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

Моделирование технологических процессов

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра органической химии
Направление подготовки18.04.01. Химическая технология
ПрофильИнновационная химическая и биотехнологическая переработка растительного сырья
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план18_04_01_Химтех-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 76
Виды контроля по семестрам
зачеты: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (2) Итого
Недель 23,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 6 6 6 6
Практические 26 26 26 26
Сам. работа 76 76 76 76
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.б.н., Доцент, Минаков Денис Викторович

Рецензент(ы):
к.х.н., Доцент, Микушина Ирина Владимировна

Рабочая программа дисциплины
Моделирование технологических процессов

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 18.04.01 ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 21.11.2014 г. № 1494)

составлена на основании учебного плана:
18.04.01 Химическая технология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра органической химии

Протокол от 22.06.2020 г. № 11
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Базарнова Наталья Григорьевна, д.х.н., профессор


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 органической химии

Протокол от 22.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой Базарнова Наталья Григорьевна, д.х.н., профессор


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью изучения дисциплины является формирование системы знаний, умений и навыков в области разработки и применения математических моделей химико-технологических процессов и аппаратов.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-4 готовностью к использованию методов математического моделирования материалов и технологических процессов, к теоретическому анализу и экспериментальной проверке теоретических гипотез
ПК-2 готовностью к поиску, обработке, анализу и систематизации научно-технической информации по теме исследования, выбору методик и средств решения задачи
ПК-3 способностью использовать современные приборы и методики, организовывать проведение экспериментов и испытаний, проводить их обработку и анализировать их результаты
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- базовые понятия, законы и методы математического моделирования материалов и технологических процессов;
- основные подходы к анализу и систематизации научно-технической информации, использующихся при моделировании технологических процессов;
- основные подходы к организации и планированию экспериментов и испытаний.
3.2.Уметь:
3.2.1.- использовать базовые понятия, законы и методы математического моделирования материалов и технологических процессов;
- проводить анализ и систематизацию научно-технической информации по теме исследования;
- применять полный факторный эксперимент для моделирования технологических процессов.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- навыками теоретического анализа и экспериментальной проверки теоретических гипотез;
- навыками выбора методик и средств решения задач поиска и анализа научно-технической информации;
- навыками планирования экспериментов и построения эмпирических регрессивных моделей;
- современными методиками организации и проведения экспериментов и испытаний.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Основы теории моделирорвания
1.1. Модели и моделирование Лекции 2 1 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
1.2. Математическое маделирование Лекции 2 1 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
1.3. Алгоритм построения моделей Лекции 2 1 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
1.4. Виды моделей и моделирования Практические 2 4 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
1.5. Функции моделей Практические 2 4 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
1.6. Основы теории моделирорвания Сам. работа 2 30 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
Раздел 2. Построение эмпирических регрессивных моделей
2.1. Планирование и проведение эксперимента Лекции 2 1 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
2.2. Регрисиионные модели Лекции 2 2 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
2.3. Полный факторный эксперимент Практические 2 4 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
2.4. Регрессивные модели с одной переменной Практические 2 4 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
2.5. Регрессивные модели с несколькими входными переменами Практические 2 6 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
2.6. Интерпретация и оптимизация регрессивных моделей Практические 2 4 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1
2.7. Построение эмпирических регрессивных моделей Сам. работа 2 46 ОПК-4, ПК-2, ПК-3 Л2.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Вопросы приведены в фонде оценочных средств
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
Приведен в приложении

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 В. В. Кафаров, М. Б. Глебов. Математическое моделирование основных процессов химических производств: учебное пособие Москва : Издательство Юрайт, 2020., 2020 https://urait.ru/bcode/455050
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Т. Н. Гартман, Д. В. Клушин. Моделирование химико-технологических процессов. Принципы применения пакетов компьютерной математики : учебное пособие: учебное пособие Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 404 с. — ISBN 978-5-8114-3900-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. , 2020 e.lanbook.com
Л2.2 Бабина О. И., Мошкович Л. И. Имитационное моделирование процессов планирования на промышленном предприятии: Научные монографии Сибирский федеральный университет, 2014 biblioclub.ru
Л2.3 Мазуркин П. М., Сафин Р. Г., Просвирников Д. Б. Статистическое моделирование процессов деревообработки: Учебники и учебные пособия для ВУЗов Издательство КНИТУ, 2014 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Курс в Moodle portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office 10 (Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011 (бессрочно);
Adobe Reader http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf;
7-Zip http://www.7-zip.org/license.txt;
Windows 10 Pro (Майкрософт (Microsoft Corporation), 2019. Код продукта: 00330-53093-09223-ААОЕМ (бессрочно).

6.4. Перечень информационных справочных систем
Научная электронная библиотека
БД Scopus
БД Web of Science

1. Федеральный институт промышленной собственности https://www.fips.ru/about/
2. Издательство Springer https://europe-books.eu/?gclid=Cj0KCQjwmcWDBhCOARIsALgJ2Qcr34nW0MJkT04UYbqMbr2s4p1889CuXrza-8jW-ORDptpIQSVHhosaAj0xEALw_wcB

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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)
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
005К помещение для хранения оборудования, лабораторной посуды и материалов Стеллажи; химическая посуда; вспомогательное лабораторное 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.
013К лаборатория ИК и УФ-спектроскопии - учебная аудитория для проведения 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; переносная доска; переносная мультимедиа техника; комплект для прессовки таблеток с гидравлическим прессом; спектрофотометр УФ (Agilent); ИК-спектрометр Infraium FT-801; излучатель инфракрасный, SPECORD 75 IR, SPECORD UV VIS; набор кювет; комплект кювет KBr: пресс гидравлический, программный пакет Zair 3.5, программный пакет OPUS 6.5; МФУ; Фурье-спектрометр; спектрофотометр; набор химической посуды; набор реактивов; компьютер Aquarius Std MS_SC140 C2600/D512/HDD160/DVDRW/LCD - панель BenQ 17", Вытяжной шкаф.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания к самостоятельной работе
Самостоятельная работа студентов – это индивидуальная учебная деятельность студентов, осуществляемая под руководством, но без непосредственного участия преподавателя. Самостоятельная работа студентов по дисциплине включает в себя: углубленный анализ материалов лекций; работу с литературой для изучения тем, которые не разбираются на занятиях; выполнение самостоятельных работ, направленных на формирование практических навыков. В начале семестра студенту необходимо ознакомиться с основным содержанием курса, перечнем литературы и учебно-методических материалов, графиком контроля, шкалой оценок и правилом вычисления рейтинга, возможностями повышения рейтинга. При выполнении студентом индивидуальной работы предусмотрено посещение консультаций: с целью снятия возможных затруднений; с целью демонстрации максимального готового материала для возможной корректировки.
Самостоятельная внеаудиторная работа студентов обеспечена электронными учебно-методическими ресурсами (система Moodle), возможностью общения студента с преподавателем посредством электронной почты, доступом в Internet.

Методические указания к лекционным занятиям
При подготовке к лекции рекомендуется:
1. просмотреть записи предшествующей лекции и восстановить в памяти ранее изученный материал;
2. полезно просмотреть и предстоящий материал будущей лекции;
3. если задана самостоятельная проработка отдельных фрагментов темы прошлой лекции, то ее надо выполнить не откладывая;
4. психологически настроиться на лекцию.

Методические указания к зачету
Изучение дисциплины завершается зачетом. Подготовка к зачету способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, получаемых, в процессе обучения, а также применению их к решению практических задач. Готовясь к зачету, студент ликвидирует имеющиеся пробелы в знаниях, углубляет, систематизирует и упорядочивает свои знания. На зачете студент демонстрирует то, что он приобрел в процессе обучения по конкретной учебной дисциплине.
Требования к организации подготовки к зачету те же, что и при занятиях в течение семестра, но соблюдаться они должны более строго. Вначале следует просмотреть весь материал по сдаваемой дисциплине, отметить для себя трудные вопросы. Обязательно в них разобраться. В заключение еще раз целесообразно повторить основные положения, используя при этом листы опорных сигналов.
Систематическая подготовка к занятиям в течение семестра позволит использовать время экзаменационной сессии для систематизации знаний.