МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Материаловедение и технология конструкционных материалов

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Направление подготовки19.03.01. Биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план19_03_01_Биотех-3-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 56
самостоятельная работа 25
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (5) Итого
Недель 17,329999923706
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 22 22 22 22
Лабораторные 24 24 24 24
Практические 10 10 10 10
Сам. работа 25 25 25 25
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
доктор хим. наук, профессор, Смагин В.П.

Рецензент(ы):
кандидат хим. наук, доцент, Харнутова Е.П.

Рабочая программа дисциплины
Материаловедение и технология конструкционных материалов

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 19.03.01 БИОТЕХНОЛОГИЯ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.03.2015г. №193)

составлена на основании учебного плана:
19.03.01 Биотехнология
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 27.08.2019 г. № 1
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Темерев С.В., доктор хим. наук, доцент


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 27.08.2019 г. № 1
Заведующий кафедрой Темерев С.В., доктор хим. наук, доцент


1. Цели освоения дисциплины

1.1.- сформировать общее представление о различных классах конструкционных материалов и технологиях их получения;
- познакомить с основными свойствами конструкционных материалов и методами их исследования;
- сформировать понимание важности владения знаниями о конструкционных материалах.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2 способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
ПК-9 владением основными методами и приемами проведения экспериментальных исследований в своей профессиональной области; способностью проводить стандартные и сертификационные испытания сырья, готовой продукции и технологических процессов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- классификацию, структуру и основные свойства конструкционных материалов;
- методы исследования конструкционных материалов;
- общие принципы получения конструкционных материалов;
- области применения конструкционных материалов.
3.2.Уметь:
3.2.1.- применять основные законы физики и химии для описания структуры и свойств конструкционных материалов;
- оценивать безопасность конструкционных материалов и технологии их получения.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.оценивания свойствах и применения методов исследования материалов и их безопасности.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Основные понятия дисциплины «Материаловедение и технология материалов».
1.1. Основные понятия, цели и задачи дисциплины «Материаловедение и технология материалов». Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.2, Л2.1
1.2. Общее представление о строении веществ и материалов. Атомный, молекулярный и фазовый уровни строения материалов. Химическая связь и физические взаимодействия в материалах. Газообразное, жидкое, твердое и плазменное агрегатные состояния вещества. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
1.3. Основные понятия дисциплины «Материаловедение и технология материалов». Строение веществ и материалов. Виды химической связи и физические взаимодействия в материалах. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
1.4. Кристаллические и аморфные твердые тела. Дефекты кристаллического строения. Дислокационная структура и прочность металлов. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
1.5. Основные понятия дисциплины «Материаловедение и технология материалов». Сам. работа 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
Раздел 2. Свойства материалов и методы их исследования
2.1. Определение и общая характеристика механических, физических, химических и технологических свойств материалов. Взаимосвязь «состав-строение-свойства». Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
2.2. Механические свойства материалов. Стандартные образцы. Методы определения свойств материалов, основанные на использовании стандартных образцов. Безобразцовые методы определения свойств материалов. Неразрушающие методы контроля за изменением свойств. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
2.3. Механические, технологические, физические и химические свойства материалов. Специальные свойства. Взаимосвязь «состав – строение – свойства». Методы и инструменты определения различных свойств. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
2.4. Свойства материалов и методы их исследования Сам. работа 5 4 Л1.1
Раздел 3. Металлы. Сплавы черных и цветных металлов
3.1. Сплавы. Классификация и свойства сплавов. Основные типы диаграмм состояния двухкомпонентных сплавов. Правило фаз. Правило отрезков. Связь свойств сплавов с типом диаграммы состояния. Примеры диаграмм состояния сплавов. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1
3.2. Железо и его сплавы. Диаграмма состояния железо-углерод. Классификация и маркировка углеродистых сталей. Область применения углеродистых сталей. Чугуны. Классификация и маркировка чугунов. Влияние углерода и примесей на свойства чугунов. Стали и сплавы специального назначения: жаропрочные, износостойкие, инструментальные и штамповочные. Легированные стали. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
3.3. Цветные металлы и их сплавы. Алюминий и алюминиевые сплавы. Медь. Медные сплавы. Влияние легирующих элементов и примесей на свойства медных сплавов. Магниевые и титановые сплавы. Термическая и химико-термическая обработка металлов и сплавов. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
3.4. Диаграммы состояния сплавов. Диаграмма состояния железо-углерод. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
3.5. Диаграмма состояния железо-углерод. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
3.6. Термическая и химико-термическая обработка металлов и сплавов. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
3.7. Металлы. Сплавы черных и цветных металлов Сам. работа 5 6 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
Раздел 4. Неметаллические и композиционные материалы
4.1. Неметаллические и композиционные материалы. Полимеры. Пластмассы. Резины. Клеящие и лакокрасочные материалы. Древесные материалы. Неорганическое стекло, ситаллы, керамические материалы. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
4.2. Композиционные материалы. Классификация. Основные принципы упрочнения и методы определения прочности композиционных материалов. Физико-технологические основы получения композиционных материалов. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
4.3. Неметаллические и композиционные материалы. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
4.4. Неорганическое стекло, керамические материалы. Свойства и технология получения. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
4.5. Пластмассы. Резины. Клеящие и лакокрасочные материалы. Древесные материалы. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
4.6. Неметаллические и композиционные материалы Сам. работа 5 6 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
Раздел 5. Современные материалы с особыми свойствами и технология их производства. Поведение материалов в особых условиях
5.1. Материалы с особыми магнитными свойствами, электрическими, тепловыми и прочностными свойствами. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
5.2. Поведение материалов в особых условиях. Жаропрочность и методы ее повышения. Длительная прочность материалов. Термическая усталость. Влияние агрессивных внешних сред. Коррозия металлов (химическая, электрохимическая). Основные способы защиты металлов от коррозии. Лекции 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
5.3. Материалы с особыми магнитными свойствами, электрическими, тепловыми и прочностными свойствами. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
5.4. Материалы с особыми свойствами. Гибридные материалы. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1
5.5. Современные материалы с особыми свойствами и технология их производства. Поведение материалов в особых условиях Сам. работа 5 5 ОПК-2, ПК-9 Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Приведены в ФОС
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Прикреплен к РПД

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 А. П. Гаршин, С. М. Федотова ; под общ. ред. А. П. Гаршина Материаловедение в 3 т. Том 1. Абразивные материалы : учебник для академического бакалавриата М. : Издательство Юрайт, 2017 www.biblio-online.ru/book/D4DAE64E-FCB0-403E-B13C-BA010AEF8137.
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Р. И. Дедюх Материаловедение и технологии конструкционных материалов: учебное пособие для прикладного бакалавриата М. : Издательство Юрайт, 2018 www.biblio-online.ru/book/67C8C00A-88BF-4BC9-97B7-A56B81DA54C7
Л2.2 Ю.П. Солнцев, Ю.П. Ермаков, В.Ю. Пирайнен Технология конструкционных материалов: учебник для вузов Санкт-Петербург : Химиздат, 2006 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
6.4. Перечень информационных справочных систем
Информационная справочная система:
СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/).
Профессиональные базы данных:
1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com);
2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
510К весовая комната Весовой стол, весы технические, весы аналитические, шкафы для хранения посуды
510К лаборатория аналитической химии; лаборатория химико-аналитическая - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые 1шт.; сушильный шкаф, муфельная печь, дистиллятор, раковина, шкафы для хранения реактивов – 3 шт.; оборудование, инструменты и приспособления, принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (15 человек): вытяжные шкафы, вытяжной зонт, микроскоп, плитки электрические, прибор для определения температуры плавления, установки для титрования, термометры ртутные, штативы, баня песочная, баня водяная, штативы для качественного анализа, центрифуга, пробки (стеклянные, резиновые, корковые), металлическое оборудование, набор химической посуды, набор химических реактивов.
501К лаборатория проблем комплексной безопасности; кабинет безопасности жизнедеятельности; кабинет безопасности жизнедеятельности и охраны труда - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 44 посадочных места; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; стационарный экран; стационарный проектор: Optoma DS347 - 1 ед.; средства индивидуальной защиты, комплект индивидуальных дозиметров, манекен-тренажер для реанимационных мероприятий; набор плакатов.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Советы по планированию и организации времени, необходимого для изучения дисциплины.
Рекомендуется следующим образом организовать время, необходимое для изучения дисциплины:
Изучение конспекта лекции в тот же день, после лекции – 10-15 минут.
Изучение конспекта лекции за день перед следующей лекцией – 10-15 минут.
Изучение теоретического материала по учебнику и конспекту – 1 час в неделю.
Подготовка к практическому занятию – 2 час.
Подготовка к лабораторному занятию – 2 час.
2. Описание последовательности действий студента («сценарий изучения дисциплины»).
Для понимания материала и качественного его усвоения рекомендуется такая последовательность действий:
А. После прослушивания лекции и окончания учебных занятий, при подготовке к занятиям следующего дня, нужно сначала просмотреть и обдумать текст лекции, прослушанной сегодня (10-15 минут).
Б. При подготовке к лекции следующего дня, нужно просмотреть текст предыдущей лекции, подумать о том, какая может быть тема следующей лекции (10-15 минут).
В. В течение недели выбрать время (не менее 1час) для работы с литературой в библиотеке.
Г. При подготовке к практическим занятиям следующего дня, необходимо сначала прочитать основные понятия и подходы по теме предстоящего занятия. При выполнении упражнения или задачи нужно сначала понять, что требуется в задаче, какой теоретический материал нужно использовать, наметить план решения задачи.
Д. Рекомендации по использованию материалов учебно-методического комплекса. Рекомендуется использовать методические указания по курсу, текст лекций преподавателя (если он имеется).
Е. Рекомендации по работе с литературой. Теоретический материал курса становится более понятным, когда дополнительно к прослушиванию лекции и изучению конспекта, изучаются и книги. Легче освоить курс придерживаясь одного учебника и конспекта. Рекомендуется, кроме «заучивания» материала, добиться состояния понимания изучаемой темы дисциплины. С этой целью рекомендуется после изучения очередного параграфа выполнить несколько простых упражнений на данную тему или/и ответить на вопросы для самоконтроля. Кроме того, очень полезно мысленно задать себе следующие вопросы (и попробовать ответить на них): о чем этот параграф, какие новые понятия введены, каков их смысл, что даст это на практике?