Задачами изучения дисциплины являются

Аннотация дисциплины
Иностранный язык


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единицы (180 часов).


Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: совершенствование степени владения иностранным языком и наиболее полное использование его в научной работе.


Задачами изучения дисциплины являются: дать иноязычные произведения речи, усовершенствовать речевые навыки и умения (чтение, перевод, аннотирование, реферирование, говорение, аудирование, письмо), актуализировать фонетику, лексику и грамматику с видами речевой деятельности.


Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): практические занятия 2 з.е., самостоятельная работа 3 з.е.


Основные дидактические единицы (разделы):

Чтение. Владение всеми видами чтения литературы различных стилей и жанров. Работа с оригинальными материалами по специальности, контрактами, патентным поиском, рекламой.

Перевод. Развитие умения перевода ведётся в плане обучения оформлению получаемой из иностранных источников информации и как средства овладения иностранным языком, а также контроля понимания прочитанного.
Устная речь. Первоочередное внимание уделяется аудированию (пассивному, активному, на базе магнитофонной записи). Умение говорения строится на основе чтения и аудирования.

Письмо. Развитие умения писать на иностранном языке включает: составление плана к прочитанному, изложение содержания в письменном виде, написание тезисов

Формирование и совершенствование языковых умений

Обучение всем видам речевой деятельности ведётся постоянно, в единстве с овладением фонетическим и лексико-грамматическим материалом.
Фонетика. Продолжается комплексная работа по совершенствованию произносительных навыков при чтении вслух и устном высказывании.

Лексика включает словообразовательные механизмы, многозначность слова и его контекстуальное значение, синонимы и антонимы, слова с интернациональными корнями, совпадения и расхождения объёма их значений в родном и иностранном языках, термины и методы их образования, сочетаемость слов – свободные сочетания, устойчивые глагольные сочетания, фразеологические сочетания и идиоматические выражения, особенности математической, химической и другой символики (чтения формул). Сокращения и условные обозначения.
Грамматика включает грамматические темы, необходимые для чтения, перевода и редактирования, структуры простого, распространённого и сложного предложения, союзное и бессоюзное подчинение, сложные синтаксические конструкции научной и деловой речи, обороты с неличными глагольными формами, многоэлементные конструкции и др.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основы речевых навыков и умений (чтение, перевод, аннотирование, реферирование, говорение, аудирование, письмо), лексику и грамматику научного текста;

уметь: читать иностранный текст с непосредственным пониманием читаемого; свободно читать и понимать зарубежные первоисточники по своей специальности и извлекать из них необходимые сведения; вести беседу на иностранном языке, связанную с научной работой и повседневной жизнью; систематически следить за иноязычной научной и технической информацией по соответствующему профилю.

владеть: навыками устной речи, оформлением извлечённой информации в удобную для использования форму в виде аннотаций, переводов, рефератов и т.п.


Виды учебной работы: практические занятия, реферат, тематические доклады, аудирование



Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.


Аннотация дисциплины
Философские проблемы в химии


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единицы (144 часа).


^ Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: дать представления в области философских проблем теоретической и экспериментальной химии.


Задачей изучения дисциплины является: знакомство с историей становления науки, ее основными этапами, философско-методологическое развитие основных понятий и теорий химии.


Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., практические занятия 0,5 з.е., самостоятельная работа 2,5 з.е.


Основные дидактические единицы (разделы):

^ 1. Естественнонаучное знание в истории и культуре

Возникновение науки: социокультурные условия и предпосылки. Особенности древнейшей пранауки: непосредственная связь с практическими задачами, рецептурный, эмпирический, сакрально-кастовый и догматический характер знания. Основные достижения древней пранауки.

^ Античная наука. Особенности античного типа научности: созерцательность, имманентная самодостаточность, логическая доказательность, системность, методологическая рефлексивность, демократизм, открытость к критике. Средневековый этап развития науки. Общая социокультурная характеристика средневековья. Западная и восточная ветви средневековой науки. Особенности западной ветви: теологизм, телеологизм, герменевтизм, схоластика, догматизм. Особенности развития науки на Ближнем и Среднем Востоке, в Индии, Китае: относительная независимость от религии, практическая ориентированность, догматизм. Достижения средневековой науки в области логики, риторики, математики, астрономии, химии, медицины, агрономии, архитектуры.

^ Возникновение современной науки в Западной Европе: исторические условия и социокультурные предпосылки. Становление новой идеологии науки в эпоху Возрождения: светский характер, критический дух, объективность, практическая направленность.

^ Классический этап (XVII-XIX вв.). Формирование классической научной картины мира, гносеологии и методологии классической науки. Онтология классической науки: детерминизм, антителеологизм, механицизм.

^ Конец XIX – начало ХХ в. Кризис в основаниях классической науки и глобальная научная революция в математике, физике и социальных науках. Создание теории относительности и квантовой механики – начало этапа неклассической науки. Онтология неклассической науки: релятивизм, индетерминизм, нелинейность, массовость, синергетизм, системность, структурность, организованность, эволюционность научных объектов. Гносеология неклассической науки: субъект – объектность научного знания, гипотетичность, вероятный характер научных законов и теорий, частичная эмпирическая и теоретическая верифицируемость научного знания. Методология неклассической науки: отсутствие универсального научного метода, плюрализм научных методов и средств, интуиция, творческий конструктивизм. Научно-техническая интеграция.

Середина ХХ в. Научно-технологическая революция. Создание наукоемкой экономики. Превращение науки в главный источник инноваций и решающую силу общественного прогресса. Резкое возрастание расходов общества на развитие науки. Наука – важнейший объект государственной научной политики развитых стран.

^ Постнеклассический этап развития науки (последняя треть XIX в. – по настоящее время). Негативные последствия технократизма: реальные и возможные. Необходимость экологического и гуманитарного контроля над научно-техническим развитием. Биология, экология, глобалистика и наука о человеке – лидеры постнеклассического этапа. Преимущественный предмет исследования неклассической науки – сверхсложные системы (механические, физические, химические, биологические, экологические, космологические, инженерные, компьютерные, технологические, медицинские, социальные и др.). Принципы онтологии постнеклассической науки: системность, структурность, органицизм, эволюционизм, телеологизм, финализм, антропологизм. Компьютерная, телекоммуникативная и биотехнологическая революция в науке. Высокие технологии – основа развития экономики, переход к созданию информационного общества.

^ Будущее науки. Сосуществование и интеграция сформированных ранее типов научности: классического, неклассического, постнеклассического. Глобализация науки – главный резерв поддержания высоких темпов и эффективности научного развития мирового и национальных научных сообществ.

^ 2. Принципы научного мировоззрения

Научное мировоззрение. "Три точки зрения на человеческое познание". Наивный, критический и гипотетический реализм. Гипотетический реализм как современный вариант научного мировоззрения. Основные постулаты (гипотезы) научного мировоззрения: реальность "внешнего мира", единство и квазинепрерывность, сознание как функция мозга, возможность объективного научного познания. Аргументы в пользу постулатов научного мировоззрения: психологическая очевидность, реализм языка, простота, эвристическая ценность, успешность применения. Соотношение научного и других типов мировоззрения (мифологического, религиозного, обыденного, художественного).

^ Понятие знания и познания. Основные философские интерпретации познания: эссенциализм; скептицизм и инструментализм; гипотетический реализм. Познание как взаимодействие объективных и субъективных структур. Знание как репрезентация и реконструкция объективных структур в субъекте. Субъективная обусловленность познания: филогенетическая, социогенетическая, онтогенетическая. Эволюция познания в свете эволюционной и генетической эпистемологии. Мезокосмос как "когнитивная ниша" человека. Мезокосмические структуры познания и наука.

^ Особенности научного знания. Многообразие научного знания. Проблема единства науки и проблема демаркации науки и ненауки. Критерии научности и их функции: демаркационная, регулятивная. Универсальные критерии научности: многообразие вариантов. Предметность, разрешение проблемы, обоснованность, интерсубъективная проверяемость, системность как универсальные признаки научности.

^ Структура научного знания.

"Вертикальный" срез: уровни научного познания. Эмпирический уровень и его особенности. Формы представления знаний на эмпирическом уровне: описания, классификации, эмпирические закономерности.

"Горизонтальный" срез научного знания. Понятие локальной исследовательской области. Особенности "переднего края" научных исследований. Комплексный характер современных научных проблем. Научная дисциплина и основные факторы ее формирования.

^ Основные идеалы научного знания. Идеал научности как комплекс познавательных ценностей и норм. Научность и истинность. Структура идеала научности. Понятие "науки" и "науки в собственном смысле".

^ Стратегии развития науки и природа научной истины. Метафизические стратегии (Аристотель, Лейбниц). Эволюционистские стратегии (Г.Спенсер, К.Лоренц, К.Поппер, Ж.Пиаже, И.Пригожин). Диалектико-материалистические стратегии (Ф.Энгельс, В.И.Ленин, Э.М.Чудинов). Практика как критерий истины. Теория относительной и абсолютной истины. Прагматистские стратегии. Позитивистские стратегии. Гипотетико-дедуктивный (номотетический) метод (К.Гемпель). Применимость номотетического метода к социальным наукам. Дискурсивное и интуитивное. Феноменологические стратегии (И.Кант, Э.Гуссерль, М.Хайдеггер). Феноменология как строгая наука (Э.Гуссерль). Критический рационализм (К.Поппер, К.Альберт). Принципы фаллибилизма, фальсификации и правдоподобия. Метафизические исследовательские программы (К.Поппер). Методология научно-исследовательских программ (И.Лакатос). Стратегии и парадигмы (Т.Кун). Революции в науке. Нормальная наука. Смена парадигм. Анархистские стратегии (П.Фейерабенд). Герменевтические концепции науки (Х.-Г.Гадамер). Научный материализм (Д.Армстронг). Конструктивный эмпирицизм (Б.К. ван Фраассен). Стратегии междисциплинарных исследований: когнитивная наука, теория сложности, жизненный мир научно-технического сообщества (программы techno-science). Использование исторических примеров для решения проблем философии науки (case studies).

^ Наука и ценности: существует ли свободная от ценностей наука? Виды ценностей: когнитивные и социальные ценности. Ценности контроля над объектами исследования и использованием научного знания. Фундаментальная и прикладная наука. Метафизика и методология, онтология и эпистемология в практике науки. Материалистические стратегии и ценности контроля.

^ Стратегии, ценности и проблема принятия, отвержения и выбора научных теорий. Роль социальных ценностей в выборе стратегий. Роль когнитивных ценностей в принятии научных теорий. Взаимодействие социальных и когнитивных ценностей. Беспристрастность, нейтральность и автономность науки.

^ 3. Философско-методологические проблемы химии

Предмет и задачи химии. Место химии в системе наук. Химия как наука, изучающая состав, строение и свойства вещества на атомно-молекулярном уровне структурной организации материи, а так же условия, кинетику, механизм превращений и эволюцию этого вещества. Иерархия форм движения материи: физическая – химическая – биологическая – социальная; место химической формы движения в этой иерархии. Редукционизм и антиредукционизм в интерпретации химической реальности. Химические явления как фундамент биологической формы движения. Химическая эволюция и происхождение жизни.

^ Исторические типы химической рациональности в общем контексте цивилизационного развития. Социокультурные и эпистемологические предпосылки для смены идеалов и норм исследований в химии. Феномен "запаздывания" в развитии химии на рубеже ХУШ-ХIХ веков. Закономерности роста химических знаний как демонстрация универсалий познавательной стратегии человека. Философские основания химических открытий. Алхимия, ятрохимия и ремесленная химия как уникальное социокультурное явление. Квалитативистский тип рациональности донаучной химии. Попытки структурирования химических знаний в рамках корпускулярно-механических представлений. Усиление позитивистских тенденций в философских основаниях химического познания (Р.Бойль, А.Л.Лавуазье). Генезис химических знаний в ХIХ веке. Формирование количественных подходов (деквалитатификация) химии. Первые стехиометрические законы химии (Д.Дальтон, Пруст, Авогадро и др., начало ХIХ века). Открытие других системообразующих законов и начало формирования дисциплинарной матрицы теоретической химии (вторая половина ХIХ века). Утверждение институциональных понятий, идеалов и норм научного познания в химии. Развитие концептуальных систем химии и связанных с ними форм и уровней решения практических задач. Объективный характер последовательного возникновения новых концепций и открытия новых законов химии. Эволюционная химия и фундаментализация биогенеза - предельный этап неклассического развития теоретической химии.

^ Философское осмысление категориального аппарата микромира. Эпистемологические последствия внедрения в теоретическую химию основ квантовой механики, в частности, метода молекулярных орбиталей и квантово-механическое понимание сущности химической связи. Последствия внедрения в теоретическую химию системного и эволюционного подходов, принципов равновесной и неравновесной структурной организации вещества, принципов самоорганизации и саморазвития неравновесных открытых каталитических систем и других основ синергетики.

^ Структура химического знания. Теоретический и эмпирический уровни химического знания. Обилие эмпирического материала в структуре химического знания как следствие специфики объектов химии. Сущность химического эксперимента и его роль в построении химических теорий. Формулы и другие знаковые модели в химии. Модельность (схематизм) химического мышления. Химические модели в терминах метода валентных связей и метода молекулярных орбиталей. Научный релятивизм (относительность суждений, выводов и теорий) в химии. Соотношение феноменологического и объяснительного подходов.

^ Химическая связь как результат системообразующих взаимодействий между атомами и молекулами в иерархии химических объектов. Диалектика межатомных и межмолекулярных связей с сильными и слабыми взаимодействиями. Соотношение категорий частного и целого, несводимость целого к сумме частей (на примерах истинных и коллоидных растворов, полимерных структур, в частности, белков и нуклеиновых кислот и их супрамолекулярных взаимодействий с малыми молекулами). Альтернативные категории диалектики в химии: сущность и явление, необходимость и случайность, симметрия и асимметрия. Индукция и дедукция, анализ и синтез как методы познания.

^ Химическая реакция как реализация химической формы движения на уровне электронных взаимодействий атомов и молекул. Химизм как динамика образования, преобразования и распада химических связей. Высший химизм как химическое поведение неравновесных открытых каталитических систем в ходе их существования, самоорганизации (химической эволюции).

^ Особенности современных форм химической картины мира и ее роль в развитии биофилософии. Проблема зарождения живого из неживого. Аргументы за и против случайного зарождения жизни и ее происхождения в результате химической эволюции. Идея вечности живой материи и ее равноправия с неживой субстанцией. Актуалистический и естественноисторический подходы к эволюционному возникновению жизни. Роль правильной методологии в выборе перспективной стратегии научного исследования.

^ Философское осмысление химической рациональности на рубеже ХХ и ХХI веков: выбор новых стратегий исследования. Химия и глобальные проблемы современности. Противоречивый характер последствий применения в человеческой деятельности химических заменителей природных материалов. Химические средства в решении экологических проблем.


В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные этапы становления науки, теории научного мировоззрения, философские концепции естествознания, основные представления о философских современной химии;

уметь: формулировать научную проблему и стратегию ее решения, разбираться в особенностях современной химии и многообразии теоретических представлений, сосуществующих в данной науке на современном этапе.

владеть: принципами научного мировоззрения, научным языком, приемами ведения дискуссии и полемики, навыками публичной речи и письменного аргументированного изложения собственной точки зрения.

Виды учебной работы: лекции, контрольные работы, семинарские занятия, реферат, проблемный доклад и дискуссия



Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.





Аннотация дисциплины
Компьютерные технологии в науке и образовании


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часов).


^ Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: овладение современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации.


Задачей изучения дисциплины является: приобретение студентами знаний основных принципов формирования компьютерных сетей, построения научных и образовательных порталов, принципов формирования информационной научно-образовательной среды, а также навыков применения этих знаний для дальнейшей научной работы.


Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., практические занятия 1 з.е., самостоятельная работа 3 з.е.

Основные дидактические единицы (разделы): основные сетевые протоколы передачи; структура стека TSP/IP; адресация; маршрутизация; основные протоколы и службы интернет; ресурсы посвященные образовательным технологиям; образовательные порталы; система ресурсных центров; сайты учебных заведений различных уровней в РФ и СФО; технические средства электронного обучения; платформы для организации электронного обучения; основные спецификации и стандарты в электронном обучении; создание электронных учебников и тестирующие системы; электронные библиотеки, медиатеки и репозитарии.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: возможности использования современных информационных технологий в образовании и науке, знать системы сбора, обработки и хранения химической информации; пониманием принципов работы и умением работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований

уметь: создавать авторские и пользоваться стандартными банками компьютерных программ и банками данных

владеть: современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований

Виды учебной работы: лекции, семинары.

Изучение дисциплины заканчивается сдачей экзамена.

^ Аннотация дисциплины

Современные химические технологии


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часов)


^ Цели и задачи дисциплины

Цель изучения данной дисциплины является дать представление о необходимости радикальных изменений в основных технологиях преобразования природных ресурсов в условиях переживаемого глобального экологического кризиса, подготовить выпускников университетов к активной творческой работе по созданию перспективных процессов, материалов и технологических схем.

Задачей изучения дисциплины является знакомство с новыми перспективными высокоэффективными процессами химической технологии, нетрадиционными источниками сырья, приемами, применяемыми в химической технологии для получения материалов с заданными свойствами.

Место курса в системе образования: данный курс предполагает активное использование и углубление тех знаний, которые студенты приобретают при изучении предшествующих курсов: химической термодинамики, химической кинетики и катализа, химии неорганических и органических соединений, химической технологии (бакалаврский курс).


Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., лабораторные работы 1 з.е., самостоятельная работа (изучение теоретического курса, домашние задания) 3 з.е.


Основные дидактические единицы (разделы):

• 
  современное химическое производство как сложная система;
  

^

химическая технология и материаловедение;

• 
  новые эффективные химические технологии.
  

В результате изучения дисциплины студент должен знать, как организованы промышленные технологии, отвечающие современным требованиям эффективности и экологической безопасности, уметь проводить экспертизу технологических решений на основе универсальных критериев, вытекающих из фундаментальных законов природы.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, домашние задания.


Изучение дисциплины заканчивается: зачетом.


^ Аннотация дисциплины

Избранные главы физической химии


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единиц (144 час).


Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: получение студентами углубленных знаний о термодинамическом подходе описания взаимодействия веществ и их фазовых превращениях, что даст возможность проводить изыскание принципиально новых реакций и методов, которые при последующей реализации в виде технологических процессов могут качественно изменить технический уровень нефтехимического производства, совершенствование в экологическом и физико-химическом плане уже существующих технологий; приобретение сведений необходимых для выполнения научно-исследовательских работ, а по окончании обучения в вузе – для грамотной, эффективной работы в сфере профессиональной деятельности.

Основными задачами изучения дисциплины является ознакомление студентов с методикой описания фазовых превращений, правилами построения и анализа диаграмм состояния, способами расчета термодинамических параметров; формирование у студентов компетенций, которые дадут возможность студентам эффективно применять в профессиональной деятельности полученные знания, умения и навыки.

^ Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы

Вид учебной работы, 8 семестр	Всего зачетных единиц (часов)
^ Общая трудоемкость дисциплины	3 (108)
Аудиторные занятия:	1,5 (54)
лекции	0,72 (26)
практические занятия (ПЗ)	0,78 (28)
^ Самостоятельная работа:	2,5 (90)
изучение теоретического курса (ТО)	1 (36)
задания	1,5 (54)
^ Вид итогового контроля	зачет

Основные дидактические единицы (разделы):

Модуль 1. Фазовые диаграммы состояния.

Тема 1. Введение. Задачи, программа и содержание курса.

Переходы между агрегатными состояниями вещества в зависимости от температуры и давления. Фазовые равновесия в системах. Диаграммы фазового равновесия (диаграммы состояния).

Тема 2.

Т-Х-диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Диаграммы с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях. Построение и анализ диаграмм состояния с неограниченной растворимостью по данным об изменении термодинамического потенциала.

Тема 3.

Диаграммы состояния двухкомпонентных систем с ограниченной растворимостью компонентов. Переход от неограниченной растворимости к ограниченной. Диаграммы состояния с эвтектическим превращением. Диаграммы состояния с перитектическим превращением. Диаграммы состояния с химическими соединениями. Диаграммы состояния бинарных систем н-парафинов

Тема 4.

Роль диаграммы состояния при выборе условий кристаллизации и термической обработки. Коэффициенты распределения. Равновесный коэффициент распределения. Т-Х-диаграммы состояния трех- и четырехкомпонентных систем. Р- Т-Х-диаграммы

Тема 5.

Гетерогенные равновесия в двухкомпонентных системах с химическим соединением. Отклонение от стехиометрии. Термодинамический анализ гетерогенных равновесий.

Тема 6.

Гетерогенные равновесия в трехкомпонентных системах с двумя двойными соединениями. Общая характеристика трехкомпонентных систем. Квазибинарные системы. Тройные системы. Диаграммы состав-свойство. Термодинамический анализ гетерогенных равновесий.

Модуль 2. Геометрическая термодинамика.

Зависимость энергии Гиббса от температуры и давления. Зависимость энергии Гиббса от состава двухкомпонентной системы. Построение диаграмм методом геометрической термодинамики. Построение диаграммы состояния с простой эвтектикой. Уравнение кривой ликвидуса при постоянном давлении Анализ уравнения Шредера - Ле-Шателье. Линии ликвидуса при кристаллизации твердых растворов неограниченного состава. Расчет диаграмм состояния по термодинамическим данным. Расчет термодинамических характеристик расплава на основании фазовой диаграммы

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

- основные понятия и принципы построения фазовых диаграмм, как теоретической базы химической технологии и технологии получения и очистки материалов;

- суть фазовых превращений, что даст возможность целенаправленно регулировать многие технологические процессы, в том числе такие, как создание новых материалов с заданными свойствами;

- основные физико-химические методы экспериментального и расчетного способов получения фазовых диаграмм состояния;

уметь:

- применять термодинамический подход к описанию взаимодействия веществ и их фазовых превращений;

- предсказывать возможные типы диаграмм, используя классический метод геометрической термодинамики;

- использовать полученные знания для обсуждения экспериментальных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных.

владеть:

- методикой построения и анализа фазовых диаграмм состояния;

теоретическими навыками для анализа практических вопросов геометрической термодинамики и термодинамики фазовых превращений.


^ Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивается зачетом в 9 семестре


Аннотация дисциплины
Квантовая химия и квантовая механика

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единицы (144 часа).

^ Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: получение студентами базовых сведений по квантовой химии, необходимых для освоения специальных дисциплин, а по окончании обучения в вузе – для грамотной, эффективной работы в сфере профессиональной деятельности.

Задачей изучения дисциплины является формирование компетенций, которые дадут возможность студентам эффективно применять в профессиональной деятельности полученные знания, умения и навыки.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., практические занятия 1 з.е., самостоятельная работа 2 з.е.

Основные дидактические единицы (разделы):

1 Введение и математический аппарат квантовой химии

Предмет вычислительной теоретической химии. Современная квантовая химия как теоретический фундамент химической науки. Качественные теории строения и реакционной способности. Методы моделирования структуры материалов и супермолекул, неэмпирические, полуэмпирические и молекулярно-механические методы. Расчет физических свойств молекул и материалов. Компьютерные программы моделирования структуры и свойств. Предмет курса, основные объекты и разделы.

Начала квантовой теории. Атом Бора. Гипотеза де Бройля. Квантовые состояния. Волновые функции. Наблюдаемые. Интерпретация Борна. Постулаты квантовой теории. Уравнение Шредингера. Примеры решения уравнения Шредингера: прямоугольная потенциальная яма, гармонический осциллятор. Теория момента импульса. Переход к сферической системе координат. Присоединенные полиномы Лежандра. Собственные функции оператора L_z. Коммутационные соотношения для компонент момента импульса. Правила сложения. Атом водорода.

Многоэлектронные атомы. Приближение независимых электронов. Определители Слэйтера. Энергия определителя Слэйтера. Полные орбитальные и спиновые квантовые числа. Метод самосогласованного поля. Метод Хартри-Фока. Канонические и неканонические орбитали. Сродство к электрону и потенциал ионизации. Орбитальные энергии и полная энергия. Теорема Купманса.

2 Методики расчета молекулярных систем

Молекулярные системы. Разделение электронного и ядерного движений. Адиабатическое приближение. Электронные, колебательные и вращательные состояния молекул. Представление молекулярных орбиталей (МО) как линейной комбинации атомных (ЛКАО). Разрыхляющие и связывающие молекулярные орбитали. Метод Рутана ССП МО ЛКАО. Представление о неэмпирических и полуэмпирических методах. Классификация методов. Сходимость к самосогласованному полю. Процедура энергетического сдвига вакантных состояний.

Типы базисов атомных орбиталей. Приближенные аналитические функции атомных орбиталей Слэйтера и Гаусса. Контрактированные базисные наборы. Базисные наборы Попла и базисные наборы Хузинаги-Даннинга. Базисные наборы атомных натуральных орбиталей. Анализ орбитальных заселенностей. Заселенности Малликена и Левдина. Локализованные орбитали.

Метод функционала плотности. Теорема Хохенберга-Кона. Приближение локального функционала плотности. Метод Xα. VWN-параметризация. Обобщенное гра­диентное приближение. Гибридные функционалы. Преимущества и недостатки метода функционала плотности. Программные реализации метода функционала плотности.

Неэмпирические методы учета электронных корреляций. (Пост-хартри-фоковские схемы). Эффекты электронной корреляции. Слейтеровские детерминанты возбужденных состояний. Конфигурационное взаимодействие. Вычисление матричных элементов. Многоконфигурационное самосогласованное поле. Самосогласованное поле полного активного пространства. Теория возмущений Моллера-Плессета. Сопряженные уравнения кластерного оператора генерации возбужденных состояний.

Теоретическое моделирование профиля реакций. Теория переходного состояния. Равновесные конфигурации молекул и седловые точки. Расчет составляющих энергии Гиббса. Анализ поверхности потенциальной энергии. Методы оптимизации геометрии. Поиск по методу Ньютона-Рафсона. Расчет и диаго­нализация гессиана. Оптимизация структуры переходных со­стояний. Путь реакции и координата реакции. Сканирование поверхности потенциальной энергии.

Зонная теория. Периодические граничные условия. Разложение волновых функций по плоским волнам. Зонная картина элек­тронного строения. Функции Блоха. Функции Ванье. Проводники и изоляторы. Нарушения симметрии. Электронная структура вблизи поверхности. Особенности расчетов полубесконечных кристаллов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные приближения квантовой химии и принципы методов, используемых при расчетах электронной структуры, строения и реакционной способности химических соединений;

уметь: пользоваться современными представлениями квантовой химии для объяснения специфики поведения химических соединений и современным программным обеспечением расчетных методов квантовой химии;

владеть: техникой использования расчетных результатов квантовой механики в статистической термодинамике, теорией элементарного акта химических превращений, молекулярной спектроскопии и других разделах современной химии.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, решение задач.
Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

^ Аннотация дисциплины

Системы управления химико-технологическими процессами


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).


^ Цели и задачи дисциплины

Целью преподавания дисциплины является формирование у студентов знаний и умений выбора параметров для автоматического контроля и регулирования, выбора методов их измерения, современных приборов и средств автоматизации.

Основной задачей преподавания дисциплины является: дать студенту основу знаний по различным системам автоматического контроля и управления, применяемым при практической реализации автоматизации технологических процессов и производств в химической, нефтехимической промышленности.


В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия теории управления технологическими процессами; принципы построения и функционирования информационных, преобразовательных, регулирующих и исполнительных устройств; принципы действия и конструкции устройств наиболее распространенных в отрасли (первичные устройства, приборы местные, вторичные, специальные приборы, регуляторы и исполнительные устройства); статические и динамические характеристики объектов и звеньев управления; основные виды систем автоматического регулирования и законы управления; технические особенности средств контроля и управления производственными процессами с учетов специфики производств; основные принципы построения систем автоматизации с использованием современных приборов и средств автоматизации и автоматизированных систем с использованием микропроцессорной техники; типовые системы автоматического управления в химической промышленности; методы и средства диагностики и контроля основных технологических параметров; математические методы, применяемые в теории автоматического управления.

уметь: применять полученные знания в своей производственно–технологической, организационно–управляющей и исследовательской деятельности; определять основные статические и динамические характеристики объектов; выбирать рациональную систему регулирования технологического процесса; выбирать конкретные типы приборов для диагностики химико–технологического процесса; составлять технические задания на разработку систем автоматического контроля и регулирования химико–технологическими процессами и создавать алгоритмы их управления; читать проектную документацию по автоматизации технологических процессов и выполнять проектные работы по созданию функциональных схем автоматизации конкретных технологических процессов; анализировать эффективность применения современных приборов и средств автоматизации; обоснованно выдвигать предложения по усовершенствованию операций управления и контроля за качественными и количественными показателями исходных материалов и готовой продукции.

владеть: методами управления химико–технологическими системами и методами регулирования химико–технологических процессов.


^ Основные дидактические единицы (разделы). Значение автоматизации в химической промышленности, перспективы развития. Технологические измерения. Основные положения и методы. Погрешности и их виды. Понятия об автоматическом контроле. Классификация контрольно–измерительных приборов. Измерение теплотехнических параметров. Измерение физико-химических параметров. Основы теории автоматического управления. Специальные исполнительные устройства. Автоматизация процессов отрасли.


Виды учебной работы: чтение лекций, практическая работа, самостоятельная работа студентов, выполнение лабораторных работ, выполнение курсового проекта.


Изучение дисциплины заканчивается сдачей зачета.


^ Аннотация дисциплины


Химия соединений азота


Цель преподавания дисциплины

Цель - подготовка химика, специализирующего в области нефтехимии

^ Задачи изучения дисциплин��

Специалист, прослушавший курс данной дисциплины, должен разбираться в вопросах номенклатуры, стереохимии, методах гетероциклизации и главных классах гетероциклических соединений, на примере гетероароматических соединений знать закономерности изменения их реакционной способности, на основе детального анализа фундаментальных физико-химических характеристик гетероциклов уметь интерпретировать их реакционную способность.


Основные дидактические единицы (разделы):

Модуль 1. Введение

Краткая история химии гетероциклов. Ароматичность и правило Хюккеля; метод МОХ и его применение для анализа ароматичности -систем. Гетероароматичность, гетероатомы пиррольного и пиридинового типа.


Модуль 2. -Дефицитные: шестичленные гетероарены

Концепция -избыточности и -дефицитности гетероаренов (Альберти). Достоинства и недостатки концепции; общая и локальная -избыточност. Общая характеристика электронного строения, ароматичности и реакционной способности шестичленных гетероаренов. Общие закономерности передачи влияния заместителей в ядре пиридина; различие в свойствах заместителей в альфа-, бета- и гамма- положениях пиридина. Реакции с нуклеофилами. Присоединение нуклеофилов к нейтральным гетероциклам: образование анионных сигма- комплексов (динитропиридины), ковалентная гидратация (птеридины). Реакции раскрытия цикла и рециклизация. Реакции с электрофилами. Шестичленные гетарены в реакциях циклоприсоединения как аналоги диенов (пироны, тиапироны.


Модуль 3. -Избыточные- системы: пятичленные гетарены

Общая характеристика электронного строения, ароматичности и реакционной способности пятичленных гетаренов; сравнение с винильными аналогами и насыщенными циклами. Реакции с электрофилами. Реакции с нуклеофилами. Реакции циклоприсоединения: пятичленные гетарены как диены; роль ароматичности и влияния природы гетероатома; конкуренция циклоприсоединения и нуклеофильного присоединения.


Модуль 4. Азолы и конденсированные азолоазины

Общая характеристика: электронное строение и реакционная способность; азолы как -амфотерные системы. Реакции с нуклеофилами. Сравнение с азинами. Реакции с основаниями. Кислотные свойства. Легкость раскрытия цикла в катионах азолиев и СН-депротонированных анионах. Реакции с электрофилами.


В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

основные классы гетероциклов и их реакции с электрофилами и нуклеофилами;

уметь:

по структурной формуле гетероциклического соединения предсказать его свойства и реакционноспособность.

владеть:

представлениями о механизмах реакций гетероциклов.


^ Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.





Аннотация дисциплины
Современная технология проектирования инноваций


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).


^ Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: освоение методов и технологии технико-экономического, системного анализа объектов и систем любой сложности, назначения и принципа действия, и выработки эффективных рекомендаций по совершенствованию рассматриваемых объектов.

Задачами изучения дисциплины являются: проведение исследований объекта в соответствии с технологией ТРИЗ, нормативных документов и стандартов, определяющих порядок разработки и модернизации технических объектов.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):

^ Лекции 1 з.е. (36 часов), самостоятельная работа 2 з.е. (72 часа).

Основные дидактические единицы (разделы):

Модуль 1. Основы теории решения изобретательских задач.

Тема 1. Введение в теорию решения изобретательских задач. Основные идеи, понятия ТРИЗ. История, развитие, перспективы теории. Основы обучения творчеству.

Тема 2. Традиционная технология решения проблем - метод проб и ошибок. Модификации метода проб и ошибок (метод фокальных объектов, мозговой штурм, морфологический анализ, метод контрольных вопросов, синектика). Недостатки метода проб и ошибок.

Тема 3. Закономерности развития технических систем.

Тема 4. Ресурсы в развитии технических систем. Информационный фонд теории решения изобретательских задач. Указатели применения физических, химических и геометрических эффектов.

Тема 5. Алгоритм решения изобретательских задач - АРИЗ 85В: структура, правила применения, практика решения задач.

Тема 6. Типовые приемы разрешения противоречий.

Тема 7. Вепольный анализ. Основные понятия и правила. Стандарты на решения изобретательских задач и их использование для решения практических задач.

Тема 8. Применение теории решения изобретательских задач для решения «нетехнических» задач.

Тема 9. Основы патентоведения.

Модуль 2. Основы функционально-стоимостного анализа.

Тема 10. История создания функционально-стоимостного анализа. Основные идеи, принципы организации.

Тема 11. Теоретические положения функционально-стоимостного анализа. Причины появления излишних затрат.

Модуль 3. Основы технологии проектирования инноваций.

Тема 12. Отличительные особенности технологии проектирования инноваций. Методика выполнения работ на подготовительном, информационном этапах.

Тема 13. Методика выполнения работ на аналитическом этапе. Виды анализа: компонентный, функциональный, генетический, структурный, функционально – идеальное моделирование, причинно – следственный.

Тема 14. Методика выполнения работ на творческом этапе.

Тема 15. Практика проведения организации и исследований по технологии проектирования инноваций. Примеры проектов.

Модуль 4. Основы теории развития творческой личности

Тема 16. Закономерности развития коллективов.

Тема 17. Основные качества творческой личности.

Тема 18. Жизненная стратегия творческой личности.


В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: понятия системы, функции, ресурсы, противоречие, идеальный конечный результат, законы развития технических систем, понятие веполя, метод метод маленьких человечков; функция, структура, компоненты, нежелательный эффект, причинно-следственная цепочка, функционально-идеальное моделирование, операция, переходы; достойную цель, творческую личность, теорию развития творческой личности, 6 качеств творческой личности; этапы жизненной стратегии творческой личности

уметь: выявлять противоречия, формулировать идеальный конечный результат, анализировать ресурсы, формулировать главную полезную функцию, техническое противоречие, физическое противоречие, разрешать противоречия. использовать указатель эффектов; формулировать функции, ранжировать функции; оценивать уровень выполнения функции, выявлять элементыв системы, формулировать нежелательных эффектов.

владеть: навыками структурного, компонентного, функционального анализа; построением причинно-следственных цепочек, оформлением отчета и презентации; ранжированием концепции; функционально-проблемным поиском; контролем времени и его учетом, решением творческих задач

Виды учебной работы: лекции, решение творческих задач, реферат.



Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Аннотация рабочей программы дисциплины


^ Наноматериалы и нанотехнологии

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 час).


Цели и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины – получение студентами фундаментальных знаний о наноматериалах и нанотехнологиях, что даст возможность целенаправленно регулировать такие технологические процессы как создание новых материалов с заданными свойствами, используемых в нефтехимии, каталитическом производстве топлив и энергии из возобновляемого сырья, а по окончании обучения в вузе – для грамотной, эффективной работы в сфере профессиональной деятельности.


^ Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы)

Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)
^ Общая трудоемкость дисциплины	3 (108)
Аудиторные занятия:	1 (72)
лекции	1 (36)
^ Самостоятельная работа:	2 (72)
изучение теоретического курса (ТО)	1 (36)
реферат	1 (36)
Вид итогового контроля	зачет

Основные дидактические единицы (разделы):

Модуль 1.


^ 1. Основные объекты и понятия нанотехнологии.

Нанохимия. «Нанотехнология», «нанохимия», объекты нанометровых размеров, законы квантовой механики и классической физики, шкала размеров объектов наномира, наносистемы, кластеры, наноматериалы, наночастицы, характеристика нанообъектов по размерному признаку. Прикладная нанохимия, теоретическая нанохимия, экспериментальная нанохимия, перспективы развития нанотехнологии и нанонауки: задачи крактосрочных, среднесрочных и долгосрочных проектов.

^ 2. Объекты нанохимии и уникальные свойства наночастиц.

Наносистемы. Классификация объектов нанохимии: наночастицы из атомов инертных газов, наночастицы металлов, нанотрубки, фуллерены, ионные кластеры, фрактальные кластеры, молекулярные кластеры. Примеры уникальных свойств некоторых наночастиц: серебро, оксид цинка, диоксид кремния. Химические нанореакторы: щелочные и щелочноземельные металлы, переходные элементы, элементы 8-й группы, подгруппа меди и цинка, подгруппа бора.

^ 3. Химическая связь и квантоворазмерные эффекты наночастиц.

Виды химической связи, действующей в наносистемах: ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь, водородная связь, Ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Валентность. Кристаллическая решетка, диполь-дипольное взаимодействие. Магнитные характеристики наночастиц, ферритин.

^ 4. Получение наночастиц.

Диспергационные и конденсационные методы. Стабилизатор наночастиц. Магические числа. Электровзрывной метод получения наночастиц. Консервация наночастиц. Химический синтез наносистем. Особенности химических свойств наночастиц и нанокластеров. Химическое восстановление для получения наночастиц металлов в жидкой фазе. Реакции в дендримерах. Радиационно-химическое восстановление. Фотохимический синтез. «Золь-гель» метод. Методы получения наночастиц металла.

^ 5. Наноматериалы и перспективы их применения.

Факторы, определяющие уникальные свойства наноматериалов. Уникальные свойства наноматериалов. Нанопорошки. Аморфное состояние. Аморфно-нанокри-сталлическое состояние. Нанопористый углерод. Полимерные нанокомпозиты. Нанокомпозиты с сетчатой структурой. Слоистые нанокомпозиты. Нанокомпозиты, содержащие металл или полупроводник. Молекулярные нанокомпозиты.

6. Фуллерены.

Молекулы фуллеренов С60 и С70. Галогенирование фуллеренов. Свойства хлорпроизводных фуллерена. Оксиды фуллерена. Фуллерены с внедренными частицами металлов. Фуллериты и их свойства. Углеродные нанотрубки, графен, получение углеродных наноструктур, электродуговое распыление графита, лазерное испарение графита, метод химического осаждения из пара (каталитическое разложение углеводородов), радиочастотное плазмохимическое осаждение из газовой фазы и рост при высоком давлении и температуре.

^ 7. Наноматериалы в нефтехимии, каталитическом производстве топлив и энергии из возобновляемого сырья.

Направления развития нанонефтехимии. «Сухие» и «мокрые» нанотехнологии. Получение наноструктур. Моделирование наноструктур. Наночастицы благородных металлов. Нанокристаллические оксиды. Механизм каталитического действия наноразмерных оксидов и металлов.

^ 8. Экологическая нанохимия.

Квантовые точки и их роль в диагностике. Сенсоры пероксида водорода. Сенсоры pH. Экспресс-анализаторы. Нанохимические технологии и охрана окружающей среды.


^ В результате изучения дисциплины студент должен: