Рабочая программа дисциплины моделирование химико-технологических процессов направление (специальность) ооп icon

Рабочая программа дисциплины моделирование химико-технологических процессов направление (специальность) ооп


Смотрите также:
Рабочая учебная программа дисциплины Моделирование химико-технологических процессов Направление...
Рабочая программа дисциплины «радиохимическая переработка облучённого ядерного топлива»...
Рабочая программа учебной дисциплины «математическое моделирование» Цикл...
Программа учебной дисциплины «моделирование химико-технологических процессов» Направление...
Рабочая программа дисциплины математические основы теории систем направление ооп: Автоматизация...
Рабочая программа дисциплины информационные технологии направление ооп 220700 «Автоматизация...
Рабочая учебная программа дисциплины Математическое моделирование технологических процессов...
Программа учебной дисциплины «процессы и аппараты химической технологии» Направление подготовки...
Рабочая программа дисциплины общая химическая технология для специальности 240502 «Технология...
Рабочая программа дисциплины моделирование и оптимизация разделительных процессов направление...
Программа дисциплины "Моделирование технологических процессов"...
Рабочая программа дисциплины «Математические модели технологических процессов» для специальности...



Загрузка...
скачать
УТВЕРЖДАЮ

Директор института

___________ Кривобоков В.П.

«___»_____________201___ г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Моделирование химико-технологических процессов


НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП 240600 Химическая технология материалов современной энергетики

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ 240601 Химическая технология материалов современной энергетики


КВАЛИФИКАЦИЯ специалист

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011г.

КУРС 4 СЕМЕСТР 7

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 3

ПРЕРЕКВИЗИТЫ «Математика», «Информатика», «Общая химическая технология», «Процессы и аппараты химической технологии», «Химия урана, тория и плутония»

КОРЕКВИЗИТЫ «Дозиметрия и основы радиационной безопасности», «Учебно-исследовательская работа студентов»


^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

ЛЕКЦИИ 18 час.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 18 час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 36 час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 54 час.

ИТОГО 90 час.

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ зачет в 7 семестре

ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ Химическая технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов


ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ д.т.н., профессор Дьяченко А.Н.

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП д.т.н., профессор Дьяченко А.Н.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ Страшко А.Н.

2011г.


^ 1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины будущий специалист приобретет знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной образовательной программы по специальности «Химическая технология материалов современной энергетики».

Дисциплина нацелена на подготовку специалистов к:

- научно-исследовательской и производственно-технологической работе в области моделирования и оптимизации производственных установок и технологических схем;

- проведению мероприятий по обеспечению эффективного использования в технологическом процессе оборудования, сырья и вспомогательных материалов, осуществлению технологического процесса в соответствии с

требованиями технологического регламента.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к специальным дисциплинам профессионального цикла. Она непосредственно связана с дисциплинами математического цикла (Математика, информатика) и общепрофессионального цикла (Общая химическая технология, Процессы и аппараты химической технологии, Химия урана, тория и плутония) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Моделирование химико-технологических процессов» являются дисциплины ЕНМ и ОП циклов: «Дозиметрия и основы радиационной безопасности», «Учебно-исследовательская работа студентов»


^ 3. Результаты освоения дисциплины

После изучения дисциплины «Моделирование химико-технологических процессов» студенты приобретают знания, умения и навыки, соответствующие результатам ООП и ФГОС ВПО по специальности «Химическая технология материалов современной энергетики».

В результате освоения дисциплины студент должен знать:

  1. методы оптимизации химико-технологических процессов с применением эмпирических и (или) физико-химических моделей;

  2. основные принципы организации химического производства, его иерархическую структуру, методы оценки эффективности производства;

  3. общие закономерности химических процессов.

В результате освоения дисциплины студент должен уметь:

  1. Определять характер движения жидкостей и газов;

  2. Применять методы вычислительной математики и математической статистики для решения конкретных задач расчета, проектирования, моделирования, идентификации параметров и оптимизации процессов химической технологии;

  3. Рассчитывать основные характеристики химического процесса, выбирать рациональную схему производства заданного продукта, оценивать технологическую эффективность производства;

  4. Произвести выбор типа реактора определить параметры наилучшей организации процесса в химическом реакторе;

  5. Проводить расчеты, необходимые для проведения химических реакций заданного вещества.

В результате освоения дисциплины студент должен владеть:

  1. Навыками работы с учебной, справочной, технической и научной литературой;

  1. методами определения оптимальных и рациональных технологических режимов работы оборудования;

  1. Методами математической статистики для обработки результатов активных и пассивных экспериментов, пакетами прикладных программ для моделирования химико- технологических процессов;

  1. методами анализа эффективности работы химических производств.

В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции:

1.Универсальные (общекультурные) -

способность/готовность

- владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения

  • работать с информацией из различных источников;

  • обрабатывать, анализировать, осмысливать результаты процессов и способы их оптимизации;

  • представлять итоги анализов в виде отчетов;

  • умение работать в команде.


2. Профессиональные -

способность/готовность

  • использовать методы математического моделирования отдельных стадий и всего технологического процесса, к проведению теоретического анализа и экспериментальной проверке адекватности модели;

  • анализировать технологический процесс, выявлять его недостатки и разрабатывать мероприятия по его совершенствованию;

  • выдать рекомендации по корректировке процесса выделения с целью повышения его эффективности;

  • обеспечить безопасное проведение основных химических операций с участием радиоактивных веществ в открытом виде.




  1. Структура и содержание дисциплины

    1. Содержание разделов дисциплины

      1. Введение.

Лекция. Основные понятия и термины. Материальные и мысленные модели. Математическое моделирование как современный метод анализа и синтеза химико-технологических процессов

      1. ^ Принципы построения моделей.

Лекция. Системы и процессы. Системный анализ. Роль моделей и моделирования в познании. Метод физического моделирования, области применения. Математическое моделирование. Детерминированный и стохастический подход к объекту. Два подхода к составлению математических моделей процесса : детерминированный и стохастический, их возможность и сфера использования. Алгоритмизация математических моделей. Проверка адекватности моделей. Оценка адекватности моделей с помощью статистических критериев.

      1. ^ Моделирование кинетических процессов.

Лекция. Основные понятия химической кинетики. Кинетические уравнения. Методы решения кинетических уравнений. Экспериментальные методы исследования кинетики химических реакций в проточных реакторах идеального вытеснения и идеального перемешивания. Кинетические модели гомогенных химических реакций. Методы численной реализации.

^ Лабораторная работа 1.

Моделирование кинетики гомогенных химических реакций.

      1. Математические модели структуры потоков в аппаратах. Лекция. Уравнения баланса вещества, энергии, импульса. Аппараты идеального смешения. Аппараты идеального вытеснения. Диффузионные и ячеечные модели. Комбинированные гидродинамические модели. Адекватность моделей структуры потоков. Экспериментально- аналитические методы определения кривых отклика, кривые отклика типовых процессов. Методы решения уравнений.

      2. ^ Модели теплообменных процессов.

Лекция. Основные законы теплообмена. Тепловые факторы. Тепловые режимы аппаратов. Модели теплообменных аппаратов, модели идеального вытеснения и идеального перемешивания. Исследование процессов аналитическими и численными методами. Исследование стационарного режима работы теплообменного аппарата при постоянной температуре греющего пара. Моделирование процесса нагрева в трубчатой печи. Моделирование процессов сушки. Внешнедиффузионное и внутридиффузионное торможение.

Лабораторная работа 2.

Моделирование теплообменных процессов стационарном режиме в теплообменном аппарате при постоянной температуре греющего пара.

Лабораторная работа 3.

Моделирование теплообменных процессов стационарном режиме в трубчатой печи.

      1. Понятие о планировании эксперимента.

Лекция. Параметры оптимизации. Факторы. Проверка воспроизводимости опытов

      1. ^ Оптимизация процессов.

Лекция. Постановка задачи оптимизации. Понятие критерия оптимальности, требования к нему. Функция цели, ограничения и оптимизирующие параметры. Классификация методов оптимизации.



    1. ^ Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучени


Таблица 1.

Структура дисциплины

по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Колл,

Контр.Р.

Итого




Лекции

Практ./сем.

Занятия

Лаб. зан.










  1. Введение.

2













2

  1. Принципы построения моделей.

2







6




8

  1. Моделирование кинетических процессов.

4




6

12




22

  1. Математические модели структуры потоков в аппаратах.

4







12




14

  1. Модели теплообменных процессов.

2




12

6




20

  1. Понятие о планировании эксперимента.

2







12




14

  1. Оптимизация процессов.

2







6




8

Итого

18




18

54




90

При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.



    1. ^ Распределение компетенций по разделам дисциплины


Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.

Таблица 2.

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения



Формируемые

компетенции

^ Разделы дисциплины

1

2

3

4

5

6

7



З.1.
















х

х



З.2.

х

х

х










х



З.3.

х




х















У.1.










х












У.2.




х




х

х




х



У.3.




х

х







х

х



У.4.




х

х

х












У.5.

х




х















В.1.




х


















В.2.




х













х



В.3.
















х

х



В.4.




х

х

х

х









^ 5. Образовательные технологии

Приводится описание образовательных технологий, обеспечивающих достижение планируемых результатов освоения дисциплины.

Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (см. табл 2). Перечень методов обучения и форм организации обучения может быть расширен.

Таблица 2.

Методы и формы организации обучения (ФОО)

ФОО


Методы

Лекции

Лабораторные работы

СРС

IT-методы

х

х

х

Работа в команде

х

х

х

Дискуссия

х

х




Методы проблемного обучения.




х

х

Обучение

на основе опыта




х

х

Опережающая самостоятельная работа

х

х

х

Поисковый метод







х

Исследовательский метод




х




Другие методы







х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

  • самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

  • закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.


^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов


Приводится характеристика всех видов и форм самостоятельной работы студентов, включая текущую и творческую/исследовательскую деятельность студентов:

6.1 ^ Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

-работе с лекционным материалом, поиске и обзоре литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме курса,

- выполнении домашних заданий, домашних контрольных работ,

- опережающей самостоятельной работе,

- изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

- подготовке к лабораторным работам;

- подготовке к контрольной работе и коллоквиуму, к зачету, экзамену.

6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

  1. Роль моделей и моделирования в познании

  2. Моделирование контактно-каталитических реакторов

  3. Моделирование кинетики гетерогенных химических реакторов



6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР), ориентирована на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов заключается в:. - поиске, анализе информации, структурировании и презентации информации,

- выполнении расчетно-графических работ;

- анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов.

- анализе научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме;

- исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах.




^ 6.2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине


  1. Модели массообменных процессов.

  2. Основное оборудование химико-технологических процессов.

  3. Теория подобия.

  4. Теория ошибок. Типы погрешностей. Влияние погрешностей на процессы.



^ 6.3 Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей.


^ 6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов


  1. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М. :Высшая школа,1991.-400с.

  2. Гартман Т.Н., Клушин Д.В. Основы компьютерного моделирования химико- технологических процессов: Учебное пособие для вузов.-М.:ИКЦ «Академкнига», 2006. – 416 с.

  3. Кравцов А.В., Ушева Н.В., Кузьменко Е.А., Фёдоров А.Ф. Математическое моделирование химико-технологических процессов. Лабораторный практикум. Часть 1. Томск., 2006.- 135 с.

  4. Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Из-во "Наука", 1976.


^ 7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения модуля дисциплины

В качестве средств ФОС используются:

  • Дискуссия на лекциях,

  • Присутствие на лекциях и лабораторных работах,

  • Проверка конспектов лекций,

  • Отчеты по лабораторным работам,

  • Зачет.


Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:

  • самостоятельного (под контролем учебного мастера) выполнения лабораторной работы,

  • взаимного рецензирования магистрантами работ друг друга,

  • устного опроса при защите отчетов по лабораторным работам и во время зачета (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).



^ 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля дисциплины

  • Основная литература:

  1. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М. :Высшая школа,1991.-400с.

  2. Гартман Т.Н., Клушин Д.В. Основы компьютерного моделирования химико- технологических процессов: Учебное пособие для вузов.-М.:ИКЦ «Академкнига», 2006. – 416 с.

  3. Кравцов А.В., Ушева Н.В., Кузьменко Е.А., Фёдоров А.Ф. Математическое моделирование химико-технологических процессов. Лабораторный практикум. Часть 1. Томск., 2006.- 135 с.

  4. Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Из-во "Наука", 1976.

  5. Бесков В.С. Общая химическая технология: Учебное пособие для вузов.- М.: ИКЦ «Академкнига», 2006.-446 с.

  6. Саутин С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Л.: «Химия», 1975. - 48 с.

  7. Л. П. Рузинов, Р. И. Слободчикова. Планирование эксперимента в химии и химической, технологии— М. : Химия, 1980. — 280 с. : ил. — (Химическая кибернетика) . — Библиогр.: с. 268-273.

  • Дополнительная литература:

  1. Ю. П. Адлер. Введение в планирование эксперимента. — М. : Металлургия, 1969. — 157 с.

  2. Математическая теория планирования эксперимента / под ред. С.М. Ермакова.–М.: Наука. Главная редакция физико- математической литературы, 1983.–392 с.

9. Материально-техническое обеспечение модуля дисциплины

При изучении основных разделов дисциплины, выполнении лабораторных работ студенты используют персональные компьютеры, применяя навыки компьютерной обработки экспериментальных результатов.


Программа одобрена на заседании

________________________________

__________________________________________________________


(протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.).


Автор(ы) _____________________________

Рецензент(ы) __________________________




Скачать 185,09 Kb.
оставить комментарий
Дата24.10.2012
Размер185,09 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх