9. Учебно-методическое и информационное обеспечение

УТВЕРЖДАЮ
Директор ЭНИН
______________ Завьялов В.М.
"__"__________2015 г.
БАЗОВАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
Направление ООП 13.03.01 «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА»
Профили подготовки: 1. Тепловые электрические станции; 2. Промышленная
теплотехника; 3. Автоматизация технологических процессов и производств в
теплоэнергетике и теплотехнике
Квалификация – Академический Бакалавр
Базовый учебный план приема 2015 г.
Курс 3,4 семестры 5,6,7,8
Количество кредитов 4
Код дисциплины ДИСЦ.В.М4.1
Виды учебной деятельности
Временной ресурс по очной форме обучения
Лекции, ч
Практические занятия, ч
Лабораторные занятия, ч
Аудиторные занятия, ч
0
Самостоятельная работа, ч
144
ИТОГО, ч
144
Вид промежуточной аттестации зачет в 5,6,7,8 семестре
Обеспечивающее подразделение кафедра АТЭС
Заведующий кафедрой ________________
А.С. Матвеев
Руководитель ООП
________________
А.М. Антонова
Преподаватель
________________
А.М. Антонова
2015г.
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины учебно-исследовательской работы
студентов (УИРС) является формирование базовых знаний и комплекса
умений, необходимых для решения задач инженерной деятельности;
усиление мотивации к получению знаний и умений в области
теплоэнергетики и теплотехники. УИРС является неотъемлемой составной
частью подготовки высококвалифицированных специалистов, имеющих
навыки самостоятельной исследовательской работы.
В результате изучения дисциплины у студентов должны
сформироваться знания, навыки и умения, позволяющие проводить
самостоятельный анализ функционирования тепловых и атомных
электростанций, их систем, элементов и узлов тепломеханического
оборудования. Эти знания и умения имеют не только самостоятельное
значение, но и создают условия для повышения академической успеваемости
путем усиления заинтересованности студента в поиске и накоплении знаний,
необходимых для углубленного изучения специальных дисциплин и
обеспечения базовой подготовки бакалавров по направлению 140100
«Теплоэнергетика и теплотехника».
1.2. Задачи изучения дисциплины
Для достижения целей, поставленных при изучении дисциплины,
студенты выполняют самостоятельное исследование в соответствии с
заданной темой индивидуального домашнего задания с последующей
защитой результатов выполненных исследований. В процессе выполнения
исследования проводится поиск, обработка, анализ и систематизация
материала по теме исследований. Решаемая конкретная научно-техническая
задача анализируется с использованием современной научно-технической
литературы.
Задачи УИРС:
• формирование мотивов учебно-исследовательской деятельности;
• освоение алгоритма научного исследования;
• формирование опыта выполнения индивидуального и командного
исследовательского задания;
• формирование опыта самостоятельной работы с литературными
источниками;
• формирование заинтересованности студента в поиске и накоплении
знаний, необходимых для углубленного изучения специальных дисциплин.
Формами УИРС являются: планирование и проведение эксперимента,
обработка экспериментальных данных; создание алгоритма решения
конкретной задачи; разработка плана решения проблемы (простого или
сложного); выполнение учебно-исследовательского проекта.
Проверка приобретенных знаний, навыков и умений осуществляется
посредством опроса студентов при защите ИДЗ и в процессе сдачи зачета.
УИРС проводится на базе кафедры Атомных и тепловых
электростанций (АТЭС), кафедры Теоретической и промышленной
теплотехники (ТПТ); кафедры Автоматизации теплоэнергетических
процессов (АТП).
Материальное обеспечение выполнения УИРС осуществляется за счет
бюджетных и хоздоговорных средств.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к профессиональному базовому модулю
учебного плана по направлению 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника».
Дисциплина необходима и обязательна для успешного освоения
последующих дисциплин профессионального цикла.
Пререквизиты: Творческий проект, Техническая термодинамика,
Гидрогазодинамика, Математическое моделирование и методы оптимизации,
Математические основы теории управления, Математическое моделирование
и расчеты теплотехнических систем, Механика 1.3, Материаловедение и
технология конструкционных материалов, Прикладной системный анализ.
Кореквизиты:
Тепломассообмен,
Физико-химические
основы
теплотехнических процессов, Механика 2.3, Экономика, Нетрадиционные и
возобновляемые источники энергии, Тепловые и атомные электрические
станции.
3. Результаты освоения дисциплины
После успешного освоения данной дисциплины образовательной
программы «Теплоэнергетика и теплотехника» студент способен:
применять гуманитарные, социально-экономические, математические,
естественно-научные и инженерные знания, компьютерные технологии для
решения задач расчета н анализа теплоэнергетических и теплотехнических
объектов, их систем и оборудования;
иметь практические знания технологий теплоэнергетической и
теплотехнической отраслей;
формулировать задачи в области теплоэнергетики и теплотехники,
анализировать и решать их с использованием всех требуемых и доступных
ресурсов;
планировать
и
проводить
необходимые
экспериментальные
исследования, связанные с определением параметров, характеристик и
состояния оборудования, объектов и систем теплоэнергетики и
теплотехники, интерпретировать данные и делать выводы;
применять современные методы и инструменты практической
инженерной деятельности при решении задач в области теплоэнергетики и
теплотехники;
использовать навыки устной, письменной речи, в том числе на
иностранном языке, компьютерные технологии для коммуникации,
презентации, составления отчетов и обмена технической информацией в
областях теплоэнергетики и теплотехники;
эффективно работать индивидуально и в качестве члена или лидера
команды, в том числе междисциплинарной для решения задач в области
теплоэнергетики и теплотехники.
В соответствии с поставленными целями в результате освоения
дисциплины студент должен:
знать:
 состояние и современные тенденции развития технического
прогресса в области теплотехники и теплоэнергетики в РФ и в мире;
 основные методы экспериментальных исследований объектов и
систем теплоэнергетики и теплотехники;
 основные способы выработки тепловой и электрической энергии;
технологии производства на тепловых, атомных, гидравлических, ветряных
электростанциях; нетрадиционные и возобновляемые источники энергии;
уметь:
 использовать методы планирования и организации индивидуальной
и командной работы;
 осуществлять подготовку исходных данных для решения
практических задач в области теплотехники и теплоэнергетики;
 анализировать
научно-техническую
информацию,
изучать
отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования;
 планировать эксперименты для решения определенной задачи
профессиональной деятельности;
владеть опытом:
 обоснования технических решений; математической обработки
результатов и составления научно-технических отчетов при проведении
исследовательской работы;
 экспериментальных исследований режимов работы технических
устройств и объектов теплоэнергетики и теплотехники;
 расчета эффективности применения современных методов
разработки ресурсо- и энергосберегающих и экологически чистых
технологий;
 использования основных методов организации самостоятельного
обучения и самоконтроля.
В результате освоения дисциплины (модуля) «Творческий проект
студентом должны быть достигнуты следующие результаты:
Таблица 2
Планируемые результаты освоения дисциплины (модуля)
№ п/п
Результат
РД1 Применять
базовые
математические,
естественнонаучные,
инженерные знания для решения исследовательских задач
РД2 Планировать, проводить и обрабатывать натурные и численные
эксперименты
РД3
Применять методы анализа научно-технической информации по
тематике исследования в области теплоэнергетики и теплотехники,
обосновывать результаты и составлять отчеты по исследовательской
работе
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Аннотированное содержание разделов дисциплины – не
предусмотрено
4.2 Содержание теоретического раздела дисциплины –
самостоятельная работа над темами:
Раздел 1. Выбор направления исследований
Общая классификация научных исследований. Научное направление как
наука или комплекс наук, в области которых ведутся исследования.
Структурные единицы научного направления: комплексные проблемы,
проблемы, темы и научные вопросы. Последовательность выполнения
исследовательской работы, основные этапы, их цели, задачи, содержание и
особенности выполнения.
Раздел 2. Библиографический поиск, составление литературного обзора
Полнота, достоверность и оперативность информации о важнейших
научных достижениях. Научные документы и издания, их классификация.
Государственная система научно-технической информации. Осуществление
сбора, обработки, анализа и систематизация информации по теме
исследований.
Раздел 3. Планирование, подготовка и проведение исследований
Общие принципы планирования и проведения исследований.
Раздел 4. Описание процесса исследования
Составление математического описания проектируемой системы и его
общего алгоритма работы.
Раздел 5. Анализ полученных результатов, формулирование выводов
Проведение анализа решаемой задачи с использованием современной
научно-технической литературы и патентных источников.
4.3 Содержание практического раздела дисциплины
Программа самостоятельной познавательной деятельности по
практическому разделу дисциплины включает выполнение исследования в
соответствии с темой индивидуального задания. Содержание УИРС
определяется заданием, которое составляется руководителем.
Количество и содержание этапов зависит от конкретного направления и
характера работы. Обязательными этапами являются проработка научной
литературы и патентных материалов, а также анализ полученных
результатов, формирование выводов и рекомендаций, составление отчета.
Этап проработки научной литературы и патентных материалов включает
в себя поиск информационных материалов, их изучение и анализ,
формулирование выводов.
Тематика УИРС относится к теплоэнергетике и, как правило, должна
быть связана с научными исследованиями, ведущимися на кафедре, а также с
разработкой новых лабораторных установок. УИРС увязана с
профилирующими дисциплинами кафедры и тематикой курсового проекта.
УИРС может носить экспериментальный, экспериментально-теоретический
или теоретический характер.
Основными направлениями, которым должна соответствовать тематика
УИРС, являются:
− исследование прогрессивных способов преобразования природной
энергии в электрическую;
− исследование
различного типа;
принципов
функционирования
электростанций
− исследование физических явлений и процессов в элементах, узлах и
установках электростанций;
− разработка, расчет и анализ схем новых электростанций или
лабораторных установок;
− исследование методов повышения экономической и экологической
эффективности тепловых электростанций.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение СР студентов
Самостоятельная работа является наиболее продуктивной формой
образовательной и познавательной деятельности студента в период обучения.
Для реализации творческих способностей и более глубокого освоения
дисциплины предусмотрены следующие виды самостоятельной работы: 1)
текущая и 2) творческая проблемно - ориентированная.
6.1. Текущая самостоятельная работа, направленная на углубление н
закрепление знаний студента, развитие практических умений включает:
 поиск и обзор литературы и электронных источников информации по
индивидуально заданной проблеме;
 составление письменных отчетов;
 подготовка к защите отчетов.
6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(TCP) включает н ориентирована на развитие интеллектуальных умений,
комплекса универсальных и профессиональных компетенций, повышение
творческого потенциала студентов и представляет собой выполнение
исследовательской работы.
 поиск, анализ, структурирование и презентация новой информации по
темам УИРС;
 исследовательская работа и участие в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах;
 анализ научных публикаций по теме;
 анализ статистических и фактических материалов по заданной теме,
проведение расчетов, составление схем и моделей на основе
статистических материалов;
6.3.
Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как
совокупность двух форм: контроль со стороны руководителя УИРС и
самоконтроль.
Контроль за текущей СРС по данной дисциплине осуществляется во
время еженедельных консультаций с руководителем УИРС и во время
конференц-недель каждого семестра обучения.
Самоконтроль зависит от определенных индивидуальных качеств
личности,
ответственности
за
результаты
своего
обучения,
заинтересованности в положительной оценке своего труда.
Задача руководителя УИРС состоит в том, чтобы создать условия для
выполнения самостоятельной работы (материально-техническое, учебнометодическое обеспечение), использовать различные стимулы для
реализации этой работы, повышать её значимость, и грамотно осуществлять
контроль самостоятельной деятельности студента (оценочные средства).
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
Для текущей оценки качества освоения дисциплины и её отдельных
модулей разработаны н используются следующие средства:
перечень тем научно-исследовательских работ.
- методические указания научных руководителей по тематике УИРС.
Промежуточная аттестация проходит в виде публичной защиты
результатов УИРС.
-
Оценка качества освоения дисциплины (модуля) производится по
результатам следующих контролирующих мероприятий:
Результаты
Контролирующие мероприятия
обучения по
дисциплине
Промежуточный отчет на конференц-неделе
Защита исследовательской работы
РД1, РД2, РД3
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение
дисциплины
Основная литература:
1. Трухний А.Д. Основы современной энергетики. – 5-е изд. – Москва : Изд.
Дом МЭИ, 2010. – 470 с.
2. Лисиенко В.Г. Совершенствование и повышение эффективности
энерготехнологий и производств. Т.1 / В.Г. Лисиенко. – М.: Теплотехник,
2010. – 688 с.
3. Экология энергетики / Под ред. В.Я. Путилова – М.: Изд. МЭИ, 2003. –
716 с.
Дополнительная литература
4. Эткин В.А. Энергодинамика. Синтез теорий переноса и преобразования
энергии / В.А. Эткин. – СПб.: Наука", 2008. – 410 с.
5. Автономов А.Б. Мировая энергетика: состояние, масштабы, перспективы,
устойчивость развития, проблемы экологии, ценовая динамика топливноэнергетических ресурсов//Электрические станции. 2003. №5 С. 55–64.
6. Дьяков А.Ф. Перспективы использования газовых турбин в
электроэнергетике России//Энергетик. 2003. №2. С. 4–10.
7. Фаворский О.Н. и др. Состояние и перспективы развития парогазовых
установок в энергетике России//Теплоэнергетика. 2003. № 2. С. 9–15.
8. Перспективы и проблемы использования ГТУ и ПГУ в российской
энергетике//Теплоэнергетика. 2002. № 9. – С. 2–5.
9. Арсеньев Г.В. Энергетические установки: Учебник для вузов по спец.
«Энергоснабжение». – М.: Высш. шк., 1991. 335с.: ил.
10. Арсеньев Г.В. и др. Тепловое оборудование и тепловые сети: Учебник для
вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 400 с.: ил.
Интернет-ресурсы
 www.rosteplo.ru
 ja-rammstein.com.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Указывается материально-техническое обеспечение дисциплины:
технические средства, лабораторное оборудование и др.
№
п/п
Наименование (компьютерные классы,
учебные лаборатории, оборудование)
Корпус, ауд.,
количество установок
1.
Компьютерные классы с доступом в интернет
2.
3.
Физическая лаборатория
Физическая лаборатория
корпус 4, аудитории
№ 31, 32, 25 комп.
к. 4, ауд. 101б,в.
к. 4, ауд. 33
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с
требованиями ФГОС по направлению подготовки бакалавров 13.03.01
«Теплоэнергетика и теплотехника».
Программа одобрена на заседании кафедры АТЭС (протокол № 58 от
«03» 06. 2015 г.).
Автор
_____________ Антонова А.М.
Рецензент
_____________ Беляев Л.А.
Приложение
Темы УИСР
Энергетический институт
Кафедра атомных и тепловых электростанций
№
Тема УИРС
1.
Энергосбережение в системе
собственных нужд ТЭС
2.
Теплообмен и динамика жидкости в
энергетических установках ТЭС
3.
Природоохранные технологии на ТЭС.
4.
Многократная сепарация в
турбоустановках
Краткое описание темы
Поиск технологических
решений по повышению
энергетической
эффективности
Численные методы
решения задач,
теплообмена и динамики
жидкости, алгоритмы,
физическое и
математическое
моделирование
Поиск технологических
решений по повышению
эффективности защиты от
выбросов на ТЭС.
ёеобходимые элементы
термодинамики,
принципиальные схемы
турбоустановок, варианты
Планируемые результаты
обучения
Максимал
ьное колво
студентов
в группе,
выполняю
щей
проект
ФИО
руководителя
Знание технологии и
терминологии
4
Литвак В.В.
Знание и умение применить
методы и алгоритмы решения
для поставленной задачи
теплообмена
4
Маслов Е.А.
Знание технологии и
терминологии
4
Вагнер М.А.
Представление о процессах в
турбинах
4
Калугин Б.Ф.
сепарации, оценка
влияния отдельных
факторов
5.
6.
7.
Материалы ядерных энергетических
реакторов
Топливо ядерных энергетических
реакторов
Методы измерения теплофизических
свойств конденсированных сред
Основные материалы,
используемые в качестве
замедлителя,
теплоносителя,
конструкционных
материалов и органов
регулирования. Их
теплофизические,
нейтронно-физические и
механические свойства
Основные материалы,
используемые в качестве
ядерного топлива. Их
теплофизические,
нейтронно-физические и
механические свойства
Обзор экспериментальных
методов определения
теплофизических свойств
веществ.
Знание и представление об
основных материалах,
используемых в
4
проектировании и эксплуатации
ядерных энергетических
реакторах.
Гвоздяков Д.В.
Знание и представление об
основных материалах,
используемых в качестве
топлива для ядерных
энергетических реакторов.
4
Губин В.Е.
Знать
профессиональную
терминологию
в
области
измерения
теплофизических
свойств
веществ
и
элементарные
экспериментальные методики
их определения.
5
Уметь
классифицировать
методы
измерения
теплофизических
свойств
веществ
и
оценивать
максимальную
погрешность
косвенных измерений.
Раков Ю.Я.
Владеть навыками поиска и
обработки технической
информации, навыками работы
в команде.
8.
9.
Типы и конструкции ядерных
энергетических установок
Изучение конструкций и
типов существующих и
перспективных ядерных
реакторов
Нетрадиционные и возобновляемые
источники энергии.
Обзор, изучение
конструкций
существующих установок,
рассмотрение наиболее
перспективных установок,
на возможность их
применения в сибирском
регионе.
Знание конструкций, принципов
работы и основных
характеристик энергетических,
транс-портных, исследовательских и перспективных ядерных
реакторов; процессов,
протекающих в активной зоне
ЯР.
Умение использования знаний о 4
конструкциях ядерных
реакторов в научноисследователь-ской и
профессиональ-ной
деятельности; Навыки
проведения литературного
поиска по теме научных
исследований.
Знание конструкций, принципов
работы и основных
энергетических характеристик
эксплуатируемых
энергоустановок.
Умение использования знаний о 4
конструкциях и
эксплуатационных
возможностях энергоустановок,
в научно-исследовательской и
профессиональной
Коротких А.Г.
Янковский С.А.
деятельности.
Навыки, проведение
литературного поиска по теме
научных исследований, выводы
по практической возможности
применения нетрадиционных и
возобновляемых источников
энергии в сибирских
климатических условиях.
Физические и конструктивные
10. особенности современных и
перспективных ядерных реакторов
Повышение эффективности
11. теплообменного оборудования атомных
электростанций
12.
Энергосбережение в системе
собственных нужд ТЭС
Общие характеристики
современных стандартов.
Проектный отклик на
чрезвычайные аварии.
Основные тренды
развития.
Обзор современных и
перспективных конструкций.
Формирование понимания
основных задач развития
ядерной энергетики.
Знать профессиональную
терминологию в области
теплообменного оборудования.
Уметь классифицировать
теплообменные аппараты по
Изучение
конструкций
конструктивным признакам.
кожухотрубных
Владеть навыками поиска и
теплообменных
обработки технической
аппаратов, обзор и анализ
информации.
способов повышения их
Обзор способов повышения
эффективности
эффективности теплообменных
аппаратов.
Навыки и умения оценочных
расчетов эффективности
теплообменников.
Поиск технологических
Знание технологии и
решений по повышению
терминологии
4
Кузьмин А.В.
4
Воробьев А.В.
4
Литвак В.В.
13.
Энергосбережение в системе
собственных нужд ТЭС
энергетической
эффективности
Поиск технологических
решений по повышению
энергетической
эффективности
Знание технологии и
терминологии
4
Литвак В.В.