью через плоскую, цилиндри-

ческую и сферическую стенку;


• Теплогенерация за счет электроэнергии;

• Методика расчета потерь теплоты через печные ограждения;

■ Тесты:

• Классификация и характеристики топлив;

• Теплогенерация в печах за счет химической энергии сырьевых

материалов;

• Уравнения Эйлера, Бернулли, неразрывности потока;

• Физические основы передачи теплоты теплопроводностью;

• Конвекция естественная и вынужденная;

• Теплообмен излучением;

• Нестационарная теплопроводность;

• Сложный теплообмен;

• Массообмен;

60


Наименование дисциплины Основы кристаллографии и

минералогии

Реализуется Четвёртый семестр Общая трудоемкость 2 з.е.

Авторы Логинов В.Н., Сергеева В.В.,

Кафедра Материаловедение

в строительстве, Институт

материаловедения и металлургии

По освоении дисциплины обучающийся будет способен:

• Сформулировать основные понятия и законы кристаллографии;

• Сформулировать классификацию кристаллов на основе их симметрии;

• Знать зависимость физических свойств от симметрии кристаллов;

• Сформулировать условия происхождения и нахождения минералов в

природе;

• Знать основные группы минералов, их состав, физические свойства и

практическое применение, процессы минералообразования и соот-

ветствующие им минеральные парагенезисы;

• Демонстрировать знание основных законов кристаллической структу-

ры, внешней формы, химического состава, физических свойств и усло-

вий образования кристаллов во взаимосвязи;

• Умение использовать практические методы, применяемые для диагно-

стики минералов;

• Владение навыками определения наиболее распространённых

минералов.


1. Геометрическая кристаллография. Общие свойства кристаллического

вещества. Пространственная решётка и ее элементы. Закон постоянства дву-

гранных углов. Стереографические проекции как средство изображения на

плоскости. Сетка Вульфа. Закон симметрии. Элементы симметрии. Единичные

и симметрично-равные направления в кристаллах. Теоремы сложения эле-

ментов симметрии. Основные понятия о выводе 32 видов симметрии. Простые

форы низшей, средней и высшей категорий. Закон Гаюи – закон рационально-


61

сти двойных отношений параметров. Символы граней, рёбер, простых форм.

Теорема косинусов Вульфа Г.В. для расчёта символов граней. Способ Вейсса.

Закон Гольдшмидта.

2. Физическая кристаллография. Оптические свойства кристаллов. Ме-

ханические свойства кристаллов. Тепловые свойства кристаллов. Магнитные

свойства кристаллов. Электрические свойства кристаллов. Люминесцент-

ные свойства кристаллов. Радиоактивные свойства кристаллов. Плотность и

удельный вес кристаллов.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Контрольные работы:

• Основы кристаллографии и минералогии;

• Физическая кристаллография.

■ Аттестация:

62


МОДУЛЬ «ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРИЮ»

Код ПТБ04

Наименование Введение в инженерию

Общая трудоемкость 17 з.е.т.


Авторы Бармин А.В., Барашев А.Р.,

Гущин С.Н., Обабков И.Н.,

Егоров Ю.В., Силин В.Е., Шолина И.И.

Подразделение координатор Высшая инженерная школа (ВИШ)

Дисциплины, входящие в модуль ■ История науки и техники

■ Информационные сервисы

■ Рациональное природопользова-

ние в свете системного подхода.

■ Основы теории решения изобре-

тательских задач

■ Основы исследовательской дея-

тельности

■ Профессиональная этика

■ Проекты по модулю


Целью модуля является развитие мотивации студентов к занятиям ин-

женерным, в том числе – рационализаторским, делом, формирование у сту-

дентов основ инженерной этики, творческих и изобретательских умений для

решения инженерных задач, способности мыслить в широком междисципли-

нарном контексте.

Результаты обучения

После завершения модуля студенты будут способны:

• Демонстрировать знание и понимание историко-культурного контек-

ста инженерной деятельности, в том числе в области металлургии.

• Демонстрировать системное целостное мышление, понимание взаи-

мосвязей и взаимозависимостей внутри систем.

• Эффективно использовать основные приемы исследовательской и

изобретательской деятельности в работе над междисциплинарными

проектами.

Модуль «Введение в инженерию»

63

• Понимать и применять в практической деятельности принципы рацио-

нального природопользования, энерго-ресурсосбережения и защиты

окружающей среды.

• Руководствоваться в профессиональной деятельности нормами инже-

нерной этики.

• Осуществлять эффективную устную и письменную коммуникации в ре-

альном профессиональном общении и виртуальных сетях. Продуктив-

но использовать информационные сервисами для решения широкого

круга профессиональных и коммуникативных задач.

Методы обучения ■ Проекты (индивидуальные, групповые).

■ Игротехнические и лабораторные тренинги.

■ Кабинетные исследования (информационные сервисы Интернет).

■ Презентации.

■ Дискуссии.

■ Эссе.


Результаты обучения демонстрируются во время презентаций, защи-

ты проектов, прохождения тестов, в эссе и отчетах. Большое значение прида-

ется демонстрации результатов обучения во время производственных прак-

тик, подготовке и защите дипломного проекта, квалификационных испытаний.

64


ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРИЮ»

Наименование дисциплины История науки и техники



Авторы Бармин А.В. , Кафедра истории

науки и техники, Институт


УрФУ

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Применять междисциплинарный подход для всестороннего понима-

ния системы, определять движущие факторы и их взаимосвязь

• Знать и соблюдать этические нормы и принципы, проявлять должное

уважение к коллегам.

• Демонстрировать осведомленность в актуальных новостях мира

инженерии.

• Быть способным объяснить влияние инженерии на общество: эколо-

гию, социальные и экономические системы в современной культуре.

• Описать различную природу и историю человеческих сообществ, опре-

делить механизмы углубления и распространения знаний.


1. Предметное содержание истории науки и техники. Источники изучения

и проблема периодизации истории науки и техники

2. Знания и технико-технологические достижения первобытной эпохи

3. Становление первых систем рациональных знаний и развитие техники

в цивилизациях Древнего Востока (Шумер, Египет, Индия, Китай и другие)

4. Развитие науки и техники в античном мире (Древняя Греция и

Древний Рим)

5. Наука, техника и технологии средневековой эпохи (VI – XVI вв.)

6. Научная революция и технико-технологические достижения

мануфактурного периода (XVII – начало XVIII вв.)

7. Развитие науки, техники и технологии в условиях промышленной

революции (XVIII – XIX вв.)

8. Наука и техника на рубеже XIX – XX вв.

9. Научно-технические достижения XX – начала XXI вв.


65

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Задания по анализу исторических источников, по развития металлургии

на Урале в первой половине XX в.

■ Эссе о развитии металлургии на Урале в условиях промышленной ре-

волюции


• Тестовые задания по знанию терминологии, основных закономер-

ностей.

• Расширенные ответы на вопросы, предполагающие выводы и на-

личие собственного видения.

• Презентация по тематике «Научно-технические достижения вто-

рой половины XX – начала XXI вв».

66


Наименование дисциплины Информационные сервисы

Реализуется второй


Авторы Обабков И.Н., Паклина В.М.,

Паклина Е.М., Кафедра

Интеллектуальных информационных

технологий, Институт


Дисциплина посвящена изучению основ информационных техноло-

гий и технологии решения прикладных задач на компьютере. Особое внима-

ние уделяется современным информационным сервисам, сетевым технологи-

ям. Рассматриваются приемы создания сложных составных документов.

Изучение дисциплины направлено на формирование способности у

студентов применения знаний в области информационных технологий для ре-

шения инженерных задач.

В результате освоения дисциплины студенты

• Овладеют эффективными методами работы с информацией и компью-

терной техникой в профессиональной деятельности.

• Будут в состоянии осуществлять эффективную устную и письменную комму-

никации в реальном профессиональном общении и виртуальных сетях.

• Продуктивно использовать информационные сервисами для решения

широкого круга профессиональных и коммуникативных задач.

• Будут демонстрировать знание

• основных информационных сервисов;

• основ сетевых технологий;

• основных принципов архитектуры вычислительных систем и со-

временных операционных систем;

• основ информационной безопасности;

• Владеть методами сбора и обработки информации в рамках постав-

ленных задач;

• Применять информационные сервисы в своей учебной деятельности;

• Применять информационные системы в управлении деятельностью

производственного предприятия;

• Уметь оформлять научно-техническую документацию.


67


1. Программное обеспечение. Классификация программного обеспече-

ния. Прикладное ПО. Сервисное ПО. Утилиты. Операционные системы.

2. Информационные сервисы. Почтовые клиенты. Облачные хранилища

данных. Сервисы для создания on-line презентаций. Сервисы для организа-

ции и планирования путешествий, покупок. Сервисы анализа цен на оборудо-

вание.

3. Архитектура вычислительных систем. История развития ЭВМ. Поко-

ления ЭВМ. Классификация ЭВМ. Устройство современных компьютеров. Мо-

бильные устройств.

4. Информационная безопасность. Безопасность ИС. Безопасность

файлов. Компьютерные вирусы. Антивирусные средства. Межсетевые экраны

5. Компьютерные сети. Топология сетей. Протоколы. Адресация. Сете-

вые стандарты. Сервисы. Сетевые утилиты. Аппаратные средства компьютер-

ных сетей.

6. Информационные системы современного предприятия. Информаци-

онные системы. Система управления производственным предприятием АСУ

ТП и MES. Системы управления предприятием. IRP. SRM. OLAP.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Самостоятельная работа по написанию Эссе по развитию информаци-

онных технологий.

■ Презентация Эссе с использованием сервисов для создания on-line

презентаций.

■ Лабораторные практикумы:

• Архитектура вычислительных систем

• «Оформление научно-технической документации» «Слияние до-

кументов. «Создание писем» «Создание сводных таблиц и диа-

грамм» «Сортировка. Фильтры». «Линейная оптимизация»

• «Работа с облачными хранилищами данных»

• «Работа с почтовыми клиентами»

• «Совместная работа с документами»

• «Сервисы для организации и планирования путешествий, поку-

пок» «Сервисы анализа цен на оборудование»

• «Компьютерные сети»

• «Информационная безопасность»

• Знакомство с Системами управления производственным

предприятием

68


Наименование дисциплины Рациональное природопользова-

ние в свете системного подхода

Реализуется 2 семестр


Авторы Егоров Ю.В., Шолина И.И.,

Силин В.Е., ВИШ

Освоение дисциплины нацелено на формирование у студентов эколо-

гического естественнонаучного мировоззрения, контекстного мышления, со-

циальной ответственности и активной жизненной позиции,

В результате студенты будут понимать и применять в практической де-

ятельности принципы рационального природопользования и защиты окружа-

ющей среды.

Студентами будут освоят техники эффективных взаимодействия с

привлечением технологий информационного общества в рамках выполнения

коллективных и индивидуальных проектов.

В результате освоения дисциплины студенты • демонстрировать системное целостное мышление, понимание взаи-

мосвязи и взаимозависимости внутри систем

• демонстрировать понимание влияния инженерной деятельности на

биосферу и общество: социальные и экономические системы

• уметь вычленять и формулировать проблемы с позиций экологии, ра-

ционального природопользования и энерго-ресурсосбережения как

области научного знания с помощью соответствующего понятийного

аппарата и методов;

• осуществлять поиск мнений специалистов (ученых, экспертов и т.п.) по

этой проблеме;

• рассматривать проблему в контексте естественнонаучного, психологи-

ческого и социального подходов;

• искать способы решения проблемы;

• осуществлять выбор одного из решений среди альтернативных вариантов;

• осуществлять эффективную устную и письменную коммуникации в ре-

альном профессиональном общении и виртуальных сетях при обосно-

вании экологической целесообразности решений.


69

Темы, изучаемые в рамках дисциплины:

1. Введение. Основы общей теории систем.

2. Учение о биосфере.

3. Техносфера. Антропогенное и техногенное влияние на биосферу

4. Природопользование. Экологизация технологий.

5. Основы энерго-ресурсосбережения.

6. Социальная экология.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Написание эссе «Особенности живого вещества биосферы»

■ Анализ оригинальных работ классиков (Вернадский В.И., Моисеев Н.Н.,

Пригожин И.) Реферативная работа по исследованию одной из проблем

экологии, энерго-ресурсосбережения абораторный практикум по энер-

госбережению

■ Кейс-стади «Развитие территорий»

■ Деловая игра «Участие общественности и принятие решений»

■ Проект «Устойчивое развитие»

■ Этап 1. Обследование окружающей среды (в УрФУ, Екатеринбурге и

Пышме) целью определения уровней загрязнения ■ Лабораторные работы

• Замер интенсивности светового потока от различных источников

освещения и сравнение с нормативными значениями. Составле-

ние карты освещенности лекционной аудитории с учетом есте-

ственного освещения.

• Определение качества тепловой изоляции объекта методом те-

пловизионного анализа.

• Замер моментальной электрической мощности устройств

возобновляемой энергетики (фотоэлектрическая панель,

ветроустановка).

• Определение электрического потенциала человека методом

Кирлиан.

70


МОДУЛЬ «ОБЩЕИНЖЕНЕРНЫЙ»

Код ПТБ05

Наименование Общеинженерный



Авторы Берестова С.А., Грибов В.В., Ткачук Г.А.,

Соболев С.В., Фомина И.В., Митюшов Е.А.,

Понетаева Н.Х.

Дисциплины Инженерная графика

Механика

Электротехника и электроника

Материаловедение

Метрология, стандартизация и

сертификация


Целью модуля является формирование естественнонаучного миро-

воззрения, способностей применять базовые знания в области общеинженер-

ных дисциплин для решения научных и технических задач в рамках професси-

ональной деятельности.



• Выявлять общеинженерную сущность проблем, возникающих в ходе

профессиональной деятельности.

• Идентифицировать область общеинженерных знаний. Привлекать

для решения проблем соответствующее физическое представление

и математический аппарат. Разрабатывать математические модели в

общеинженерных задачах.

• Планировать, проводить теоретические, численные и эксперименталь-

ные исследования, а также анализировать полученные данные.

• Применять облачные вычисления и пакеты компьютерных математиче-

ских программ в расчетах. Разрабатывать техническую документацию

в соответствии со стандартами, техническими условиями и другими

нормативными документами.

Модуль «Общеинженерный»

71

Методы преподавания ■ Лекции, лекции-проблемы, лекции-дисскусии, беседы, семинары,

работа в группах, лабораторные занятия и работы (в аудитории на

специализированных стендах, виртуальные лабораторные работы,

самостоятельный разбор методических руководств с видеопрезен-

тациями лабораторных работ). Использование современного обо-

рудования, мультимедийных презентационных материалов при про-

ведении занятий. Разбор контекстных (практико-ориентированных)

задач, «кейсов» из сферы профессиональной деятельности.

■ Индивидуальная работа (курсовые работы/ расчетные работы как

часть междисциплинарного проекта/ рефераты, с активной презен-

тацией на студенческих конференциях различного уровня и форм

проведения. В частности, электронные конференции с обсуждением

работ на форумах).

■ Самостоятельная работа в личном кабинете.

■ Мониторинг учебных достижений студентов, ведение БРС, междис-

циплинарный экзамен.

■ Размещение методических ресурсов в обучающей системе (элек-

тронный учебник, задачник, методические указания по различным

видам занятий, виртуальные лабораторные работы, контрольные те-

оретические вопросы, тесты). Использование сетевых технологий.

■ Консультирование по выполнению индивидуальных работ.


Результаты обучения по «общеинженерному» модулю оцениваются

путем систематического тестирования, в ходе проведения лабораторных ра-

бот, зачетами, междисциплинарным экзаменом, в ходе выполнения расчетных

работ в составе междисциплинарного проекта.

72


ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ОБЩЕИНЖЕНЕРНЫЙ»

Наименование дисциплины Инженерная графика

Реализуется 2 -3 семестр


Авторы Понетаева Н.Х., Кафедра

теоретической механики, ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Выполнять чертежи изделий в соответствии с действующими стандар-

тами ЕСКД

• Представлять по чертежу форму деталей, их взаимодействие в составе

сборочного изделия

• Использовать средства компьютерной графики при разработке кон-

структорской документации.

Темы, изучаемые в рамках дисциплины:1. Начертательная геометрия

• Проекционный метод отображения пространства.

• Способы преобразования чертежа.

• Поверхности и их взаимное пересечение.

2. Машиностроительное черчение

• Понятие о стандартизации.

• Стандарты Единой системы конструкторской документации

ЕСКД.

• Изображение элементов деталей.

• Рабочие чертежи и эскизы деталей.

• Виды соединения деталей.

• Сборочный чертеж изделия.

• Деталирование чертежей общего вида

3. Компьютерная графика

• Компьютерная 3D технология разработки конструкторской до-

кументации


73

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Расчетно-графические работы на формате А3 на темы

• Относительное положение геометрических объектов

• Изображения: простые и сложные разрезы.

• Комплект конструкторских документов для изделий с разъемными

резьбовыми и неразъемными сварными соединениями.

• Деталирование чертежа общего вида

■ Выполнение домашних работ на темы:

• Рабочий чертеж механически обработанной детали

■ Выполнение индивидуальных заданий по разработке конструкторских

документов с использованием средств компьютерной графики.

Промежуточная аттестация – Оформление рабочих чертежей деталей,

подготовка комплекта конструкторской документации на сборочную единицу в

соответствии с ЕСКД, 3D моделирование, демонстрация сборки-разборки из-

делия, тонированное изображение, визуализация объекта проектирования в

рамках междисциплинарного проекта. Тесты, дифференцированный зачет.

Итоговая аттестация – Междисциплинарный проект

74


Наименование дисциплины Механика



Авторы Берестова С.А., Митюшов Е.А.,

Кафедра теоретической механики,

ИнФО

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Сформулировать основные понятия, гипотезы, законы и теоремы ме-

ханики, используемые при описании равновесия тела под действием

плоской системы сил и простейших движений тела;

• Составлять 2D-расчетные схемы и выбирать соответствующие мате-

матические модели при определении статических, кинематических

и динамических характеристик при исследовании равновесия и про-

стейших движений одного тела;

• Реализовать математические алгоритмы при составлении и решении

уравнений, описывающих равновесие и движение одного тела под дей-

ствием плоской системы сил;

• Планировать, проводить теоретические и экспериментальные иссле-

дования механических характеристик материалов, а также анализиро-

вать полученные данные.

• Использовать пакеты прикладных программ, а также проводить облач-

ные вычисления для проведения статических, кинематических и дина-

мических расчетов.

Темы, изучаемые в рамках дисциплины:1 Теоретическая механика

Кинематика точки и твердого тела. Кинетика: условия равнове-сия, общие законы и дифференциальные уравнения движения, метод кинетостатики

2. Сопротивление материалов

Гипотезы сопротивления материалов. Закон Гука. Расчеты на прочность при растяжении (сжатии), кручении и изгибе. Расчеты на устойчивость сжатых стержней и выносливость при перемен-ных нагрузках.


75

3. Детали машин и основы конструирования.

Детали машин и их соединения. Основы проектирования дета-лей машин.

Критерии работоспособности и расчета деталей машин.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Составление отчетной документации по лабораторным практикумам на

темы :

• Испытание материалов на растяжение/сжатие

• Испытание стального круглого образца на кручение

• Определение напряжений и перемещений в балке при изгибе

• Определение реакции средней опоры двухпролетной неразрез-

ной балки

• Исследование колебаний упругой системы с одной степенью

свободы

■ Решение контекстных (практико-ориентированных) задач.

■ Разбор кейсов.

■ Расчетные работы в рамках междисцплинарного проекта на темы:

• Статический анализ

• Кинематический расчет, описание геометрических связей

• Динамика твердого тела и механической системы

• Прочностной расчет деталей объекта

■ Выполнение индивидуальных заданий, формирование отчетов по ним.

Промежуточная аттестация – Представление отчетов по выполненным

расчетам деталей объекта в рамках междисциплинарного проекта. Экзамен,

тесты по знаниевой компоненте.


76


Наименование дисциплины Электротехника и электроника



Авторы Соболев С.В., Кафедра


По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Выбирать, обосновывать и применять методы расчета и анализа элек-

трических и магнитных цепей, электротехнического оборудования.

Владеть методикой лабораторных испытаний и составлять отчетные

документы (протоколы, технические отчеты и т.д.) по результатам про-

веденных экспериментов, измерений, расчетов и анализа.

• Классифицировать типы электрических машин. Знать область их ха-

рактеристики и область применения.

• Обосновывать выбор типа и параметров электрооборудования, рас-

считывать его характеристики по паспортным данным для обеспечения

эффективного и экономичного режима его работы.

• Знать назначение и способы применения электронных приборов и

устройств на их основе.


1. Электротехника

• Электрические цепи постоянного и переменного тока, методы их

анализа и расчета.

• Магнитные цепи.

• Трансформаторы.

• Электрические машины.

2. Электроника

• Полупроводниковые приборы и устройства на их основе.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Составление отчетной документации по лабораторному практикуму на

универсальных лабораторных стендах (2011 г.), оснащенных персональ-

ным компьютером с необходимым программным обеспечением. Со-

ставление отчетов о выполнении лабораторных работ по электрическим

цепям, электронике, трансформаторам и электрическим машинам.


77

■ Контрольные работы на темы:

• Расчет электрической цепи постоянного тока

• Расчет электрической цепи синусоидального тока

• Расчет и анализ трехфазной электрической цепи

■ Выполнение индивидуальных заданий – расчетных работ на темы:

• Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока.

• Расчет электрической цепи синусоидального тока

• Расчет трехфазной электрической цепи

• Расчет характеристик трехфазного трансформатора.

• Выбор асинхронного двигателя и расчет его механической харак-

теристики.

Промежуточная аттестация – Тесты по знаниевой компоненте.

Осуществление подбора и представление отчета по расчету электро-

двигателя, а также простейшей системы управления в рамках междисципли-

нарного проекта, экзамен.


78


Наименование дисциплины Материаловедение



Авторы Фомина И.В., Кафедра


По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Классифицировать традиционные и современные материалы, разли-

чать их состав, свойства, строение.

• Определить область применения соответствующих классов материа-

лов. Обосновать выбор материала для заданных условий эксплуатации

с учётом требований технологичности, экономичности, надёжности и

долговечности изделия.

• Осуществлять контроль производства основных современных видов

строительных материалов, изделий и конструкций.


1. Основные сведения о материалах

• Состава, строение и классификация материалов.

2. Связь состава и строения материалов с их свойствами.

• Связь строения и свойств. Связь состава и свойств.

3. Основные свойства материалов.

4. Металлические и неметаллические материалы.

• Металлы.

• Материалы на основе полимеров.

• Пластмассы.

• Резины.

• Клеящие материалы.

• Лакокрасочные материалы.

• Стекло.

• Древесина.

• Формовочные смеси

5. Керамические и композиционные материалы.

• Основные свойства.

• Общая характеристика.

• Применение.


79

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Реферат «Современные строительные материалы»

■ Составление отчетной документации по лабораторным работам на

темы:

• Эксплуатационные свойства материалов

• Испытание огнеупорного кирпича

• Механические свойства материалов

■ Выполнение контрольной работы на тему:

• Основные сведения о материалах

■ Тесты на темы:

• Основные свойства материалов

• Неметаллические материалы

Промежуточная аттестация – Тесты на знаниевую компоненту. Подбор

и обоснование выбора материалов при заданных условиях эксплуатации с учё-

том требований технологичности, экономичности, надёжности и долговечно-

сти изделия в рамках междисциплинарного проекта, зачет.


80


Наименование дисциплины Метрология стандартизация и

сертификация



Авторы Грибов В.В., Ткачук Г.А., Кафедра


По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Проводить многократные измерения, обрабатывать , оформлять и ана-

лизировать их результаты.

• Применять основные положения метрологии для обеспечения един-

ства измерений путем поверки и калибровки средств измерений.

• Обосновывать выбор формы подтверждения соответствия продукции.

• Находить, использовать и составлять документы в области метроло-

гии, технического законодательства, стандартизации и подтверждения

соответствия.


1. Общие вопросы метрологии.

2. Обработка результатов измерений и обеспечение их единства.

3. Техническое законодательство и стандартизация.

4. Оценка соответствия продукции.

Формирование и оценивание результатов обучения ■ Самостоятельные работы:

• Средства измерения для контроля и регулирования технологиче-

ских процессов

• Международные, региональные и национальные системы стан-

дартизации

■ Тесты:

• Основные положения метрологии

• Результаты измерений с учетом погрешности

• Обеспечение единства измерений

• Техническое регулирование

• Методы стандартизации

• Процедуры подтверждения соответствия


81

■ Выполнение отчетов по индивидуальным заданиям:

• «Единицы физических величин системы СИ»,

• Приемочный контроль детали по результатам многократных из-

мерений линейных размеров

• Поверка (калибровка) штангенциркулей

• Технический регламент: разработка проекта, основные разделы,

принятие, оформление сопроводительных документов

• Классификация технико-экономической и социальной

информации

• Поиск и экспертиза нормативной документации

• Подготовка документов для проведения сертификации продукции

• Декларирование соответствия продукции

Промежуточная аттестация – Разработка документации в области ме-

трологии и технического регулирования в рамках междисциплинарного про-

екта, зачет.


82


Междисциплинарный проект

При переходе вузов на стандарты ФГОС одна из задач современного

технического образования - сделать процесс обучения менее фрагментиро-

ванным. Этого можно достичь введением в учебный процесс проектного об-

учения в рамках практикоориентированного бакалавриата. При обучении по

«общеинженерному» модулю обучающиеся по программе практикоориенти-

рованного бакалавриата выполняют проект с междисциплинарным содержа-

нием, в котором закрепляют полученные компетенции, демонстрируют знание

терминов, методов, информационных технологий и области применения ре-

зультатов обучения.

Цель проекта

Оценивание достижений результатов обучения по модулю «Общеин-

женерный», прохождение реальных этапов проектирования объектов на про-

стых примерах с применением фундаментальных знаний.

В качестве междисциплинарного проекта рассматривается поэтап-

ное выполнение эскизного проектирования, статического, кинематического,

динамического и прочностного расчета, а также сборочного чертежа в паке-

те AUTOCAD, КОМПАС или Autodesk Inventor простейшего механизма – напри-

мер, лебедки.

Проект выполняется в течение четырех семестров. В качестве этапов

реализации проекта можно выделить эскизное проектирование, исходя из

заданного назначения механизма, которое предусматривает разработку его

компоновки и спецификации; статический, кинематический, динамический

и прочностной расчет, который предусматривает построение соответствую-

щих расчетных схем, выбор методов решения, запись математических моде-

лей, проведение исследования с решением простейших задач оптимизации.

По результатам анализа решений в соответствии с техническим заданием про-

водится уточнение геометрических размеров проектируемого объекта, осу-

ществляется выбор материалов и стандартной элементной базы (двигатель,

прокат, подшипники, трос …). В ходе выполнения расчетов и уточнения специ-

фикации делаются чертежи отдельных деталей и сборочный чертеж в одном из

конструкторских пакетов (AutoCAD, КОМПАС и др). Оформление рабочих чер-

тежей деталей, сборочных чертежей. Подготовка комплекта конструкторской

документации в соответствии требованиям ЕСКД. Проработка и подготов-

ка рабочей документации в области метрологии, технического законодатель-

ства, стандартизации и подтверждения соответствия. Подбор и обоснование

выбора материалов при заданных условиях эксплуатации с учетом требований

технологичности, экономичности, надежности и долговечности изделия. Вы-


83

сокий уровень подготовки обучающегося можно выявить на примере реализа-

ции 3D-моделирования и визуализации динамической модели деталирования

и сборки объекта проектирования.

При выполнении этапов конструирования можно ограничиться отдель-

ными элементами проекта, либо применить «бригадный метод», когда отдель-

ные узлы рассчитывают разные студенты. При этом обучаемые приобретают

важную компетенцию – умение и навыки коллективной работы. Предлагается

командная работа в двух направлениях: несколько вариантов задания для пя-

ти-шести команд; 3 подзадачи для коллективов из этих команд.

Существенно, что в рамках дисциплин модуля учебный материал дол-

жен излагаться с увеличением удельного веса практических занятий и само-

стоятельной работы обучающихся. При минимальном, но достаточном, объеме

теоретических положений и формальных примеров, служащих для иллюстра-

ции теоретических положений, большая часть занятий должна отводиться соз-

данию тех расчетных схем и знакомству с теми методами расчета, которые тре-

буются при выполнении междисциплинарного проекта. Важное замечание: в

учебных планах время, необходимое на знакомство с информационными тех-

нологиями и программными продуктами, не выделяется в обособленную дис-

циплину, а «вплетается» в часы, отведенные на различные модули. В частности,

знакомство с компьютерными методами деталировки и построения сборочно-

го чертежа осуществляется в тесной связи с конкретной задачей конструиро-

вания в рамках междисциплинарного проекта.

В рамках выполнения междисциплинарного проекта планируется про-

верка результатов расчетов с помощью предоставленных в учебных целях

производственных программ (расчет канатоемкости, мощности двигателя и

других характеристик изделия). Для приближения к практическим задачам от-

правлены запросы на производственные предприятия, изготавливающие ле-

бедки, о предоставлении реальных проектов в учебных целях.

Этапы выполнения проекта

Оформление рабочих чертежей деталей, сборочных чертежей, подго-

товка комплекта конструкторской документации в соответствии с ЕСКД (1.1.

Начертательная геометрия)

3D моделирование, визуализация динамической модели деталирова-

ния и сборки объекта проектирования (1.3. Компьютерная графика)

Статический, кинематический и динамический расчет деталей объек-

та (2.1. Теоретическая механика)

84


Выполнение прочностных расчетов, а также расчетов надежности,

долговечности, усталостности объекта (2.2. Сопротивление материалов)

Конструирование узлов объекта проектирования в соответствии с тех-

ническим заданием. Подбор и расчёт передаточного механизма (2.3. Детали

машин и основы конструирования).

Подбор и расчет электродвигателя, простейшей системы управления

(3. Электротехника и электроника)

Проработка и подготовка рабочей документации в области метроло-

гии, технического законодательства, стандартизации и подтверждения соот-

ветствия (4. Метрология, стандартизация и сертификация)

Подбор и обоснование выбора материалов при заданных условиях

эксплуатации с учётом требований технологичности, экономичности, надёж-

ности и долговечности изделия (5. Материаловедение)

,/

50 0

;

011 22222440

44

2 1

Определить скорость и ускорение тела 6 приведенного на рисунке механизма в момент времени t1 = 1/3 с, если φ1 = 2 sin(πt), радиусы колес

2

3

4

5

6

R1 , мм R2 , мм R3 , мм R4 , мм R5 , мм

40 225 30 300 50▼

Пример 2.2.2

▼

ε1

ω1А

ω2

ω3

В

ω4 ω5

С

Так как тело 6 совершает поступательное прямолинейное движение, то ускорение вычисляется по формуле:

FEMFEM

SSTTTTT 0

++444000°

-- ::

▼

М

RО'

Ускорение точки, принадлежащей вращающемуся телу

Ускорение точки М определяется как сумма касательного и нормального ускорений:

здесь

ОО


85

Оценивание результатов обучения в рамках междисциплинарного проекта

Коэффициенты значимости для каждой части междисциплинарного

проекта в накопительный результат:

• 0,1 М-математика (реализация математической модели)

• 0,1 ИГ-инженерная графика (сопроводительная документация, чертежи)

• 0,1 ИТ-информационные технологии (эффективное использование па-

кетов прикладных программ для проведения инженерных расчетов)

• 0,1 ТМ-теоретическая механика (построение математической модели,

определение кинематических характеристик)

• 0,1 СМ-сопротивление материалов (определение механических харак-

теристик и предельных состояний)

• 0,1 ДМОК-детали машин и основы конструирования (оценка надежно-

сти, долговечности, безопасности)

• 0,1 ЭЭ-электротехника и электроника (подбор электродвигателя)

• 0,1 МСС-метрология, стандартизация и сертификация (рабочая доку-

ментация по обследованию специальных металлургических машин)

• 0,1 М-материаловедение (подбор необходимых материалов)

• 0,1 КГ-компьютерная графика (рендеринг)

Междисциплинарный проект по модулю «Общеинженерный» реализу-

ется на протяжении 4 семестров с активным использованием методов команд-

ной работы. Защита проекта по представленной презентации осуществляется

перед группой обучающихся в присутствии преподавателей и представителей

УГМК. Лучшие работы выдвигаются на участие в студенческих конференциях.

Для работы со студентами привлекаются специалисты, инженерно-

технические работники УГМК в качестве консультантов по разработке задания,

тьюторов по сопровождению проекта, членов комиссии по защите проекта.

86


МОДУЛЬ «ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ»

Код ПТБ 06

Наименование Производственно-технологический


Авторы Барашев А.Р., Казанцев С.П.,

Олюнин В.Н., Лапин В.В.

Подразделение координатор Департамент металлургии ИММт

Служба персонала УГМК

Дисциплины и практики,

входящие в модуль

■ Промышленная безопасность

■ Практика ознакомительная

■ Практика производственная

■ Практика производственно-техно-

логическая

■ Практика технологическая


Целью освоения модуля «Производственно-технологический» является:

Подготовка выпускников к эффективному применению полученных

знаний, умений и личностных компетенций для успешной профессиональной




• Демонстрировать знание и понимание цикла металлургического про-

изводства, последовательности и взаимосвязи металлургических пе-

ределов производств УГМК, основных металлургических технологий

лежащих в их основе.

• Управлять первичным трудовым коллективом, добиваться выполнения

производственного задания.

• Эксплуатировать производственное оборудование металлургических

переделов.

• Осуществлять и при необходимости корректировать технологические

процессы различного уровня сложности в специализированной обла-

сти металлургии.

• Эффективно применять приемы рационального природопользования,

охраны труда и техники безопасности.

Модуль «Производственно-технологический»

87

Общий порядок освоения модуля

Модуль реализуется на территории промышленных предприятий

УГМК. Освоение модуля осуществляется под руководством преподавателей

университета и специалистов предприятий УГМК.

88


ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН И ПРАКТИК МОДУЛЯ Наименование дисциплины Ознакомительная



Авторы Барашев А.Р., Департамент

металлургии ИММт


Цель практики

Ознакомление с основными производствами предприятий УГМК

По завершению ознакомительной практики обучающийся будет способен:

• Демонстрировать знание базовых понятий и владение терминологией

описания основных металлургических производств.

• Описать взаимосвязь основных и вспомогательных производств на

предприятиях УГМК как единой технологической цепи выпуска метал-

лургической продукции.

• Объяснить сущность и назначение основных металлургических тех-

нологий, определить области их применения и ограничения в ис-

пользовании.

• Анализировать влияние различных технологических факторов на каче-

ство продукции.


1. Знакомство с основными металлургическими производствами и их

продукцией

Основные металлургические производства: металлургия железа и

сплавов металлургия цветных металлов; литейное производство; обработка

металлов давлением; металлургия сварочного производства; порошковая ме-

таллургия, композиционные материалы, покрытия; теплофизика и металлур-

гические печи; металловедение и термообработка металлов и сплавов. Про-

дукция металлургических производств. Металлы цветные и черные.

2. Цикл производства металлургической продукции в УГМК

Металлургический комплекс УГМК – как полный цикл выпуска метал-

лургической продукции. Основные и вспомогательные производства.

3. Металлургические технологии, используемые на УГМК


89

Сущность, разновидности и классификация технологических процес-

сов в специализированных областях металлургии. Области применения техно-

логий и ограничения в их использовании.

4. Качество металлургической продукции

Анализ возможностей металлургических процессов и технологий,

виды продукции в области металлургии, влияния различных факторов на каче-

ство продукции


■ Тестовая проверка усвоения основных понятий и терминологии описа-

ния металлургических технологий.

■ Участие в обсуждении полученной во время экскурсий на производство

информации.

■ Подготовка итогового аналитического отчета по практике.

■ Групповые презентации назначения и роли в общем металлургическом

цикле основных и вспомогательных производств, с которыми ознакоми-

лись во время посещения предприятий УГМК

■ Аналитический отчет по практике

■ Участие в обсуждении информации полученной во время экскурсий на

предприятия.

■ Ответы на вопросы в устной и письменной форме.

Порядок проведения 1. Практика ознакомительная проводится в виде организованного

(группового) посещения предприятий работодателя (УГМК) различного метал-

лургического профиля с последующим обсуждением полученной информации

на практических занятиях и анализом материалов при работе над отчетом по

практике в соответствии с выданным заданием.

2. Продолжительность практики составляет 2 недели, срок проведе-

ния определяется рабочим учебным планом.

3. Для похождения практики ознакомительной подбираются предпри-

ятия металлургического профиля, на которых осуществляются различные эта-

пы металлургического цикла получения продукции.

Рекомендуется знакомство со следующими металлургическими пере-

делами:

• металлургия железа и сплавов;

• металлургия цветных металлов;

• литейное производство;

• обработка металлов давлением;

• металлургия сварочного производства;

90


• порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия;

• теплофизика и металлургические печи;

• металловедение и термообработка металлов и сплавов.

4. Для проведения ознакомительной практики привлекаются ведущие

специалисты, инженерно-технические работники УГМК.

5. Примерный перечень базовых предприятий УГМК для прохождения

практики ознакомительной:

• УГМК, ОАО «Уралэлектромедь», г. В-Пышма

– цех медеплавильный;


– цех электролизный;


– цех порошковой металлургии;


– блок вспомогательных цехов;


– цех переработки шламов;

• УГМК, СЗВЦМ , г. Сухой Лог

– литейный цех;

• УГМК, СУМЗ , г. Ревда

– литейный цех;

• УГМК, ОАО «Святогор», г.Красноуральск;

• УГМК, ООО «ММСК»,г.Медногорск;

• УГМК, ОАО «Кировский ОЦМ», г.Киров;

• УГМК, ОАО «Металлургический завод им. А.К. Серова», г.Серов


91

92


Наименование дисциплины Производственная



Авторы Шимов В.В. , Олюнин В.Н.,

Лапин В.В., Департамент металлур-

гии ИММт, Служба персонала УГМК


Освоение одной или нескольких рабочих специальностей металлурги-

ческого производства.

По завершению ознакомительной практики обучающийся будет способен:• Демонстрировать навыки практической работы по рабочим специ-

альностям, выполнения норм и правил соблюдения технологиче-

ской дисциплины, ответственность за качественное выполнение

работ.

• Организовать рабочее место и выполнение заданных работ в

соответствии с требованиями охраны труда, профессиональной

безопасности, экологической политики и политики качества пред-

приятия.

• Обеспечивать качество продукции и производительность соглас-

но техническим условиям, регламентам, стандартам и политики

Компании в области качества, осознавать последствия их несо-

блюдения.

• Работать самостоятельно и в составе производственного рабо-

чего коллектива, выбирать эффективную стратегию и техники

поведения в конфликтных ситуациях.


1. Практическое выполнение технологических операций

Правила и порядок выполнения отдельных операций в цепочке тех-

нологического процесса, правила контроля и поэтапной приемки продукции.

Оборудование и правила его эксплуатации, средства механизации и автома-

тизации технологических процессов. Требования техники безопасности, ох-

раны труда, приемы эффективного и безопасного выполнения технологиче-

ских операций.

2. Правила техники безопасности, охраны труда и промышленной безо-

пасности при выполнении технологических операций


93

Ознакомление с организацией охраны труда, методами безопасного

выполнения работ, системой контроля над соблюдением нормативов охраны

труда на рабочем месте. Ознакомление с организацией работ по соблюдению

правил пожарной безопасности. Освоение и приобретение практических на-

выков соблюдения технологической дисциплины, действующих норм, правил

и стандартов по охране труда, техники безопасности, обеспечению промыш-

ленной безопасности.

3. Качество металлургической продукции

Технические условия, регламенты, стандарты на металлургическую

продукцию и последствия их несоблюдения. Политика Компании в области

качества.

4. Опыт работы в трудовом коллективе

Организация работ, организационная структура в производственном

подразделении, методы управления и регулирования, критерии эффективно-

сти трудовой деятельности. Навыки самостоятельного решения вопросов ор-

ганизации работ, планирования и управления производством в коллективе.


■ Экзамен-допуск после вводного предварительного инструктажа по

профессии для работы на технологических операциях под руковод-

ством наставника (перед началом практики).

■ Аналитический отчет по практике. Заключение руководителя практики

от предприятия (в дневнике практики)




■ Аналитический отчет по практике.




■ Сдача квалификационного экзамена на присвоении рабочей квалифи-

кации (по окончанию практики).



■ Участие в обсуждении опыта полученного во время прохождения прак-

тики на предприятии.




94


Порядок проведения

1. На период прохождения производственной практики студенты тру-

доустраиваются учениками по рабочей профессии специализированного

производства.

2. Практика производственная включает следующие виды занятий:

• практическая работа по освоению рабочих профессий в цикле метал-

лургической производства при выполнении технологических операций

специализированного производства на предприятиях Компании.

• теоретические занятия, проводимые руководителем от предприятия

(университета), целью которых является ознакомление с принятыми

на предприятии технологиями и оборудованием по профилю обучения

студента, стандартами Компании в области промышленной безопас-

ности, политики качества, экологии;

3. Продолжительность практики составляет 8 недель, срок проведения

определяется рабочим учебным планом.

4. Для проведения практики привлекаются специалисты, инженерно-

технические работники УГМК в качестве руководителей и/или индивидуальных

наставников.

5. Перечень базовых предприятий УГМК и рекомендованных для освое-

ния за время производственной практики рабочих специальностей.

• УГМК, ОАО «Уралэлектромедь», г. В-Пышма, цех медеплавильный

Плавильщик производства анодов

• УГМК, ОАО «Уралэлектромедь», г. В-Пышма, цех электролизный

1. Электролизник водных растворов (дежурный по циркуляции)

2. Электролизник водных растворов (дежурный по электролизу)

3. Электролизник водных растворов (загрузчик – выгрузчик)

• УГМК, ОАО «Уралэлектромедь», г. В-Пышма, цех порошковой ме-

таллургии

1. Электролизник водных растворов

2. Аппаратчик в производстве металлических порошков

• УГМК, ОАО «Уралэлектромедь», г. В-Пышма, блок вспомогатель-

ных цехов

Контролер продукции цветной металлургии

• УГМК, ОАО «Уралэлектромедь», г. В-Пышма, цех переработки

шламов

1. Оператор по обслуживанию пылегазоулавливающих установок

2. Обжигальщик


95

• УГМК, СЗВЦМ , г. Сухой Лог, литейный цех

1. Литейщик

2. Формовщик

3. Модельщик

• УГМК, ПСЦМ, г. В-Нейвинск, литейный цех

1. Литейщик



• УГМК, СУМЗ , г. Ревда, литейный цех

1. Литейщик



4. Аппаратчик

• УГМК, ОАО «Святогор», г.Красноуральск

Литейщик

• УГМК, ООО «ММСК»,г.Медногорск

Плавильщик

• УГМК, ОАО «Кировский ОЦМ», г.Киров


96


Наименование

дисциплины Производственно-технологическая


Общая

трудоемкость12 з. е.

Авторы Шимов В.В., Олюнин В.Н., Лапин В.В., Департамент

металлургии ИММт, Служба персонала УГМК


Исполнение обязанностей дублера инженерно-технического работника

По завершению производственно-технологической практики обучающийся будет способен:

• Демонстрировать использование теоретической подготовки в практической

инженерной деятельности в специализированной области металлургии.

• Анализировать производственные ситуации, принимать аргументиро-

ванные инженерные решения по обеспечению качества и объема вы-

пускаемой продукции.

• Соотносить организацию работы в производственных подразделениях

с требованиями охраны труда, техники безопасности, промышленной

безопасности, политики Компании в области экологии, профессио-

нальной безопасности и здоровья.

• Контролировать, составлять необходимую технологическую и учетно-

отчетную документацию.

• Контролировать собственное трудовое поведение в соответствии с тре-

бованиями корпоративных стандартов, конструктивно взаимодейство-

вать с трудовым коллективом, руководством подразделения и предпри-

ятия, персоналом других структурных подразделений и руководством

организации Компании, демонстрировать приверженность профессио-

нальной этике, ответственность за последствия инженерной практики.


1. Практическая инженерная деятельность

Актуализация теоретических знаний о технологиях профильных про-

цессов (оснастка и приспособления, подъем и перемещение материалов,

шихтовых материалов и продукции, ориентирование конструкций профильно-

го цеха в пространстве, обеспечение и проверка качества выполненных работ

и пр.). Получение опыта, освоение техники и правил выполнения работы в со-

ставе коллектива при выполнении организационно-управленческих и техноло-


97

гических инженерных работ профильного производства. Освоение и приоб-

ретение практических навыков составления и оформления документации на

бумажном и электронном носителе и внесения информации в специализиро-

ванные программы.


пасности в деятельности производственных подразделений

Ознакомление с организацией техники безопасности, охраны труда и

промышленной безопасности, системой контроля над соблюдением нормати-

вов охраны труда в производственных подразделениях. Политика Компании в

области экологии, профессиональной безопасности и здоровья. Ознакомле-

ние с организацией работ по соблюдению правил пожарной безопасности. Ос-

воение и приобретение практических навыков соблюдения технологической

дисциплины, действующих норм, правил и стандартов по охране труда, техни-

ки безопасности, обеспечению промышленной безопасности.

3. Качество металлургической продукции и продуктов инженерной дея-

тельности


продукцию, продукты инженерной деятельности и последствия их несоблюде-

ния. Политика Компании в области качества.

4. Опыт работы в трудовом коллективе

Организация работ, организационная структура в производственном

подразделении, методы управления и регулирования, критерии эффектив-

ности трудовой деятельности. Навыки самостоятельного решения вопросов

организации работ, планирования и управления производством в коллекти-

ве. Взаимодействие с трудовым коллективом, руководством подразделения,

персоналом других структурных подразделений и руководством организации

Компании. Профессиональная этика, ответственность за последствия инже-

нерной практики.


■ Экзамен-допуск после вводного предварительного инструктажа для

работы дублером.

■ Сдача квалификационного экзамена (по окончанию практики).



■ Экзамен-допуск после вводного предварительного инструктажа для

работы дублером.



98




■ Участие в обсуждении опыта полученного во время прохождения прак-

тики на предприятии.





1. Практика производственно-технологическая включает:

• теоретические занятия, проводимые руководителем практики от пред-

приятия (университета), целью которых является ознакомление с при-

нятыми на предприятии технологиям и оборудованием по профилю

обучения студента, стандартами Компании в области промышленной

безопасности, политики качества, экологии;

• устройство на работу по инженерным специальностям в качестве по-

мощника (дублера) мастера, инженера-технолога, инженера-конструк-

тора, инженера-проектировщика и т. д.

Планируется практическая работа по освоению инженерных специально-

стей (работ соответствующих инженерной квалификации) в технологическом цикле

производства металлургической продукции при выполнении проектных работ, под-

готовки и осуществлении технологических процессов, эксплуатации основного и

вспомогательного оборудования и коммуникаций на предприятиях УГМК.



3. Для проведения теоретических и практических занятий при реализа-

ции производственно-технологической практики привлекаются ведущие спе-

циалисты, инженерно-технические работники УГМК в качестве руководителей

и/или индивидуальных наставников.

4. Перечень базовых предприятий УГМК для прохождения практики про-

изводственно-технологической


Помощник мастера. Мастер производственного участка




таллургии



99


ных цехов

Мастер контрольный


шламов





Мастер литейного участка


Помощник мастера. Мастер


Мастер


Помощник мастера. Мастер

100



дисциплины Технологическая


Общая

трудоемкость12 з.е.

Авторы Шимов В.В., Мамяченков С.В., Казанцев С.П., Шварц

Д.Л., Лапин В.В., Департамент металлургии ИММт



Подготовка итоговой квалификационной работы, содержащей реше-

ние реальных технологических задач промышленного производства

По завершению технологической практики обучающийся будет способен:

• Решать практические инженерные задачи с использованием соответ-

ствующих методов анализа, проектирования, математического моде-

лирования процессов и продуктов, современных информационно-ком-

муникационных технологий в сфере профессиональной деятельности.

• Демонстрировать понимание и способность применять методологию

проектирования, проектировать элементы технологий и конструкций ос-

настки, агрегатов и других объектов, удовлетворяющих заданным требо-

ваниям, с учетом этических, социальных и экономических аспектов.

• Обосновано выбирать основное, вспомогательное технологическое обо-

рудование и коммуникации в специализированной области металлургии.

• Владеть и применять в практической деятельности приемы рациональ-

ного использования природных ресурсов и защиты окружающей сре-

ды, охраны труда и промышленной безопасности.

• Планировать и проводить эксперименты, интерпретировать получен-

ные данные.


1. Практическая инженерная деятельность по выполнению технологиче-

ских разделов выпускной квалификационной работы (ВКР).

Практические знания по профильным технологиям, (оснастка и при-

способления, шихтовые материалы и продукции, ориентирование конструк-

ций профильного цеха в пространстве, обеспечение и проверка качества вы-

полненных работ и пр.) по теме выпускной работы. Реализация умений по

проектированию, подготовке и осуществлению технологических процессов,


101

знаний устройств, эксплуатации основного и вспомогательного оборудова-

ния, коммуникаций. Средства механизации и автоматизации технологических

процессов, новое и уникальное оборудование по теме выпускной работы.

2. Практическая инженерная деятельность по выполнению разделов

ВКР: проектных, социальных (БЖД), экономических, экологических, ресур-

сосбережения.


продукцию, продукты инженерной деятельности и последствия их несоблю-

дения. Система контроля, учета и отчетности по расходованию материаль-

ных, энергетических и трудовых ресурсов. Система материально-техниче-

ского обеспечения производства работ и расчетов за выполненные работы,

условия оплаты труда. Анализ технико-экономические показателей, харак-

теризующие хозяйственную деятельность организации. Политика Компа-

нии в области качества.

3. Вопросы рационального использования природных ресурсов и защи-

ты окружающей среды, охраны труда и промышленной безопасности инженер-

ной деятельности в ВКР

Организация и правила техники безопасности, охраны труда и про-

мышленной безопасности, системой контроля над соблюдением нормативов

охраны труда в производственных подразделениях. Вопросы и мероприятия

ресурсосбережения, экологической безопасности, охраны окружающей сре-

ды. Политика Компании в области экологии, профессиональной безопасности

и здоровья.

4. Элементы научно-исследовательской работы в ВКР

Планирование и проведение научно-исследовательских и экспери-

ментальных работ с использованием соответствующих методов анализа, про-

ектирования, математического моделирования процессов и продуктов,


■ Соответствующие разделы ВКР







• Ответы на вопросы в устной и письменной форме.

102



1. Практика технологическая проводится в виде:

• консультационных занятия, проводимых руководителем от предприя-

тия и университета, целью которых является выполнение разделов вы-

пускной квалификационной работы (ВКР) по тематике УГМК. Во время

прохождения практики уточняются и конкретизируются данные по при-

нятым на предприятии технологиям и оборудованию, анализируются и

учитываются стандарты Компании в области промышленной безопас-

ности, политики качества, экологии в разделах ВКР;

• практической деятельности по проведению инженерных работ соот-

ветствующей инженерной квалификации в технологическом цикле

производства металлургической продукции УГМК с целью выполнения

разделов ВКР;



3. Для проведения практики привлекаются ведущие специалисты, инже-

нерно-технические работники УГМК в качестве руководителей и/или индиви-

дуальных наставников.

4. Перечень базовых предприятий УГМК для прохождения практики тех-

нологической




таллургии


ных цехов


шламов






• УГМК, ОАО «Металлургический завод им. А.К. Серова», г.Серови т. д. в соответствии с договором


103

104



дисциплины Промышленная безопасность


Общая

трудоемкость2 з.е.

Авторы Департамент металлургии ИММт


Цель дисциплины

Подготовка обучающихся к реализации безопасной производствен-

ной деятельности на рабочих местах предприятий компании

По освоению дисциплины обучающийся будет способен:• Демонстрировать знание и понимание основных принципов обеспе-

чения промышленной безопасности и охраны труда на рабочем месте.

• Перечислить требования нормативных и регламентирующих документов

по организации безопасного выполнения работ, пожарной безопасности.

• Демонстрировать знание и понимание способов предупреждения воз-

никновения аварийных ситуаций и последовательность действий в слу-

чае их возникновения.

• Применять индивидуальные средства защиты.

• Демонстрировать приемы первой доврачебной помощи пострадавшим



пасности при выполнении технологических операций

Ознакомление с организацией охраны труда, методами безопасного

выполнения работ, системой контроля над соблюдением нормативов охраны

труда на рабочем месте. Ознакомление с организацией работ по соблюдению

правил пожарной безопасности. Освоение и приобретение практических на-

выков соблюдения технологической дисциплины, действующих норм, правил и

стандартов по охране труда, техники безопасности, обеспечению промышлен-

ной безопасности. Требования промышленной санитарии.

2. План ликвидации аварийных ситуаций

Ознакомление с планом ликвидации аварий (ПЛА) и планом ликвида-

ции аварийных ситуаций (ПЛАС). Способы предупреждения аварийных ситуа-

ций и аварий.


105

3. Средства индивидуальной защиты (СИЗ)

Ознакомление с опасными и вредными производственными факто-

рами и способами защиты. Ознакомление с типами средств индивидуальной

защиты. Освоение и приобретение практических навыков пользования СИЗ.

Ознакомление с требованиями контроля своевременной замены СИЗ. Озна-

комление с мерами по выводу людей из опасной зоны, локализации и ликвида-

ции аварийной ситуации.

4. Правила и способы оказания первой (доврачебной) помощи

Ознакомление с правилами и способами оказания первой (доврачеб-

ной) помощи. Навыки оказания первой (доврачебной) помощи. Умение выби-

рать соответствующие средства первой (доврачебной) помощи

Оценивание• Экзамен-допуск для работы на технологических операциях (перед

началом практики)

106


Модуль «ОБЩЕМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ»

Код ПТБ07

Наименование Общеметаллургический



Авторы доц. Казанцев С.П., доц. Гилева Л.Ю.,

доц. Шварц Д.Л., , доц. Селиванова О.В.,

доц. Гольцев В.А.

Подразделение

координаторДепартамент «Металлургия» ИМиМ

Дисциплины, входящие

в модуль

■ Металлургия черных металлов

■ Обработка металлов давлением

■ Литейное производство и упрочняющие

технологии

■ Металловедение

■ Термообработка

■ Теплотехника

■ Автоматизация технологических

процессов

Цель

Сформировать у обучающихся целостную систему знаний и понима-

ние полного цикла металлургического производства.

Подготовить выпускников к решению инженерных задач с использова-

нием междисциплинарных знаний и понимания инженерных наук, известных

методов и приемов в профессиональной деятельности, применительно к ре-

шению производственных проблем.

Результаты обучения по модулюПо освоению модуля «Общеметаллургический» обучающийся будет

способен:

• Демонстрировать знание базовых понятий и владение терминологией

основных металлургических технологий получения металлов и спла-

вов, а также изделий из них.

• Анализировать, объяснить сущность и назначение основных процес-

сов и агрегатов металлургических технологий, области их применения

и ограничения в использовании.

Модуль «Общеметаллургический»

107

• Понимать возможности технологических процессов и соотносить их с

номенклатурой и качеством металлургической продукции.

• Оценивать эффективность процессов получения металлургической

продукции.

Методы преподавания: ■ Лекции, лекции-проблемы, лекции-дискуссии, беседы, семинары, ра-

бота в группах, лабораторные и практические занятия (в специализи-

рованных лабораториях и аудиториях на стендах, виртуальные лабора-

торные работы, самостоятельный разбор методических руководств с

видеопрезентациями лабораторных работ).

■ Использование современного оборудования, мультимедийных презен-

тационных материалов при проведении занятий. Разбор контекстных

(практико-ориентированных) задач.

■ Размещение методического ресурса в полном объеме (лекции, практи-

ческие и лабораторные занятия, расчетные работы, контрольные тео-

ретические вопросы и материалы тестирования) в среде HYPERmethod.

■ Организация индивидуальной самостоятельной работы студентов с ис-

пользованием сервисов образовательной среды.

■ Консультирование по выполнению индивидуальных работ c последую-

щим анализом результатов.

■ Задания по оформлению информации в письменном виде и с помощью

презентаций в устных выступлениях на практических занятиях.

■ Мониторинг учебных достижений студентов, ведение БРС.

Оценивание результатов обучения:Итоговые результаты обучения по модулю оцениваются по результа-

там контрольных мероприятий по дисциплинам, проведения зачетов, диффе-

ренцированных зачетов и экзаменов.

Достижение результатов обучения по модулю «Общеметаллургиче-

ский» оцениваются путем:

• проведения текущего контроля, в том числе с использованием системы

тестирования и контрольных работ по темам дисциплин;

• проведения расчетно-аналитических работ, позволяющей оценить глу-

бину понимания и умения применить в практической деятельности по-

лученные знания по дисциплинам;

• выполнение и публичное представление рефератов, эссе по дисци-

плинам;

• защита и оценка результатов лабораторных работа;

• итоговый контроль состоит в устном или письменном проведении за-

чета по дисциплинам модуля с учетом результатов выполнения само-

стоятельных работ.

108


ОПИСАНИЕ ДИСЦИПЛИН МОДУЛЯ «ОБЩЕМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ»

Наименование дисциплины Металлургия черных металлов



Авторы проф., к.т.н. Бурмасов С.П.,

доц., к.т.н. Гилева Л.Ю., Кафедра «Металлургия

железа и сплавов»

По освоении дисциплины обучающийся будет способен: ■ Анализировать процессы получения сплавов на основе железа с пози-

ций основных терминов, понятий и законов физики, химии, физической

химии.

■ Определять доминирующие факторы, влияющие на показатели работы

агрегатов для получения сплавов на основе железа и качество готовой

продукции.

■ Оценивать эффективность технологических схем получения сплавов на

основе железа.


1. Общие вопросы металлургии чугуна. Понятие железных руд. Сырьевая

база черной металлургии. Основные технологические задачи выплавки чугуна.

Развитие и современное состояние производства чугуна. Принципиальная схема

доменной плавки. Доменные чугуны. Показатели работы доменной печи.

2. Доменный процесс. Применение законов физики, химии к анализу

процессов доменной плавки: восстановление оксидов железа и примесей чу-

гуна, образование чугуна и шлака, десульфурация чугуна, горение топлива, те-

плообменные процессы, движение шихты и газа

3. Подготовка сырья к доменной плавке. Металлургическая ценность же-

лезных руд. Принципиальная схема подготовки железных руд к доменной плав-

ке. Основное оборудование и показатели эффективности процессов дробле-

ния, обогащения, окускования.

4. Общие вопросы металлургии стали. Понятие и классификация стали

и способов ее получения. Развитие и современное состояние производства

стали. Принципиальная схема сталеплавильных процессов. Применение за-

конов физической химии к анализу процессов производства стали. Природа

шлаковых и металлических расплавов.


109

5. Конвертерные процессы. История развития и современное состояние

конвертерных процессов. Современный кислородно-конвертерный процесс.

Принципиальная схема и тепловые условия процесса. Шихтовые материалы.

Устройство кислородного конвертера с верхним дутьем.

6. Выплавка стали в электрических печах. Классификация электростале-

плавильных печей. Выплавка стали современным дуговым процессом: устрой-

ство и работа современной сверхмощной дуговой печи, шихтовые материа-

лы и технология, энергосбережение. Выплавка стали в индукционных печах:

устройство, шихтовые материалы, технология.

7. Ковшевая металлургия. Задачи ковшевой обработки стали. Этапы

развития и современное состояние. Обработка стали в условиях вакуума. За-

дачи обработки. Характеристика рафинировочных процессов. Способы вакуу-

мирования стали. Ковшевое, порционное, струйное и пульсационное вакууми-

рование. Варианты способов и их эффективность.

8. Разливка стали и структура слитка. Понятие и классификация стально-

го слитка. Способы разливки стали. Тепловые процессы формирования слит-

ка. Основные закономерности кристаллизации. Качество слитка спокойной

стали. Кристаллическое строение. Химическая и физическая неоднородность.

Дефекты слитка. Современное состояние оборудования и технологии разлив-

ки стали.


• Оценка металлургической ценности железорудного сырья

• Анализ эффективности конвертерного процесса

• Вакуумная индукционная плавка

• Запыленность и очистка конвертерных газов

• Имитационное моделирование МНЛЗ

■ Расчетная работа:

• Оценка эффективности процессов обработки стали

■ Контрольная работа:

• Анализ главных сталеплавильных реакций

■ Тест по общим вопросам металлургии чугуна.

110


Наименование дисциплины Обработка металлов давлением



Авторы Харитонин С.В., Шварц Д.Л., Кафедра «Об-

работки металлов давлением»

По освоении дисциплины обучающийся будет способен: ■ Демонстрировать знание базовых понятий, владение терминологией в

области обработки металлов давлением.

■ Анализировать процессы обработки металлов давлением с позиций ос-

новных терминов, понятий и законов физики и механики.

■ Составлять рациональную технологическую схему производства за-

данного вида продукции.

■ Демонстрировать знание устройства и принципа действия современ-

ного деформирующего оборудования.

■ Определять и оценивать формоизменение и силовые параметры в про-

цессах обработки металлов давлением.

Темы, изучаемые в рамках дисциплины 1. Элементы теории обработки металлов давлением. Упругая и пласти-

ческая деформация. Условие постоянства объёма, его значение. Величины,

характеризующие деформацию. Понятие о горячей, холодной и тёплой дефор-

мации. Напряженное и деформированное состояние металла, их виды в про-

цессах ОМД и влияние на технологические процессы.

2. Элементы теории прокатки. Очаг деформации при прокатке и его па-

раметры. Условия захвата полосы валками в момент захвата и при установив-

шемся режиме прокатки. Опережение и отставание металла в очаге деформа-

ции. Уширение металла при прокатке и влияние на него различных факторов.

Усилие и крутящий момент прокатки.

3. Оборудование прокатных цехов. Прокатный стан. Понятие об основ-

ном и вспомогательном оборудовании. Главная линия прокатного стана и ее

элементы. Классификация прокатных станов: по назначению, числу и располо-

жению рабочих клетей, количеству валков в каждой клети.

4. Калибровка прокатных валков. Задачи калибровки прокатных валков.

Основные понятия, используемые в калибровке: ручей, калибр, профиль, за-

зор, выпуск, верхнее и нижнее давление. Типы калибров.

5. Технология прокатного и трубного производства. Сортамент прокат-

ной продукции. Общая технологическая схема производства проката. Ос-


111

новные технологические операции в прокатных цехах. Схемы расположения

оборудования и элементы технологии при производстве: блюмов и слябов, за-

готовок, рельсов и балок, сортового металла. Производство плоского прока-

та (толстого листа, тонкого горячекатаного и тонкого холоднокатаного листа).

6. Волочение металлов. Область применения процессов волочения. Со-

ртамент изделий, получаемых волочением. Способы волочения сплошных

профилей и труб. Устройство волочильных станов различных типов. Волочиль-

ный инструмент. Технология волочения.

7. Прессование металлов. Область применения процессов прессова-

ния. Сортамент прессованных изделий. Основные схемы процессов прессо-

вания. Технология прессования прутков, профилей и труб.

8. Ковка и штамповка металлов. Ковка. Область применения и основные

технологические операции ковки. Основные этапы разработки технологиче-

ского процесса ковки. Объёмная штамповка. Область применения. Сведения

о разработке технологии объёмной штамповки.


• Влияние внешнего трения на формоизменение цилиндрических

образцов при осадке;

• Влияние внешнего трения на формоизменение параллелепипедов

при осадке

• Определение максимального угла захвата;

• Опережение при прокатке;

• Зависимость уширения при прокатке в гладких валках от различ-

ных факторов

• Определение коэффициентов вытяжки при прокатке в калибрах

• Выбор технологической схемы производства профиля

• Определение силы прессования


• Расчет уширения и энергосиловых параметров при прокатке в

калибрах простой формы

• Расчет режимов волочения


• Суть деформационного упрочнения и рекристаллизации. Понятие

о холодной, горячей и теплой деформации

• Описание конструкции рабочей клети

112


Наименование дисциплины Литейное производство



Авторы Казанцев С. П., доц., к.т.н., каф. ЛПиУТ,

По освоении дисциплины обучающийся будет способен: ■ Демонстрировать знание базовых понятий, владение терминологией в

области литейного производства.

■ Объяснить сущность и назначение процессов и материалов литейного

производства, областей применения и ограничений в использовании.

■ Соотнести условия реализации литейных процессов с качеством литей-

ной продукции.

■ Применить уравнения химических реакций, балансовые уравнения для

описания процессов и расчета состава шихты для получения литейных

сплавов.

■ Оценить показатели эффективности процессов получения литейной

продукции.


1. Введение в литейное производство. Назначение и технические воз-

можности способов литья и ограничения в использовании. Литейная форма и

ее элементы.

2. Литейные сплавы, затвердевание и охлаждение отливок. Требования и

свойства литейных сплавов: жидкотекучесть, усадка, ликвация, образование

трещин и газовых дефектов. Влияние различных факторов на литейные свой-

ства металлов и сплавов. Методы определения литейных свойств.

3. Технологические материалы литейного производства. Формовочные

материалы. Противопригарные материалы. Формовочные и стержневые сме-

си.

4. Технологии литья в песчаные разовые формы. Модельное производ-

ство. Технологические схемы изготовления отливок литьем в разовые пес-

чаные формы. Способы уплотнения формовочной смеси. Заливка литейных

форм. Финишные операции. Технико-экономические показатели литья в пес-

чаные формы. Критерии качества отливок.

5. Специальные способы литья в разовые литейные формы: литье по вы-

плавляемым, моделям, литье в оболочковые формы, литье по газифицируе-


113

мым моделям и другие. Литье в металлические формы: литье в кокиль, литье

под давлением, центробежное литье. Технико-экономические показатели спе-

циальных видов литья. Критерии качества отливок.

6. Литниково-питающие системы и вентиляционные системы литейных

форм. Основные элементы и требования к конструкции литниково-питающих

систем. Типы литниковых систем. Конструирование и расчет элементов литни-

ково-питающих систем.


• Определение величины усадки и напряжений в отливках

• Исследование закономерностей формирования усадочных де-

фектов в отливках

• Определение прочностных характеристик формовочных и стерж-

невых смесей

• Определение рабочих характеристик формовочных и стержневых

смесей

• Получение отливок по разъёмной модели

• Получение отливок по модели с подрезкой

• Получение тонкостенных художественных отливок по постоянным

двухсторонним моделям

• Получение отливок по газифицируемым моделям

• Получение отливок в формах из холоднотвердеющих смесей


• Технологические и рабочие свойства формовочных и стержневых

смесей

• Выбор и расчет литниковых систем (согласно выданного задания)

■ Тесты:

• Литейная форма и ее элементы, основные понятия и терминология

• Литейные сплавы, литейные свойства и их влияние на качество литья

• Классификация формовочных смесей по назначению, областям

применения

• Технологические схемы изготовления отливок литьем в разовые

песчаные формы

• Классификация специальных способов литья по областям приме-

нения, ограничения в их использовании

• Основные виды и элементы, требования к конструкции литниково-

питающих систем

■ Публичное представление и оценка эссе.

114


Наименование дисциплины Металловедение

Реализуется 4 Семестр


Авторы доц. к.т.н. Селиванова О.В., Кафедра «Тер-

мообработки и физики металлов»

По освоении дисциплины обучающийся будет способен: ■ Анализировать и систематизировать информацию о существующих ти-

пах и марках материалов, их структуре и свойствах применительно к ре-

шению поставленных задач.

■ Прогнозировать влияние химического состава, условий кристаллиза-

ции и режимов механической обработки на структуру и свойства мате-

риалов, полуфабрикатов и изделий.

■ Описывать фазовые превращения в различных материалах при нагреве

и охлаждении.

■ Анализировать микроструктуру металлов, выбирать методы исследо-

вания структуры металлов и сплавов.


1. Строение металлов и основные методы исследования структуры ме-

таллов. Металлография и металло-ведение. Металловедение как нау-ка о свя-

зи между составом, структурой и свойствами металлов. Атомно-кристал-личе-

ское строение металлов и методы его исследования атомно-кристаллического

строения. Методы исследования фазовых превращений

2. Термодинамика в металловедении. Состояние равновесия. Правило

фаз. Условия равновесия в многокомпонентных системах. Основы графиче-

ского метода термодинамики. Результаты, достигаемые термодинамическими

расчетами.

3. Кристаллизация чистых металлов. Структура металлов в жидком со-

стоянии. Термодинамические условия процесса кристаллизации. Гомогенное

и гетерогенное зарождение. Принцип структурного соответствия. Модифици-

рование. Требования, предъявляемые к модификаторам.Закалка из жидкого

состояния. Аморфное состояние. Размер зерна после кристаллизации. Фор-

ма кристаллов, образующихся при затвердевании металла. Структура слитка.

Усадочные явления при кристаллизации слитков.

4. Фазы в металлических сплавах. Классификация фаз. Твердые раство-

ры и промежуточные фазы. Типы твердых растворов. Промежуточные фазы.

Твердые растворы на базе промежуточных фаз. Классификация промежуточ-

ных фаз.


115

5. Кристаллизация бинарных сплавов. Общие представления о диаграм-

мах состояния. Графическое изображение диаграмм состояния. Правило ры-

чага. Кристаллизация твердых растворов. Дендритная ликвация. Зональная

ликвация. Понятие о структурных составляющих. Структура эвтектических

сплавов. Ликвация по удельному весу. Диаграммы состояния с конгруэнтно- и

инконгруэнтно плавящимися промежуточными фазами. Сложные диаграммы

состояния. Связь между диаграммами состояния и свойствами сплавов

6. Превращения в твердом состоянии. Термодинамика превращений в

твердом состоянии. Роль строения межфазных границ при фазовых превраще-

ниях. Образование промежуточных метастабильных фаз. Распад пересыщен-

ных твердых растворов (старение сплавов). Получение пересыщенных твердых

растворов. Стадии распада пересыщенных твердых растворов при старении.

Изменение структуры и свойств сплавов при старении.

7. Металлография сплавов железа. Компоненты и фазы в системе Fe-

C. Диаграмма состояния Fe-C. Кристаллизация сплавов Fe-Fe3C. Фазовые

превращения в сплавах системы Fe-Fe3C в твердом состоянии. Классифика-

ция углеродистых сталей и белых чугунов по структуре. Фазовые и структур-

ные превращения в сплавах железо-графит. Серые, ковкие и высокопрочные

чугуны.


• Микроскопический анализ;

• Кристаллизация чистого алюминия

• Кристаллизация бинарных сплавов;

• Сплавы системы Fe- C;

• Структура тройных сплавов

• Пластическая деформация и рекристаллизация металлов

116


Наименование дисциплины Термообработка

Реализуется 5 Семестр


Авторы доц. к.т.н. Селиванова О.В., Кафедра «Термо-

обработки и физики металлов»

По освоении дисциплины обучающийся будет способен: ■ Оценивать технологические и служебные качества материалов путем

комплексного анализа их структуры и свойств, выбирать технологии

управления качеством материала и продукции.

■ Обосновывать выбор материалов, термической обработки, оборудова-

ния для проведения технологических операций с целью получения тре-

буемых структуры и свойств в конкретных изделиях.


1. Особенности фазовых превращений в твердом состоянии. Термиче-

ская обработка металлов.

2. Состав, классификация и маркировка металлов, сталей и сплавов.

Углерод и постоянные примеси в стали и чугуне. Классификация легирующих

элементов. Классификация сталей. Металлургическое качество сталей. При-

меси в стали.

3. Фазовые превращения в стали при нагреве. Перекристаллизация ста-

ли. Структурная наследственность. Механизм и кинетика роста аустенитного

зерна при нагреве. Влияние величины зерна на механические и технологиче-

ские свойства стали.

4. Превращения переохлажденного аустенита в сталях. Влияние легиру-

ющих элементов на перлитное превращение. Карбидные реакции при перлит-

ном превращении в легированных сталях. Особенности и механизмы мартен-

ситного превращения в сталях. Бейнитное превращение аустенита.

5. Превращения аустенита при непрерывном охлаждении. Понятие о

критических скоростях охлаждения. Формирование структуры и свойства про-

дуктов распада аустенита при различных скоростях охлаждения. Количествен-

ное соотношение между различными структурными составляющими в зависи-

мости от скорости охлаждения.

6. Отжиг I-го рода. Гомогенизационный (диффузионный) отжиг. Принци-

пы выбора режимов гомогенизационного отжига. Понятие о защитных атмос-

ферах. Дорекристаллизационный и рекристаллизационный отжиг. Структура и

свойства деформированного металла. Изменение структуры при дорекристал-


117

лизационном отжиге. Рекристаллизационный отжиг. Отжиг для снятия напря-

жений. Возникновение остаточных напряжений в изделиях. Уменьшение оста-

точных напряжений при отжиге. Выбор температуры и времени отжига.

7. Отжиг II-го рода. Полный перекристаллизационный отжиг. Режимы

полного отжига. Принципы выбора температуры нагрева. Изменение струк-

туры и свойств в результате полного отжига. Неполный отжиг. Экономический

выбор оптимальных режимов отжига сталей и сплавов. Графитизация чугунов.

Ликвидация отбела. Получение ковких чугунов. Отжиг на зернистые карбиды.

Значение отжига на зернистые карбиды для инструментальных сталей. Патен-

тирование проволоки. Изотермический отжиг. Нормализация.

8. Закалка без полиморфного превращения. Закалка с фиксацией высо-

котемпературного состояния. Изменение свойств при закалке без полиморф-

ного превращения. Примеры использования закалки без полиморфного пре-

вращения для сплавов на основе железа и для цветных сплавов.

9. Закалка с полиморфным превращением. Выбор условий нагрева и ох-

лаждения для углеродистых сталей: доэвтектоидных и заэвтектоидных. Тре-

бования, предъявляемые к закалочным средам. Прокаливаемость и закалива-

емость сталей. Метод торцевой закалки. Практические задачи, решаемые на

основании данных торцевой прокаливаемости. Классификация сталей по про-

каливаемости. Методы поверхностной закалки сталей.

10. Отпуск закаленной стали. Превращения при нагреве закаленной ста-

ли. Влияние легирующих элементов на процессы при отпуске. Отпуск углеро-

дистых сталей. Изменение структуры и свойств при отпуске. Теория хрупкости

при отпуске сталей. Выбор режима отпуска конструкционных и инструменталь-

ных сталей. Явление вторичной закалки и вторичной твердости при отпуске вы-

соколегированных сталей.


• Изотермический распад переохлажденного аустенита;

• Влияние скоростей охлаждения на распад переохлажденного

аустенита

• Исправление литой структуры стали;

• Старение бериллиевой бронзы;

• Отпуск стали

• Выбор режимов термообработки для получения заданных структур

118


Наименование дисциплины Теплотехника



Авторы доц., к.т.н., Гольцев В.А., Кафедра «Теплофизи-

ки и информатики в металлургии»

По освоении дисциплины обучающийся будет способен: ■ Демонстрировать знание конструкций нагревательных, термиче-

ских печей, принципов расчета и конструирования теплотехнических

агрегатов.

■ Выполнять расчеты и проводить инженерный анализ температурных ре-

жимов и теплового баланса теплотехнических агрегатов.

■ Оценивать эффективность работы промышленных печей.


1. Материалы, применяемые при строительстве печей. Классификация

огнеупорных материалов. Рабочие и физические свойства огнеупорных мате-

риалов. Волокнистые огнеупорные материалы (производство, свойства, при-

менение). Теплоизоляционные материалы. Служба огнеупоров в печах. Метал-

лы, сплавы и прочие материалы, применяемые в печестроении.

2. Элементы конструкций печей. Конструкции каркасов печей. Фундамен-

ты печей и стационарных подов. Конструкция выкатных подов. Элементы огне-

упорной кладки стен печей. Конструкция сводов печей. Устройства для транс-

портировки металла в печах. Конструкции заслонок. Трубопроводы печей.

Дымовые трубы. Системы охлаждения печей (проточное и испарительное).

3. Конструкция и тепловая работа топливосжигающих устройств. Усло-

вия, необходимые для устойчивого горения газообразного топлива. Горелки

без предварительного перемешивания. Горелки с частичным предваритель-

ным перемешиванием. Горелки с полным предварительным перемешиванием.

Инжекционные горелки, их конструкция, работа, применение. Радиационные

горелки, конструкция и принцип работы. Рекуперативные горелки, конструк-

ция и принцип работы. Скоростные горелки, их конструкции и применение. Ре-

генеративные горелки. Конструкция и принцип работы.

4. Теплообменные аппараты. Назначение и принципы расчета теплооб-

менных аппаратов. Схемы теплообмена, осуществляемые в рекуператорах.

Металлические трубчатые рекуператоры, конструкция и принцип работы. Ра-

диационные рекуператоры, конструкция и принцип работы. Пластинчатые те-

плообменники. Керамические рекуператоры. Регенераторы, конструкции и

принцип работы. Устройство и тепловая работа термосифонов.


119

5. Классификация промышленных печей. Классификация промышлен-

ных печей по различным признакам, примеры конструкций металлургических

печей с различными классификационными признаками.

6. Тепловые балансы печей. Приходные статьи теплового баланса, их

расчет и влияние на расход топлива. Расходные статьи теплового баланса.

Расчет полезной теплоты и ее влияние на расход топлива. Показатели рабо-

ты печи, определяемые из теплового баланса. Понятия об удельном расходе

топлива, его расчет и влияние на К.П.Д печи. Потери теплоты из рабочего про-

странства в окружающую среду, их расчет и влияние на расход топлива. Влия-

ние подогрева топлива и воздуха на расход топлива.

7. Конструкции промышленных печей, температурные и тепловые режи-

мы их работы. Печи подготовки сырья и обжиговые. Сушила. Плавильные агре-

гаты. Печи нагревательные и термические. Методики расчета печей


• Определение коэффициента теплопроводности огнеупорных

материалов;

• Особенности кипения жидкостей;

• Конструирование печного ограждения;

• Изучение тепловой работы теплообменника «труба в трубе» при

прямотоке и противотоке;

• Изучение тепловой работы пластинчатого теплообменника;

• Оценка эффективности теплоотдачи труб при вынужденной кон-

векции;

• Исследование теплоотдачи вертикальных пластин и поверхностей

на примере пластинчатого радиатора;

• Тепловой баланс электрической печи;

• Устройства программного регулирования тепловых режимов;

• Теплотехнические особенности сушки


• Обоснование выбора огнеупоров и других материалов;

• Обоснование выбора конструктивных элементов;

• Обоснование выбора топливосжигающего устройств, расчет

горения топлива;

• Выбор и расчет теплообменного аппарата;

• Расчет теплового баланса;

• Обоснование конструкции, расчет теплового режима

120


Наименование дисциплины Автоматизация технологических процессов



Авторы проф. Спирин Н.А., доц. Гольцев В.А., Кафе-

дра «Теплофизики и информатики в метал-

лургии»

По освоении дисциплины обучающийся будет способен: ■ Демонстрировать знание основ теории автоматического управления;

элементной базы средств контроля и управления, принципов построе-

ния систем автоматического управления технологическими процесса-

ми в металлургии.

■ Формулировать требования к системам автоматического управления

металлургических технологий.

■ Анализировать системы автоматического управления и оценивать их

влияние на качество продукции.


1. Общие вопросы контроля и управления технологическими параметра-

ми. Измерения. Виды измерений. Средства измерения, их элементы и параме-

тры. Погрешности измерений и их оценка. Общие сведения о погрешностях.

Оценка и учет случайных погрешностей. Метрологические характеристики

средств измерения. Оценка по¬грешностей измерительных систем при техни-

ческих измерениях.

2. Измерение технологических параметров. Измерения температур: Клас-

сификация приборов для измерения температур. Манометрические термометры,

термоэлектрические термометры (термопары), термометры сопротивления. Пи-

рометры и пирометрические преобразователи. Измерение давления: Деформа-

ционные и жидкостные приборы. Электрические манометры и вакуумметры. Из-

мерение уровня. Измерение уровня поплавковыми и буйковыми уровнемерами.

Измерение уровня гидростатическим, ультразвуковым и радарным способами.

Измерение расхода вещества. Устройства для измерения расходов жидкостей,

газа и пара методом переменного и постоянного перепадов. Электрические и

ультразвуковые расходомеры. Методы и средства измерения состава и свойств

жидкостей, газов и твердых тел. Измерение состава газовых смесей термокон-

дуктометрическим, термохимическим, оптическим и другими методами.


121

3. Основы теории автоматического регулирования и элементы систем ав-

томатики. Основные понятия и определения. Классификация систем автоматиче-

ского регулирования (САР). Особенности металлургических агрегатов как объек-

тов автоматического управления и регулирования. Статические и динамические

характеристики и параметры объектов регулирования. Законы регулирования.

Устойчивость и качество работы САР. Понятие устойчивости. Критерии устойчи-

вости. Улучшение качества процессов регулирования. Параметры настройки про-

мышленных регуляторов. Выбор закона регулирования и параметров настройки

регуляторов. Регулирующие органы и исполнительные механизмы в САУ. Харак-

теристики регулирующих органов и исполнительных механизмов.


• Датчики температуры с естественными выходными сигналами;

• Исследование работы многоканального измерителя температуры

УКТ-38;

• Бесконтактное измерение температуры;

• Исследование работы датчиков и регулятора уровня;

• Изучение методов и средств измерения расхода газов

и жидкостей;

• Исследование работы автоматической системы регулирования на

базе ПЛК «Siemens S7 300» и SCADA системы WinCC;

• Исследование работы системы позиционного регулирования на

базе контроллера ПЛК150;

• Исследование работы автоматической системы регулирования на

базе регулятора ТРМ 10 Pic;

• Автоматизированные системы контроля на базе SCADA-системы

НПО ОВЕН;


• Общие сведения об устройствах получения информации

о процессе;

• Измерение расхода, давления и разрежения;

• Методы и средства измерения состава и свойств жидкостей, газов

и твердых тел;

■ Расчетная работа:

• Компоновка систем автоматического управления технологически-

ми процессами

ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО БАКАЛАВРИАТА

на основе образовательного стандарта УрФУ

Подписано в печать 21.09.2013. Формат 60х90/16.

Бумага ВХИ. Печать офсетная. Усл. печ. л. 7.37. Усл. изд. л. 3.6

Тираж 50 экз.

Высшая инженерная школа620002 г. Екатеринбург, ул. Мира, 21, оф. ФТ-214, тел. (343) 375-94-51

http://hse.edu.urfu.ru/ingener2/

Издательство ООО «Издательский Дом «Ажур»

г. Екатеринбург, ул. Восточная, 54

Печать ООО «Издательский Дом «Ажур»

Date post:	17-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	duongduong
View:	247 times
Download:	2 times

ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ...

Documents