Рабочая программа учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1 – 21/01 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" УТВЕРЖДАЮ Директор института ___________В. В. Лопатин «___» ___________ 20__ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ОБЩАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП 150100 «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ» ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ, ПРОГРАММА) Материаловедение и технологии материалов (по областям): в машиностроении КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011г. КУРС 2 СЕМЕСТР 4 КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4 ПРЕРЕКВИЗИТЫ: Математика, химия, физика, общее материаловедение и технологии материалов, экология КОРЕКВИЗИТЫ: Материаловедение, термическая и химико-термическая обработка металлов, перенос энергии и массы, основы теплотехники, основы проектирования технологических процессов ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС: Лекции 18 часов (ауд.) Лабораторные занятия 36 часов (ауд.) Практические (семинарские) занятия часов (ауд.) Курсовой проект в семестре ____ часов (ауд.) Курсовая работа в _____ семестре ____ часов (ауд.) АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 54 час. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 36 час. ИТОГО 90 час. ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: Экзамен в семестре Зачет в 4 семестре ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ: кафедра ММС ИФВТ Заведующий кафедрой _____________ В.Е. Панин Руководитель ООП _____________ Б.Б. Овечкин Преподаватель ______________ Е.А. Иванова 2011 г. Документ: Рабочая программа Разработчик: Иванова Е.А, доцент каф. ММС, к.т.н. Рабочая программа учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1 – 21/01 1. Цели освоения модуля (дисциплины) Формирование у обучающихся знаний и умений в области учения о металлургии. Ознакомить с основными способами металлургического производства, научить анализировать условия осуществления технологических процессов получения чугуна, стали, ферросплавов и цветных металлов. 2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП Математический и естественнонаучный цикл. Вариативная часть Б2.В.1.4. Для успешного освоения курса студент должен освоить программы дисциплин: математика, химия, физика, общее материаловедение и технологии материалов, экология. Параллельно с данной дисциплиной могут изучаться курсы: материаловедение, термическая и химикотермическая обработка металлов, перенос энергии и массы, основы теплотехники, основы проектирования. 3. Результаты освоения модуля (дисциплины) В результате освоения дисциплины студент должен/будет: знать теории металлургических процессов; основы процессов производства чугуна, стали и цветных металлов; доменное производство, процесс внедоменного получения железа, производства стали в конвертерах, мартеновских печах и электропечах, процессы получения спецсталей, ферросплавов, цветных металлов и сплавов; уметь написать основные этапы производства чугуна, стали и наиболее распространенных цветных металлов; анализировать условия протекания основных металлургических процессов, производить необходимые технологические расчеты; владеть (методами, приёмами) методами расчета шихты доменного процесса получения чугуна; методами выбора и расчета количества необходимых материалов сталеплавильного производства. В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции: 1.Универсальные (общекультурные) культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3); способностью находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4); умением использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5); стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, к устранению пробелов в знаниях и к обучению на протяжении всей жизни (ОК-6); сознанием социальной значимости своей будущей профессии, высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8); владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-14); 2 Разработчик: Иванова Е.А., доцент каф. ММС, к.т.н. Рабочая программа учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1 – 21/01 2. Профессиональные (общепрофессиональные, в научно-исследовательской, расчетноаналитической, в производственной, проектно-технологической и в организационноуправленческой деятельности) владеть основами методов исследования, анализа, диагностики и моделирования свойств веществ (материалов), физических и химических процессов в них и в технологиях получения, обработки и модификации материалов, некоторыми навыками их использования в исследованиях и расчетах (ПК-3); владеть навыками использования (под руководством) методов моделирования, оценки прогнозирования и оптимизации технологических процессов и свойств материалов, стандартизации и сертификации материалов и процессов (ПК-5); уметь использовать на практике современные представления наук о материалах, о влиянии микро- и нано- масштаба на свойства материалов, взаимодействии материалов с окружающей средой, электромагнитным излучением и потоками частиц (ПК-7); уметь применять основные типы современных неорганических и органических материалов для решения производственных задач, владеть навыками выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований технологичности, экономичности, надежности и долговечности, экологических последствий их применения (ПК-9); владеть навыками использования традиционных и новых технологических процессов, операций, оборудования, нормативных и методических материалов по технологической подготовке производства, качеству, стандартизации и сертификации изделий и процессов с элементами экономического анализа и учетом правил техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и норм охраны труда (ПК-10); владеть навыками использования технических средств для измерения и контроля основных параметров технологических процессов, свойств материалов и изделий из них (ПК-11); использовать принципы механизации и автоматизации процессов производства, выбора и эксплуатации оборудования и оснастки, методы и приемы организации труда, обеспечивающие эффективное, экологически и технически безопасное производство (ПК-12); владеть основами проектирования технологических процессов и технологической документацией, навыками расчета и конструирования деталей (ПК-13); владеть основами системы управления качеством продукции и навыками внедрения этой системы (ПК-15); 4. Структура и содержание модуля (дисциплины) 4.1 Приводится аннотированное содержание разделов модуля (дисциплины): Введение: Содержание и значение курса. История отечественной металлургии и её современное состояние. Учебная литература. Тема 1. Металлургия чугуна. Структура доменного производства. Сырые материалы и их подготовка. Доменный процесс. Виды выплавляемого чугуна. Устройство доменной печи. Внедоменное получение железа. Тема 2. Производство стали. 3 Разработчик: Иванова Е.А., доцент каф. ММС, к.т.н. Рабочая программа учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1 – 21/01 Структура сталеплавильного производства. Виды выплавляемой стали. Основные процессы сталеплавильного производства: бессемеровский, томасовский и кислородно-конверторный процесс. Мартеновский процесс. Электросталеплавильное производство. Разливка стали в слитки и непрерывная разливка. Структура слитка. Тема 3. Производство ферросплавов. Назначение ферросплавов и способы их производства. Устройство ферросплавных печей. Технология производства ферросилиция, ферромарганца, феррохрома и ферротитана. Тема 4. Металлургия цветных металлов. Назначение цветных металлов. Металлургия Металлургия алюминия. меди. Металлургия никеля. 4.2 Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности. Таблица 1 – Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения Название раздела/темы Введение 1. Металлургия чугуна 2. Производство стали 3. Производство ферросплавов 4. Металлургия цветных металлов Итого Аудиторная работа (час) ЛК ПР/Сем. ЛАБ 2 5 12 5 12 1,5 4 1,5 8 15 36 СРС (час) – 10 10 8 8 36 Контр Итого раб. – 2 1 28 1 28 0,5 14 0,5 18 3 90 5. Образовательные технологии Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражена в матрице (см. табл. 2). Таблица 2 – Методы и формы организации обучения (ФОО) ФОО ЛК Методы IT-методы Работа в команде Case-study Игра Методы проблемного обучения Обучение на основе опыта Опережающая самостоятельная работа ПР/Сем. 18 Тр*., МК** СРС 20 29,5 8 10 29,5 30 4 Разработчик: Иванова Е.А., доцент каф. ММС, к.т.н. К. пр. Рабочая программа учебной дисциплины Проектный метод Поисковый метод Исследовательский метод Другие методы * - Тренинг, ** - Мастер-класс Ф ТПУ 7.1 – 21/01 4 25,5 36 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Характеристика всех видов и форм самостоятельной работы студентов, включая текущую и творческую/исследовательскую деятельность студентов: 6.1 Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений, заключается в следующем: работа с лекционным материалом, поиск литературы и электронных источников информации по проблеме курса, опережающая самостоятельная работа, изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку, подготовка к лабораторным работам; подготовка к контрольным работам, к зачету. 6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР), ориентированная на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов включает: поиск, анализ, структурирование информации, анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме. 6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по модулю (дисциплине) СРС состоит в проработке лекционного материала, подготовке к практическим занятиям и контрольным работам и в выполнении индивидуальных заданий. Образцы тем индивидуальных заданий (выдаются по усмотрению преподавателя для отстающих студентов на проработку пропущенной темы): Задание № 1. – Конструкция доменной печи. Задание № 2. – Железные руды. На самостоятельную проработку выносятся следующие темы дисциплины: 1. Основные химические реакции в ходе доменной плавки. 2. Виды выплавляемых сталеплавильным процессом сталей (основные, кислые, электростали, высококачественные стали). 6.4 Контроль самостоятельной работы Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателя. Текущий и итоговый контроль производится в соответствии с рейтинговой системой. Образцы вопросов для самоконтроля: 1) Какие существуют типы железных руд? 2) Что такое кокс? 3) В чем сущность кислородно-конверторного процесса? 6.5 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов 1) Воскобойников В.Г. Общая металлургия. 2) Линчевский Б.В. Металлургия черных металлов. 3) Уткин Н.И. Металлургия цветных металлов. 5 Разработчик: Иванова Е.А., доцент каф. ММС, к.т.н. Рабочая программа учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1 – 21/01 4) Известия ВУЗов. Черная металлургия: журнал 5) Известия вузов. Цветная металлургия: журнал. 6) Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов. 7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения модуля (дисциплины) Для оценки текущей успеваемости проводятся рубежные контрольные работы после изучения каждого раздела модуля (дисциплины), оценка промежуточной аттестации студентов по итогам освоения модуля (дисциплины) проводится в виде зачета по билетам. Перечень заданий и вопросов рубежных контрольных работ и билетов итогового контроля (зачета) дают возможность студенту продемонстрировать своим ответом, а преподавателю оценить степень усвоения теоретических и фактических знаний, приобретенные студентами, практические умения, профессиональные и универсальные (общекультурные) компетенции студентов. Образцы вопросов контрольных (рубежных) работ: Контрольная работа № 1 1. Что такое кокс? 2. Как модно получить железо без применения кокса? Контрольная работа № 2 1. Что является топливом в кислородно-конвертерном процессе? 2. Из каких основных частей состоит мартеновская печь? Контрольная работа № 3 1. Что называется ферросплавами? 2. Назовите способы производства ферросплавов. Контрольная работа № 4 1. Медные руды и материалы, подготовка сырых материалов у плавке. 2. Руды и их подготовка в металлургии никеля. Образцы вопросов билетов итогового контроля (зачета): Вопросы: 1. Какие ферросплавы Вы знаете? 2. Что такое литье? 3. Какие продукты получают в результате доменной плавки? 4. Что такое железорудные и металлизированные окатыши 8. Рейтинг качества освоения модуля (дисциплины) При изучении дисциплины "Общая металлургия" используется рейтинговая система оценки знаний студентов. В соответствии с рейтинговой системой текущий контроль производится ежемесячно в течение семестра путем балльной оценки качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы) и результатов практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем). Промежуточная аттестация (зачет) производится в конце семестра также путем балльной оценки. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов текущей оценки в течение семестра и баллов промежуточной аттестации в конце семестра по результатам зачета. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам (60 – текущая оценка в семестре, 40 – промежуточная аттестация в конце семестра). В нее входят: 1) посещение лекционных занятий 9 лк х 1 б 9 баллов 2) посещение лабораторных занятий и 6 Разработчик: Иванова Е.А., доцент каф. ММС, к.т.н. Рабочая программа учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1 – 21/01 выполнение заданий 3) выполнение (рубежных) контрольных работ 5) рейтинг зачета 18 лб. х 1,5 б 27 баллов 4 кр х 6 б 24 баллов 40 баллов Недели Таблица 3 – Рейтинг-план освоения модуля (дисциплины) в течение семестра 1 2 Текущий контроль Теоретический материал Разделы Введение. Модуль 1 Модуль 1. Модуль 1 Модуль 2 Модуль 2 Модуль 2 Модуль 3 Модуль 3 Модуль 4 Модуль 4 Вопросы 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Сумма баллов в семестре Баллы Практическая деятельность Задачи Задания Проблемы Итого Баллы 1 1 по М1 1 1 1 1 1 1 1 1 Баллы по М1 1,5 КР по М1 1,5 КР по М1 по М2 по М2 по М3 по М4 9 7,5 по М1 по М2 по М2 КР по М2-3 по М3 по М4 по М4 по М4 КР 7,5 1,5 1,5 3 7,5 3 1,5 3 1,5 9 1,5 51 2,5 1 8,5 1 2,5 1 8,5 2,5 1,5 3 7,5 3 1,5 3 1,5 9 1,5 60 Дополнительными баллами поощряются активные студенты за участие в олимпиадах (по профилю дисциплины), написание рефератов, досрочную сдачу домашнего задания. Студент допускается к сдаче зачета, если он выполнит учебный план (посещение лекционных занятий, посещение практических занятий и семинаров, выполнение заданий, выполнение контрольных (рубежных) работ и т.д.) и набрал не менее 50 баллов. Максимальный рейтинг экзамена составляет 40 баллов. Форма проведения зачета по билетам. Зачет считается сданным, если студент набрал не менее 10 баллов. Общий рейтинг переводится в оценку исходя из суммы баллов за выполнение учебного плана и сдачи зачета по соотношению: от 55 до 69 баллов удовлетворительно; от 70 до 89 баллов хорошо; более 90 баллов отлично. При недостатке в семестре баллов для допуска к зачету студент может дополнительно набрать баллы, выполняя индивидуальные самостоятельные задания. 7 Разработчик: Иванова Е.А., доцент каф. ММС, к.т.н. Рабочая программа учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1 – 21/01 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины) основная литература: 1) Воскобойников В.Г. Общая металлургия. дополнительная литература: 2) Линчевский Б.В. Металлургия черных металлов. 3) Уткин Н.И. Металлургия цветных металлов. 4) Известия ВУЗов. Черная металлургия: журнал 5) Известия вузов. Цветная металлургия: журнал. 10. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины) При изложении и изучении дисциплины используется следующее материальнотехническое обеспечение: 1) мультимедийное оборудование 108 и144 ауд. 8 корп. ТПУ при чтении лекций; 2) компьютерный класс; 3) действующее лабораторное оборудование; При самостоятельной проработке домашних заданий и написания индивидуальных работ студентам рекомендуется пользоваться библиотечным фондом литературы (учебниками и периодическими изданиями), а также методическими указаниями по выполнению самостоятельных и практических работ. Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки 150100 «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ». Программа одобрена на заседании каф. ММС ИФВТ (протокол № ___ от «___» __________ 20__ г.). Автор – доц., к.т.н. Е.А. Иванова Рецензент – доц., к.т.н. Е.В. Беликов 8 Разработчик: Иванова Е.А., доцент каф. ММС, к.т.н.