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 подготовки19.03.01. Биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план19_03_01_Биотех-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 18,5
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 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 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

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 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 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
1.4. Кристаллические и аморфные твердые тела. Дефекты кристаллического строения. Дислокационная структура и прочность металлов. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
1.5. Основные понятия дисциплины «Материаловедение и технология материалов». Сам. работа 5 14 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
2.4. Свойства материалов и методы их исследования Сам. работа 5 10 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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
3.4. Диаграммы состояния сплавов. Диаграмма состояния железо-углерод. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
3.5. Диаграмма состояния железо-углерод. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
3.6. Термическая и химико-термическая обработка металлов и сплавов. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
3.7. Металлы. Сплавы черных и цветных металлов Сам. работа 5 6 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
4.3. Неметаллические и композиционные материалы. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
4.4. Неорганическое стекло, керамические материалы. Свойства и технология получения. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
4.5. Пластмассы. Резины. Клеящие и лакокрасочные материалы. Древесные материалы. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
4.6. Неметаллические и композиционные материалы Сам. работа 5 14 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
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, Л2.1, Л1.2, Л2.2
5.3. Материалы с особыми магнитными свойствами, электрическими, тепловыми и прочностными свойствами. Практические 5 2 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
5.4. Материалы с особыми свойствами. Гибридные материалы. Лабораторные 5 4 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
5.5. Современные материалы с особыми свойствами и технология их производства. Поведение материалов в особых условиях Сам. работа 5 17 ОПК-2, ПК-9 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2

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 - 19.03.01.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 Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение: учебник для вузов: изд. 4-е. перераб. и доп.- СПб.: ХИМИЗДАТ, 2007
Л2.2 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 Windows 7 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная);
Microsoft Office 2010 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная).
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.
502К учебно-исследовательская лаборатория препаративного органического синтеза - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель; лабораторные столы, стулья; вытяжной шкаф; весовой стол, мешалка магнитная аналоговая с подогревом Daihan WiseStir MSН-20A, набор химической посуды; набор реактивов; перемешивающее устройство с цифровым управлением; плитки электрические; мешалки верхнеприводные и магнитные; наборы химической посуды; наборы химических реактивов; компьютер.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Содержатся в ФОС.