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

Материаловедение и технология материалов
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Направление подготовки18.03.01. Химическая технология
ПрофильХимическая технология синтетических биологически активных веществ, химико-фармацевтических препаратов и косметических средств
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план18_03_01_ХимТех-1-2020
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 56
самостоятельная работа 61
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (5) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 22 22 22 22
Лабораторные 24 24 24 24
Практические 10 10 10 10
Сам. работа 61 61 61 61
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 144 144 144 144

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 материалов

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 18.03.01 ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.08.2016г. №1005)

составлена на основании учебного плана:
18.03.01 ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

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

Протокол от 17.06.2020 г. № 7
Срок действия программы: 2020-2021 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 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 17.06.2020 г. № 7
Заведующий кафедрой Темерев С.В., доктор хим. наук, доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1.- сформировать общее представление о различных классах материалов и технологиях их получения;

- познакомить с основными свойствами материалов и методами их исследования;

- сформировать понимание важности владения знаниями о материалах для обеспечении техносферной безопасности.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-17: готовностью проводить стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий и технологических процессов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- классификацию, структуру и основные свойства материалов;
- методы исследования материалов;
- общие принципы получения материалов;
- области применения материалов.
3.2.Уметь:
3.2.1.- применять основные законы физики и химии для описания структуры и свойств материалов;
- оценивать безопасность материалов и технологии их получения.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.определения структуры, свойств и безопасности материалов. Проведения и описания исследований, в том числе экспериментальных.

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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, 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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.3. Основные понятия дисциплины «Материаловедение и технология материалов». Строение веществ и материалов. Виды химической связи и физические взаимодействия в материалах. Практические 5 2 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.4. Кристаллические и аморфные твердые тела. Дефекты кристаллического строения. Дислокационная структура и прочность металлов. Практические 5 2 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.5. Основные понятия дисциплины «Материаловедение и технология материалов». Сам. работа 5 11 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.3. Механические, технологические, физические и химические свойства материалов. Специальные свойства. Взаимосвязь «состав – строение – свойства». Методы и инструменты определения различных свойств. Лабораторные 5 4 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.4. Свойства материалов и методы их исследования Сам. работа 5 18 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, 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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
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 ПК-17 Л1.1, Л2.1
3.4. Диаграммы состояния сплавов. Диаграмма состояния железо-углерод. Практические 5 2 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.5. Диаграмма состояния железо-углерод. Лабораторные 5 4 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.6. Термическая и химико-термическая обработка металлов и сплавов. Лабораторные 5 4 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.7. Металлы. Сплавы черных и цветных металлов Сам. работа 5 10 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.2. Композиционные материалы. Классификация. Основные принципы упрочнения и методы определения прочности композиционных материалов. Физико-технологические основы получения композиционных материалов. Лекции 5 2 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.3. Неметаллические и композиционные материалы. Практические 5 2 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.4. Неорганическое стекло, керамические материалы. Свойства и технология получения. Лабораторные 5 4 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.5. Пластмассы. Резины. Клеящие и лакокрасочные материалы. Древесные материалы. Лабораторные 5 4 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.6. Неметаллические и композиционные материалы Сам. работа 5 10 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
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 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.3. Материалы с особыми магнитными свойствами, электрическими, тепловыми и прочностными свойствами. Практические 5 2 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.4. Материалы с особыми свойствами. Гибридные материалы. Лабораторные 5 4 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.5. Современные материалы с особыми свойствами и технология их производства. Поведение материалов в особых условиях Сам. работа 5 12 ПК-17 Л1.1, Л1.2, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Содержатся в ФОС
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств
Прикреплен к РПД
Приложения
Приложение 1.   ФОС МиТМ - 18.03.01.doc

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Каллистер У.Д., Ретвич Д.Дж., Малкин А.Я. Материаловедение: от технологии к применению (металлы, керамика, полимеры): СПб.: Научные основы и технологии, 2011
Л1.2 / В. В. Плошкин Материаловедение: учеб. пособие для вузов М. : Юрайт, 2013
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 М. Ф. Эшби, Д. Джонс Конструкционные материалы. Полный курс : учеб. пособие Долгопрудный : Интеллект, 2010
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Материаловедение и технология (конструкционных) материалов https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=6295
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office 10 (Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011;
Adobe Reader https://wwwimages2.adobe.com/content/dam/acom/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf;
7-Zip https://www.7-zip.org/license.txt;
Windows 10 Pro (Майкрософт (Microsoft Corporation), 2019. Код продукта: 00330-53093-09223-ААОЕМ.
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
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.
005К помещение для хранения оборудования, лабораторной посуды и материалов Стеллажи; химическая посуда; вспомогательное лабораторное оборудование
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
104К лаборатория спецпрактикумов кафедры физической и неорганической химии - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Лабораторные мебель на 12 посадочных мест; шкаф для хранения посуды; сейф для хранения реактивов; весы ВЛР-200; муфельная печь; вытяжной шкаф; калориметр В-08МА; вольтметр цифровой постоянного тока Щ-15-16; центрифуга ОПН-8УХЛ-4.2; элект. плитка; рН-340; колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК-2МП -1; весы ВЛКТ-500;

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания и рекомендации для студентов по подготовке к лекционным занятиям
Подготовка к лекциям осуществляется студентами в рамках самостоятельной работы по курсу. Она предусматривает работу с книгами, документами, первоисточниками; проработку материала лекции по рекомендованным учебникам, учебным пособиям и другим источниками информации с целью углубления знаний по данной теме.
В ходе лекционных занятий по дисциплине необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспектирование лекций – сложный вид вузовской аудиторной работы, предполагающий интенсивную умственную деятельность студента. В процессе конспектирования не следует записывать дословно всю лекцию. Целесообразно вначале понять основную мысль, излагаемую преподавателем, а затем записать ее. Желательно запись осуществлять, оставляя поля, на которых позднее, при самостоятельной работе с конспектом, можно сделать дополнительные записи, отметить непонятные места. Конспект лекции лучше подразделять на пункты. Этому в большой степени будут способствовать вопросы плана лекции, предложенные преподавателям. Следует обращать внимание на акценты, выводы, которые делает преподаватель, отмечая наиболее важные моменты в лекционном материале замечаниями «важно», «нужно запомнить» и т.п. Можно делать это и с помощью разноцветных маркеров, подчеркивая термины и определения. Целесообразно разработать собственную систему сокращений, аббревиатур и символов общераспространенных слов и выражений, специальных терминов. Работа над конспектом лекции по дисциплине не заканчивается в лекционной аудитории, а продолжается студентом дома, при этом обучающийся повторяет содержание лекционного материала, знакомится с рекомендованной литературой, делает себе пометки в тексте лекции, продолжает конспект. Работая над конспектом лекций, всегда необходимо использовать литературу, которую рекомендовал преподаватель. Именно такая серьезная, кропотливая работа с лекционным материалом позволит глубоко овладеть материалом по дисциплине.
Методические указания и рекомендации студентам по подготовке к практическим занятиям
Теоретические вопросы и практические задания практических занятий, рекомендуемая литература сообщаются преподавателем на лекционных занятиях, а также содержатся в рабочей программе дисциплины. Начинать подготовку к практическому занятию надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции рассматривается не весь материал темы, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его. Заканчивать подготовку следует составлением плана (конспекта) по каждому изучаемому вопросу. Это позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам. При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю.
Методические указания и рекомендации для студентов по работе на практических занятиях
На практическом занятии студент должен быть готовым к ответу на все представленные в рабочей программе теоретические вопросы по теме занятия, проявить максимальную активность при их рассмотрении. Выступление с ответом должно строиться свободно, убедительно и аргументировано. Преподаватель следит, чтобы выступление не сводилось к простому воспроизведению текста, не допускается чтение конспекта. При этом студент может обращаться к записям конспекта лекций и непосредственно к первоисточникам. Результат такой работы должен проявиться в способности студента свободно ответить на теоретические вопросы, его участии в коллективном обсуждении вопросов изучаемой темы, правильном выполнении практических заданий, предложенных преподавателем тестов.
Методические указания и рекомендации для студентов по организации самостоятельной работы
Для углубления, расширения и детализирования полученных знаний студентам отводятся часы на самостоятельную работу. Это может быть конспектирование и работа с книгой, документами, первоисточниками; доработка и оформление записей по лекционному материалу; проработка материала по учебникам, учебным пособиям и другим источниками информации и др. Самостоятельную работу лучше всего планомерно осуществлять весь семестр, предусматривая при этом регулярное повторение пройденного материала. Цель самостоятельной работы – закрепить полученные знания в рамках отдельных тем по дисциплине, сформировать умения и навыки по решению вопросов, составляющим содержание курса. При необходимости студент может получить индивидуальную консультацию у преподавателя.
Методические указания к выполнению лабораторных работ
Лабораторные занятия позволяют интегрировать теоретические знания и формировать практические умения и навыки студентов в процессе учебной деятельности.
Цели лабораторных занятий по дисциплине:
1. Закрепление теоретического материала путем систематического контроля за самостоятельной работой студентов;
2. Формирование умений использования теоретических знаний в процессе выполнения лабораторных работ;
3. Развитие аналитического мышления путем обобщения результатов лабораторных работ.
Структура и последовательность занятий: на первом, вводном, занятии проводится инструктаж студентов по охране труда, технике безопасности и правилам работы в лаборатории по инструкциям утвержденного образца с фиксацией результатов в журнале инструктажа. Студенты также знакомятся с основными требованиями преподавателя по выполнению учебного плана, с графиком прохождения лабораторных занятий, с графиком прохождения контрольных заданий, с основными формам отчетности по выполненным работам и заданиям.
Студентам для выполнения лабораторных работ необходима специальная лабораторная тетрадь, которая должна быть соответствующим образом подписана, простые карандаши, линейка. Для каждого занятия подготовлены методические указания по выполнению лабораторной работы.
Структура лабораторного занятия:
1. Объявление темы, цели и задач занятия.
2. Проверка теоретической подготовки студентов к лабораторному занятию.
3. Выполнение лабораторной работы.
4. Подведение итогов занятия (формулирование выводов).
5. Проверка лабораторных тетрадей.
В начале занятия называется его тема, цель и этапы проведения. По теме занятия проводится беседа, что необходимо для осознанного выполнения лабораторной работы (по контрольным вопросам). На лабораторных работах задания выполняются в соответствии с методическими указаниями. Перед уходом из лаборатории студенты должны навести порядок на рабочем месте.