Y/>' 1Й 1ПННПУ1 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский национальный исследовательский политехнический университет Механико-технологический факультет Кафедра «Материалы, технологии и конструирование машин» УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе д-р т^ж-уфк. проф. VHjfy Н. В. Лобов <&?А> / 6>У 2014 г. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «Новые конструкционные материалы и технологии» Основная образовательная программа подготовки магистров Направление 150700.68 «Машиностроение» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Магистерская программа Квалификация (степень) выпускника: Специальное звание выпускника Выпускающая кафедра: Форма обучения: Курс: 2. 15070053.68 Конструирование и надежность оборудования машиностроительных производств магистр магистр-инженер «Материалы, технологии и конструирование машин» очная Семестр: 3 Трудоёмкость: - кредитов по рабочему учебному плану: - часов по рабочему учебному плану: Виды контроля: Зачет: - 3 ЗЗЕ 72 ч Пермь 2014
20
Embed
Y/>' - pstu.rupstu.ru/files/file/rpd_uop/magistry/novye_konstrukcionnye_materialy_i... · Кафедра «Материалы, технологии и конструирование
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Y / > '
1Й 1ПННПУ1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Механико-технологический факультет Кафедра «Материалы, технологии и конструирование машин»
УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе д-р т^ж-уфк. проф.
VHjfy Н. В. Лобов <&?А> / 6>У 2014 г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «Новые конструкционные материалы и технологии»
Основная образовательная программа подготовки магистров Направление 150700.68 «Машиностроение»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Магистерская программа
Квалификация (степень) выпускника: Специальное звание выпускника
Выпускающая кафедра:
Форма обучения:
Курс: 2.
15070053.68 Конструирование и надежность оборудования машиностроительных производств
магистр магистр-инженер
«Материалы, технологии и конструирование машин»
очная
Семестр: 3
Трудоёмкость: - кредитов по рабочему учебному плану: - часов по рабочему учебному плану:
Виды контроля: Зачет: - 3
ЗЗЕ 72 ч
Пермь 2014
2 Рабочая программа дисциплины «Новые конструкционные материалы и технологии»
разработана на основании:
• федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утверждённого приказом Министерства образования и науки Российской Федерации «9» ноября 2009 г. номер приказа «555» по направлению подготовки магистров 150700.68 «Машиностроение»;
• компетентностной модели выпускника ООП по направлению подготовки 150700 «Машиностроение», магистерская программа 15070053.68 Конструирование и надежность оборудования машиностроительных производств, утвержденной <&(Y:» #<£ 2(£jr.\
• базового учебного плана очной формы обучения по направлению подготовки 150700.62 «Машиностроение», магистерская программа «Конструирование и надежность оборудования машиностроительных производств», утверждённого «29» августа 2011 г.;
Рабочая программа согласована с рабочими программами дисциплин «Основы научных исследований», «Математические методы в инженерии», «Технологичность конструкторских разработок», «Компьютерно-интегрированное станко-инструментальное производство», участвующих в формировании компетенций совместно с данной дисциплиной.
Разработчик д-р техн. наук, доц. • / v € ^ — Е.В. Матыгуллина
Рецензент канд. техн. наук, проф. ИЛг~~^ ХА.И. Дегтярев
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Материалы. технологии и конструирование машин» « 2<Р » 0̂ > 201^/ г., протокол № ™
Заведующий кафедрой, ведущей дисциплину, д-р техн. наук, проф. *Т/^У A.M. Ханов
Рабочая программа одобрена учебно-методической комиссией Механико-технологического факультета « (М » Оу 20 Wг., протокол № J
Председатель учебно-методической комиссии _̂ Механико-технологического Факультета, канд. техн. наук, доц. ^ s ^ Z ^ О.В. Силина
СОГЛАСОВАНО Заведующий выпускающей кафедрой «Материалы, технологии и конструирование машин», д-р техн. наук, проф. W/У^ A.M. Ханов
Начальник управления образовательных Программ, канд. техн. наук, доцент / APfjf Д. С. Репецкий
3
1 Общие положения
1.1 Цель учебной дисциплины «Новые конструкционные материалы» - формирование комплекса знаний и умений рационального использования в заданных условиях эксплуатации конструкционных материалов на основе металлов и сплавов, полимеров, керамик и композитов.
В процессе изучения данной дисциплины студент осваивает следующие компетенции: - способность собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам (ОК-4); - способность разрабатывать технические задания на проектирование и изготовление машин, приводов, оборудования, систем и нестандартного оборудования и средств технологического оснащения, выбирать оборудование и технологическую оснастку (ПК-1).
1.2 Задачи дисциплины: - изучение основных типов и характеристик состава, структуры и свойств
современных конструкционных материалов;
- изучение технологических и эксплуатационных свойств основных видов
и классов конструкционных материалов, их связи с параметрами состава,
структуры и поверхностных характеристик;
- изучение сравнительных характеристик и возможностей конструкцион
ных и функциональных материалов, областей и перспектив их применения;
- формирование умений анализа и обобщения научно-технической ин
формации по определению свойств и проектированию технологических про
цессов формирования основных типов конструкционных материалов и изделий
из них;
- формирование навыков определения основных физико-механических
свойств конструкционных материалов по свойствам компонентов, их соотно
шению.
1.3 Предметом освоения дисциплины являются следующие объекты:
- классификация и эксплуатационные свойства новых конструкционных мате
риалов;
- связь эксплуатационных свойств конструкционных материалов с их составом
и структурными характеристиками;
- перспективные области применения новых конструкционных материалов;
- современные технологии формирования изделий из новых материалов.
4
1.4 Место дисциплины в структуре профессиональной подготовки выпускников.
Дисциплина «Новые конструкционные материалы» относится к базовой
части цикла профессиональных дисциплин и является обязательной дисципли
ной при освоении ООП по профилю магистерской программы 15070053.68
«Конструирование и надежность оборудования машиностроительных произ
водств».
После изучения дисциплины обучающийся должен освоить части указан
ных в пункте 1.1 компетенций и демонстрировать следующие результаты:
• знать:
- основные типы новых конструкционных материалов;
- физико-механические свойства новых конструкционных материалов и
методы их определения;
- требования, предъявляемые к конструкционным материалам и принципы
их выбора;
- взаимосвязь между структурой, составом и свойствами конструкционных
материалов;
- современные технологии формирования изделий из конструкционных
материалов;
- области применения новых конструкционных материалов.
• уметь:
- идентифицировать на основании маркировки конструкционные материа
лы и определять возможные области их применения.
• владеть:
- методами оценки явлений, происходящих при направленном изменении
В таблице 1.1 приведены предшествующие и последующие дисциплины,
направленные на формирование компетенций, заявленных в пункте 1.1.
5
Таблица 1.1 -Дисциплины, направленные на формирование компетенции
Код Наименование компетенции Предшествующие
дисциплины
Последующие дисциплины
Общекультурные компетенции
ОК-4 Способность собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам
1.Философские проблемы науки и техники
1 .Основы научных исследований.организация и планирование эксперимента
Профессиональные компетенции ПК-1 Способность разрабатывать технические
задания на проектирование и изготовление машин, приводов, оборудования, систем и нестандартного оборудования и средств технологического оснащения, выбирать оборудование и технологическую оснастку
1 .Программирование на станках с ЧПУ 2.Технологии и оборудование для прецизионной обработки 3. Технология финишной обработки материалов
1.Компьютерные технологии в машиностроении 2.Теория надежности 3. Компьютерно-интегрированное станко-инстру-ментальное производство 3.Критерии работоспособности машин и механизмов 4. Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением 5.Предметно-ориентированные системы автоматизированного проектирования 6. Математическое моделирование в машиностроении
2 Требования к результатам освоения учебной дисциплины
Учебная дисциплина обеспечивает формирование части компетенций ОК-4, ПК-1.
2.1 Дисциплинарная карта компетенции ОК-4
Формулировка компетенции: Способность собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, науч-ным и этическим проблемам
Код
ОК-4.М2.Б.01
Формулировка дисциплинарной части компетенции: Способность собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для оценки рациональности использования в заданной области техники новых конструкционных материалов
Требования к компонентному составу компетенции
Перечень компонентов
В результате освоения компетенций студент знает: -физико-механические свойства новых кон
струкционных материалов и методы их оценки;
-требования, предъявляемые к конструкцион
ным материалам и принципы их выбора;
-взаимосвязь между структурой, составом и
свойствами конструкционных материалов;
-современные технологии формирования изде
лий из конструкционных материалов.
умеет: - идентифицировать на основании маркировки
конструкционные материалы и определять воз
можные области их применения.
владеет: - методами оценки явлений, происходящих при
направленном изменении эксплуатационных
свойств конструкционных материалов.
Виды учебной работы
Лекции.
Самостоятельная ра
бота студентов по
изучению теоретиче
ского материала.
Практические заня
тия. Самостоятельная
работа студентов по
решению практиче
ских задач.
Практические заня
тия. Самостоятельная
работа по подготовке
к зачёту
Средства оценки
Реферат.
Индивидуальные
задания по выпол
нению практиче
ских заданий
Отчёт о выполне
нии практического
задания.
Вопросы к зачёту
2.2. Дисциплинарная карта компетенции ПК-1
Формулировка компетенции: Способность разрабатывать технические задания на проектирование и изготовление машин, приводов, оборудования, систем и нестандартного оборудования и средств технологического оснащения, выбирать обору-дование и технологическую оснастку
Код
ПК-1.М2.Б.01
Формулировка дисциплинарной части компетенции: Способность выбирать технологический процесс формирования изделий из конструкционных материалов
Требования к компонентному составу компетенции
Перечень компонентов
В результате освоения компетенций студент знает:
-современные технологии формирования изде
лий из конструкционных материалов.
умеет: -определять возможные области рационального
технологии. Конденсационный метод. Основные методы получения порошков
для изготовления наноматериалов. Конструкционные, инструментальные и
триботехнические наноматериалы.
4.3 Перечень тем практических занятий
Таблица 4.2 - Темы практических занятий
№ п.п.
1
Номер темы дисциплины
2
/
2
3
4
5
6
7
8
9
Наименование темы практического занятия
Идентификация чугунов и сталей по их маркировке
Анализ критериев выбора рациональных областей применения цветных сплавов Анализ фазовых диаграмм сплавов
Изучение признаков классификации конструкционных керамических материалов и основных технологических параметров их производства Анализ условий повышения эксплуатационных свойств композиционных материалов Изучение методов исследования механических свойств полимерных материалов Анализ критериев выбора рациональных областей применения си-таллов Анализ критериев выбора рациональных областей применения конструкционных материалов, полученных методами порошковой металлургии Изучение принципов выбора технологических процессов изготовления конструкционных наноструктурных материалов
4.4 Перечень тем лабораторных работ
Таблица 4.3 - Темы лабораторных работ
№ п.п.
1
Номер темы дисциплины
2
Наименование темы лабораторной работы
Не предусмотрены
12
4.5 Виды самостоятельной работы студентов
Таблица 4.4 - Виды самостоятельной работы студентов (СРС)
Номер темы (раздела)
дисциплины 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Вид самостоятельной работы студентов
2
подготовка к практическим занятиям подготовка к практическим занятиям изучение теоретического материала подготовка к практическим занятиям изучение теоретического материала подготовка к практическим занятиям изучение теоретического материала изучение теоретического материала подготовка реферата
Итого: в ч / в ЗЕ
Трудоёмкость, часов
->
2 2
5 2 5 2 5 5
20 48
4.5.1. Изучение теоретического материала
Тематика вопросов: Тема № 3: Состав и свойства элинварных сплавов. Тема № 5: Свойства волокон для армирования металлических КМ. Тема № 7: Металлические стекла. Тема № 8: Антифрикционные порошковые материалы.
4.5.2. Реферат Тематика рефератов: 1. Износостойкие чугуны. 2. Сравнительные свойства высокопрочных сталей. 3. Сравнительные характеристики алюминиевых сплавов, стали и чугуна. 4. Повышение вязкости разрушения керамических материалов. 5. Слоистые композиционные материалы. 6. Стеклотекстолиты. 7. Пористые фильтрующие элементы. 8. Конструкционные, инструментальные и триботехнические наномате-
риалы.
5 Образовательные технологии, используемые для формирования компетенций
Проведение лекционных занятий по дисциплине основывается на активном
методе обучения, при которой учащиеся не пассивные слушатели, а активные
участники занятия, отвечающие на вопросы преподавателя. Вопроса препода
вателя нацелены на активизацию процессов усвоения материала. Преподава-
13 тель заранее намечает список вопро- сов, стимулирующих ассоциативное
мышление и установления связей с ранее освоенным материалом.
Практические занятия проводятся на основе реализации метода обучения
практическое занятие проводится по своему алгоритму. При проведении
практических занятий преследуются следующие цели: применение знаний
отдельных дисциплин и креативных методов для решения проблем; отработка
командных навыков взаимодействия.
6. Управление и контроль освоения компетенций
6.1 Текущий контроль освоения заданных дисциплинарных частей компетенций
Текущий контроль освоения дисциплинарных частей компетенций прово
дится в следующих формах:
• опрос для анализа усвоения материала предыдущей лекции.
6.2 Рубежный и промежуточный контроль освоения заданных дисциплинарных частей компетенций
Рубежный контроль освоения дисциплинарных частей компетенций про
водится по окончании изучения разделов дисциплины в следующих формах:
• защита практических работ (модуль 1, 2);
• защита реферата.
6.3 Итоговый контроль освоения заданных
дисциплинарных частей компетенций
1) Зачёт Условия проставления зачёта по дисциплине:
- зачёт по дисциплине выставляется по итогам проведённого промежуточ
ного контроля и при выполнении заданий всех практических занятий, а также
после защиты рефератов.
2) Экзамен Не предусмотрен
Фонды оценочных средств, включающие типовые задания, контрольные работы, тесты и методы оценки, критерии оценивания, перечень контрольных точек и таблица планирования результатов обучения, позволяющие оценить ре
14
зультаты освоения данной дисциплины, входят в состав УМКД на правах отдельного документа.
6.4 Виды текущего, рубежного и итогового контроля освоения элементов и частей компетенций
Таблица 6.1 - Виды контроля освоения элементов и частей компетенций
Контролируемые результаты освоения дисциплины (ЗУВы)
Знает:
- типы физико-механические свойства новых конструкционных материалов; - требования, предъявляемые к конструкционным материалам и принципы их выбора; - взаимосвязь между структурой, составом и свойствами конструкционных материалов; - современные технологии формирования изделий из конструкционных материалов.
Умеет:
- идентифицировать на основании маркировки конструкционные материалы и определять возможные области их применения.
Владеет:
- методами оценки явлений, происходящих при направленном изменении эксплуатационных свойств конструкционных материалов.
Вид контроля
*ТТ
+
+
+
РТ КР ГР (KF ПЗ
+
+
+
+
+
+
Зачёт
+
+
+
+
+
+
15
7. График учебного процесса по дисциплине
Таблица 7.1 - График учебного процесса по дисциплине
Вид работы
Раздел:
Лекции
Практические занятия
Семинары
Лабораторные работы
КСР
Самостоятельная работа студента
Модуль:
Контр.тестирование Дисциплин. контроль
Распределение часов по учебным неделям
1 2 3 4
Р1
1 1
2
2
2
М
2
5
5 6
Р2
1
1
2
2
5
[1
7 8 9 10 11 12 13 14
РЗ
1
1 2
1
2
1
2
2
2
-> j
15 16 17 18
Р4
2
5 20
М2
Итого
4
18
2
48
Зачёт
16
8 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины