Современные материалы и технологии pdf by VyatGGU

Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с федеральными государственными требованиями (приказ Минобрнауки РФ № 1365 от 16.03.2011, в ред. от 29.08.2011) по специальности 13.00.02 Теория и методика обучения и воспитания (технология и общетехнические дисциплины). Рабочая программа дисциплины разработана Г. Н. Некрасовой, доктором педагогических наук, профессором кафедры технологии и методики преподавания технологии ВятГГУ; В.А. Крысовой, кандидатом педагогических наук, доцентом, доцентом кафедры технологии и методики преподавания технологии ВятГГУ.

Рецензент – А.Н. Богатырев, доктор педагогических наук, профессор кафедры технологии и методики преподавания технологии ВятГГУ, старший научный сотрудник института содержания и методов РАО; Л.В. Морилова, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии и методики преподавания технологии ВятГГУ.

Рабочая программа дисциплины утверждена на заседании кафедры технологии и методики преподавания технологии ВятГГУ 27.09.2011 г., протокол № 2.

 Вятский государственный гуманитарный университет (ВятГГУ), 2011г.  Крысова В.А., Некрасова Г. Н., 2011 г.

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Цель: формирование у аспирантов знаний по использованию современных материалов и инновационных технологий, применяющихся в современном производстве и влияющих на повышение эффективности производства, улучшение качества продукции и ее конкурентоспособности. Задачи: овладеть знаниями о современных материалах и новых технологиях, применяемых в различных сферах современного производства, познакомиться с системами автоматизированного проектирования и освоить навыки работы с данными системами. 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «Современные материалы и технологии» 2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы Общий объем (по РУП)

Виды учебной работы

Общая трудоемкость (в ч./ в З.Е.) Аудиторные занятия Лекции Лабораторные Практические, семинарские занятия Самостоятельная работа аспирантов Виды контроля*

очная

заочная

72/2 36 20 16 36 зачет

72/2 12 8 4 60 зачет

* зачет, если кандидатский экзамен (реферат или другая работа)

2.2. Тематический план

Практические занятия, семинары Самостоятель ная работа аспирантов

Лекции

Раздел I. Современные материалы Тема 1.1. Высокие технологии ХХI века Тема 1.2. Классификация и основные характеристики свойств объектов технологической деятельности: собственных, потребительских, технологических, эксплуатационных Тема 1.3. Перспективные технологические направления создания текстильных материалов Тема 1.4. Создание материалов с заданными свойствами

Самостоятель ная работа аспирантов

1. 2.

Разделы, основные темы дисциплины

Практические занятия, семинары

№ п/п

Лекции

Часы на изучение дисциплины Очная форма Заочная форма

Тема 1.5. Исследование материалов, оценка качества продукции. Раздел 2. Технологии современного производства Тема 2.1 Структура и содержание технологических процессов моделирования, конструирования, проектирования и управления для разных сфер технологической деятельности Тема 2.2. Сферы использования современных технологий в производстве Тема 2.3. Ресурсосберегающие технологии. Экология производства. Раздел 2. Автоматизация технологических процессов Тема 2.1. Обзор систем автоматизированного проектирования Тема 2.2. Возможности использования САПР в различных областях промышленности

14. Тема 2.3. Приемы работы с САПР

15. Тема 2.4. Использование информационных технологий в производстве

7. 8.

10. 11. 12.

13.

ИТОГО:

2.3. Содержание разделов, основных тем дисциплины «Современные материалы и технологии» Раздел I. Современные материалы Тема 1.1. Высокие технологии ХХI века Использование высоких технологий для производства материалов. Биотехнологии, лазерные технологии, нанотехнологии. Тема 1.2. Классификация и основные характеристики свойств объектов технологической деятельности: собственных, потребительских, технологических, эксплуатационных Тема 1.3. Перспективные технологические направления создания текстильных и конструкционных материалов. Разработка текстильных материалов с заданными свойствами: самоочищающиеся ткани, ткани «невидимки», пуленепробиваемые ткани, «умные» материалы Тема 1.4. Создание материалов с заданными свойствами Тема 1.5. Исследование материалов, оценка качества продукции.

Раздел 2. Технологии современного производства Тема 2.1. Структура и содержание технологических процессов моделирования, конструирования, проектирования и управления для разных сфер технологической деятельности Тема 2.2. Сферы использования современных технологий в производстве Использование робототехники, нано- и лазерных технологий на производстве. Классификация, состав и структура оборудования для разных сфер технологической деятельности. Тема 2.3. Ресурсосберегающие технологии. Экология производства. Раздел 3. Автоматизация технологических процессов Тема 2.1. Обзор систем автоматизированного проектирования Общие сведения о САПР. Характеристика структуры САПР. Тема 2.2. Возможности использования САПР в различных областях промышленности Отечественные и зарубежные системы автоматизированного производства. Области их применения в текстильной, автомобильной промышленности, в приборостроение Тема 2.3. Приемы работы с САПР Знакомство с интерфейсом 2-3-х САПР. Выполнение проектноконструкторских работ по теме. Тема 2.4. Использование информационные технологии в производстве 3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ дисциплины «Современные материалы и технологии» 3.1. Методические рекомендации для преподавателя Дисциплина «Современные материалы и технологии» изучается аспирантами в соответствии с учебным планом специальности 13.00.02 Теория и методика обучения и воспитания (технология и общетехнические дисциплины). Содержание занятий направлено на овладение аспирантами знаний о новых технологиях, применяемых в различных сферах современного производства, познакомиться с системами автоматизированного проектирования и освоить навыки работы с данными системами. Занятия по данной дисциплине необходимо проводить в компьютерном классе, имеющем доступ к сети Интернет, что позволяет аспирантам пользоваться специализированными сайтами и оперативной информацией по теме занятия. 3.2. Методические указания для аспирантов Дисциплина «Современные материалы и технологии» изучается аспирантами в соответствии с учебным планом специальности 13.00.02 Теория и методика обучения и воспитания (технология и общетехнические дисциплины). Самостоятельная работа аспирантов включает в себя изучение, конспектирование литературных источников, выполнение письменных и устных 6

заданий преподавателей, а так же практических заданий, направленных на приобретение навыков работы с системами автоматизированного проектирования. На занятиях по дисциплине «Современные материалы и технологии» аспиранты должны овладеть знаниями о новых технологиях, применяемых в различных сферах современного производства, познакомиться с системами автоматизированного проектирования и освоить навыки работы с данными системами. Раздел 1. Современные материалы Тема 1.1.: Высокие технологии ХХI века Контрольные вопросы: 1. Какие технологии ХХI века, являются инновационными? 2. Какие технологии относятся к «высоким технологиям»? Литература: 1.Бузов, Борис Александрович. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство) [Текст] : учеб. / Б. А. Бузов, Н. Д. Алыменкова ; под ред. Б. А. Бузова. - 4-е изд., испр. - М. : Академия, 2010. - 448 с. 2.Измайлова, Елена Васильевна. Современные технологии личностноориентированного образования в вузе [Текст] : учеб. пособие / Е. В. Измайлова; Вятский социально-экономический ин-т. - Киров : Изд-во ВятГГУ, 2012. - 175 с Задание для самостоятельной работы: Проанализировать возможности использования перспективных инновационных технологий в различных отраслях производства: мебельной, автомобильной, швейной), а так же в графической и технологической подготовке специалистов. Тема 1.2. Классификация и основные характеристики свойств объектов технологической деятельности: собственных, потребительских, технологических, эксплуатационных Контрольные вопросы: 1. Перечислите основные характеристики потребительских, технологических эксплуатационных свойств объектов технологической деятельности. Литература: 1.Измайлова, Елена Васильевна. Современные технологии личностноориентированного образования в вузе [Текст] : учеб. пособие / Е. В. Измайлова ; Вятский социально-экономический ин-т. - Киров : Изд-во ВятГГУ, 2012. - 175 с. Задание для самостоятельной работы: Выполните анализ объектов технологической деятельности. Тема 1.3.: Перспективные технологические направления текстильных и конструкционных материалов. Контрольные вопросы: 1.Какие свойства текстильных материалов можно спроектировать? 7

создания

2. На чем основывается принцип разработки «невидимых тканей»? 3. Перечислите функциональные возможности «умных материалов» Литература: 1.Бузов, Борис Александрович. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство) [Текст] : учеб. / Б. А. Бузов, Н. Д. Алыменкова ; под ред. Б. А. Бузова. - 4-е изд., испр. - М. : Академия, 2010. - 448 с. Задание для самостоятельной работы: Изучить перспективные направления создания текстильных материалов. Тема 1.4. Семинар: Создание материалов с заданными свойствами Основные вопросы: 1. Методы создания материалов с заданными свойствами. 2. Направления в разработках «умного текстиля». Литература: 1. http://www.nanometer.ru/ 2. http://www.nanonewsnet.ru/ Контрольные вопросы: 1. Какие материалы возможно создать на основе разработок в области биомиметики? 2. Область использования материалов с титановым покрытием? Задание для самостоятельной работы: Составить перечень функций «умной одежды», необходимой для повседневной жизни человека. Тема 1.5. Семинар: Исследование материалов, оценка качества продукции. Основные вопросы: 1. Методы, используемые для оценки качества продукции и исследования материалов. 2. Оборудование, используемое для проведения экспертизы качества материалов и продукции. 3. Производственные дефекты продукции и материалов. Литература: 1. Стандартизация и управление качеством продукции /Под ред. Швандара В.А. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 2. Басаков М.И. Сертификация продукции и услуг с основами стандартизации и метрологии. – Ростов-на Дону, 2002. 3. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений. – М.: Высшая школа, 2001. Контрольные вопросы: 1. Возможные дефекты текстильных материалов. 2. Современные направления проведения экспертизы качества продукции. Задание для самостоятельной работы: Выполнить анализ показателей качества продукции. 8

Раздел 2 Технологии современного производства Тема 2.1. Структура и содержание технологических процессов моделирования, конструирования, проектирования и управления для разных сфер технологической деятельности Контрольные вопросы: 1.Структура и содержание технологических процессов моделирования для разных сфер технологической деятельности. 2.Структура и содержание технологических процессов для разных сфер технологической деятельности. 3.Структура и содержание технологических процессов проектирования для разных сфер технологической деятельности. 4.Структура и содержание технологических процессов управления для разных сфер технологической деятельности. Литература: 1. http://www.refland.ru/page1540-1.html 2. http://www.iteam.ru/publications/it/section_55/article_2292/ 3. http://machinery.ascon.ru/software/tasks/items/?prcid=8&prpid=420 4. http://www.saprgrazia.com/ Семинар: Структура и содержание технологических процессов моделирования, конструирования, проектирования и управления для разных сфер технологической деятельности Основные вопросы: 1. Структура технологических процессов моделирования и конструирования для разных сфер технологической деятельности. 2. Содержание технологических процессов проектирования и управления для разных сфер технологической деятельности Литература: 1. http://www.refland.ru/page1540-1.html 2. http://www.iteam.ru/publications/it/section_55/article_2292/ 3. http://machinery.ascon.ru/software/tasks/items/?prcid=8&prpid=420 4. http://www.saprgrazia.com/ Контрольные вопросы: 1.Технологические процессы моделирования и конструирования различных сфер технологической деятельности. 2. Технологические процессы проектирования сфер технологической деятельности 3. Технологические процессы управления сфер технологической деятельности. Задание для самостоятельной работы: Проанализировать возможности моделирования и конструирования систем автоматизированного проектирования для различных сфер технологической деятельности (по выбору).

Тема 2.2.: Сферы использования современных технологий в производстве Использование робототехники, нано- и лазерных технологий на производстве. Контрольные вопросы: 1. В каких сферах современного производства используются нано- и лазерные технологии? 2. Приведите примеры использования робототехники в швейной промышленности Литература: 1. Асфаль Р.Роботы и автоматизация производства. [Текст]: Пер. с англ. М. Ю. Евстегнеевв и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 448с.: ил. 1. Грядецкий В. Г. Роботы вертикального перемещения [Текст]: / В. Г.Грядецкий, М. Ю. Рачков Издат. М.: ТИП. МИН. Образования РФ, 1997, 223 с. Задание для самостоятельной работы: Изучить опыт использования робототехники на современных и зарубежных предприятиях. Тема 2.3.: Ресурсосберегающие технологии. Экология производства Контрольные вопросы: 1. Значение ресурсосберегающих технологий для современного производства. 2. Положительное и отрицательное влияние научных и технических достижений человечества на экологию страны. Литература: 1. Тотай А. В. Экология [Текст]:/ А. В. Тотай Издательство «Юрайт-Издат», 2011, 115 с. 2. Колесников С. И. Экологические основы природопользования [Текст]:/ С. И. Колесников Издательство Дашков и Ко , 2011, 87 с. Семинар: Ресурсосберегающие технологии. Экология производства. Основные вопросы: 1. Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. 2. Ресурсосберегающие технологии в энергетике. 3. Ресурсосберегающие технологии в легкой промышленности. 4. Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов. Литература: 1. Тотай А. В. Экология [Текст]:/ А. В. Тотай Издательство «Юрайт-Издат», 2011, 115 с. 2. Колесников С. И. Экологические основы природопользования [Текст]:/ С. И. Колесников Издательство Дашков и Ко , 2011, 87 с. Контрольные вопросы: 1.Ресурсосберегающие технологии, применяемые на предприятиях в условиях современного производства.

Задание для самостоятельной работы: Предложите направления ресурсосберегающих технологий для предприятий легкой промышленности, энергетики, машиностроения и т.д. Раздел 3 Тема 3.1.: Обзор систем автоматизированного проектирования Контрольные вопросы: 1.Перечислите отечественные и зарубежные САПР, использующиеся на предприятиях легкой промышленности. 2.Укажите перспективные направления совершенствования систем автоматизированного проектирования. Литература: 1.Некрасова, Г. Н. Методические указания для студентов по выполнению проектно-конструкторских работ в САПР "Грация" [Текст] / Г. Н. Некрасова. Киров : Изд-во ВятГГУ, 2011. - 178 с. 2.Ревякина Ольга владимировна. Актуальные вопросы автоматизации и тенденции развития конструкторской подготовки швейного производства [Текст]: монография/ О. В. Ревякина, О. А. Рашева. – Омск: Омский государственный институт сервиса, 2010. – 154 с. Задание для самостоятельной работы: Выполнить сравнительную характеристику отечественных и зарубежных САПР Тема 3.2. Возможности использования САПР в различных отраслях промышленности Контрольные вопросы: 1. Приведите примеры использования СПАР в швейной, автомобильной, военной, строительной промышленности. 2. Значение использования САПР в различных отраслях промышленности Литература: 1.Некрасова, Г. Н. Методические указания для студентов по выполнению проектно-конструкторских работ в САПР "Грация" [Текст] / Г. Н. Некрасова. Киров : Изд-во ВятГГУ, 2011. - 178 с. 2.Ревякина Ольга владимировна. Актуальные вопросы автоматизации и тенденции развития конструкторской подготовки швейного производства [Текст]: монография/ О. В. Ревякина, О. А. Рашева. – Омск: Омский государственный институт сервиса, 2010. – 154 с. Задание для самостоятельной работы: Выполнить сравнительный анализ зарубежных и отечественных САПР для различных отраслей промышленности. Тема 3.3. Семинар: Приемы работы с САПР Основные вопросы: 1. Знакомство с интерфейсом САПР. 2. Изучение приемов работы в САПР «Грация», САПР «AutoCAD» и др. 11

3. Выполнение проектноконструкторских работ по теме. Литература: 1.Некрасова, Г. Н. Методические указания для студентов по выполнению проектно-конструкторских работ в САПР "Грация" [Текст] / Г. Н. Некрасова. Киров : Изд-во ВятГГУ, 2011. - 178 с. 2.Ревякина О. В. Актуальные вопросы автоматизации и тенденции развития конструкторской подготовки швейного производства [Текст]: монография/ О. В. Ревякина, О. А. Рашева. – Омск: Омский государственный институт сервиса, 2010. – 154 с. Контрольные вопросы: Каким образом выполняются следующие операции в САПР «Грация»: 1. Определить, в каком операторе алгоритма были созданы некоторые точка, линия, или деталь на чертеже. 2.Увеличить или уменьшить масштаб изображения в окне чертежа. 3. Вернуться в начало алгоритма. 4.Запустить подсистему «Конструирование и моделирование» 5.Показать окно расчетных формул алгоритма. Задание для самостоятельной работы: Построить чертеж конструкции, согласно эскизу предложенного преподавателем. Тема 3.4.: Использование информационных технологий в производстве Контрольные вопросы: 1.Информационные технологии. Технические и программные средства, методы обработки информации 2.Значение информационных процессов в развитии общества. 3.Этапы развития информационных технологий. Литература: 3.Адрианов В. С. Лопандина С. К. О внедрении информационных технологий в производство // Швейная промышленность. 1996. №3. С. 19-20. 4.Современные информационные технологии в науке и образовании [Текст] : учеб. пособие / Российская акад. гос. службы при Президенте РФ ; под общ. ред. А. А. Деркача. - М. : Изд-во РАГС, 2010. - 188 с. Задание для самостоятельной работы: Примеры использования информационных технологий в различных отраслях производства. (машиностроение, легкая промышленность и т.д.)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Примерная тематика рефератов .Использование высоких технологий для производства материалов. Сравнительные анализ зарубежных и отечественных САПР. Области применения СПАР в текстильной, автомобильной промышленности, в приборостроение и т.д. Направления развития и совершенствования САПР. Ресурсосберегающие технологии современного производства. Области использования информационных технологий в производстве. Перспективные направления создания текстильных материалов. 12

8. Перспективные направления создания конструкционных материалов. 9. Инновационные технологии 21 века. 10.Трехмерное автоматизированное проектирование. 11.Технические составляющие развития современных информационных технологий. 12.Значение информационных процессов в развитии общества. 13.Информационные технологии. Технические и программные средства, методы обработки информации. 3.3. Перечень основной и дополнительной литературы Основная литература 1. Бузов, Борис Александрович. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство) [Текст] : учеб. / Б. А. Бузов, Н. Д. Алыменкова ; под ред. Б. А. Бузова. - 4-е изд., испр. - М. : Академия, 2010. 448 с. 2. Крысова, Виктория Анатольевна. Гигиена и безопасность одежды [Текст] : учеб. пособие / В. А. Крысова, Л. В. Морилова. - Киров : Изд-во ВятГГУ, 2012. - 137 с. 3. Некрасова, Галина Николаевна . Методические указания для студентов по выполнению проектно-конструкторских работ в САПР "Грация" [Текст] / Г. Н. Некрасова. - Киров : Изд-во ВятГГУ, 2011. - 178 с. 4. Измайлова, Елена Васильевна. Современные технологии личностноориентированного образования в вузе [Текст] : учеб. пособие / Е. В. Измайлова ; Вятский социально-экономический ин-т. - Киров : Изд-во ВятГГУ, 2012. - 175 с. 5. Ревякина Ольга владимировна. Актуальные вопросы автоматизации и тенденции развития конструкторской подготовки швейного производства [Текст]: монография/ О. В. Ревякина, О. А. Рашева. – Омск: Омский государственный институт сервиса, 2010. – 154 с. 6. Современные информационные технологии в науке и образовании [Текст] : учеб. пособие / Российская акад. гос. службы при Президенте РФ ; под общ. ред. А. А. Деркача. - М. : Изд-во РАГС, 2010. - 188 с.

1. 2. 3.

Дополнительная литература Адрианов В. С. Лопандина С. К. О внедрении информационных технологий в производство // Швейная промышленность. 1996. №3. С. 19-20. Басаков М.И. Сертификация продукции и услуг с основами стандартизации и метрологии. – Ростов-на Дону, 2002. Современные информационные технологии в науке и образовании [Текст] : учеб. пособие / Российская акад. гос. службы при Президенте РФ ; под общ. ред. А. А. Деркача. - М. : Изд-во РАГС, 2010. - 188 с. Стандартизация и управление качеством продукции /Под ред. Швандара В.А. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 13

5. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация технические средства измерений. – М.: Высшая школа, 2001. 7. http://www.refland.ru/page1540-1.html 8. http://www.iteam.ru/publications/it/section_55/article_2292/ 9. http://machinery.ascon.ru/software/tasks/items/?prcid=8&prpid=420 10.http://www.saprgrazia.com/ 11.www.ixbt.com

4. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ по дисциплине «Современные материалы и технологии» 4.1. Основные требования к уровню освоения аспирантами содержания дисциплины «Современные материалы и технологии» Программа дисциплины «Современные материалы и технологии» определяет совокупность необходимых для профессиональной подготовки знаний, навыков и умений, которыми должен обладать аспирант в соответствии с требованиями ФГТ. По завершении курса аспирант должен: Знать: - Перспективные технологические направления создания текстильных и конструкционных материалов.  Области использования современных технологий производства;  Возможности использования САПР в различных областях промышленности.  2-3 альтернативные системы автоматизированного проектирования. Уметь:  Применять знания по использованию информационных технологий;  Разрабатывать конструкции в САПР;  Проводить исследования современных материалов на качество продукции; Владеть:  Приемами работы в САПР  Навыками культуры информационного поиска;  Методами исследования современных материалов; 4.2. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля Примерный перечень вопросов к зачету 1. Высокие технологии ХХI века 2. Использование высоких технологий для производства материалов. Биотехнологии, лазерные технологии, нанотехнологии. 3. Перспективные технологические направления создания текстильных и конструкционных материалов 14

Исследование материалов, оценка качества продукции. Сферы использования современных технологий в производстве Экология производства Ресурсосберегающие технологии Автоматизация технологических процессов Использование робототехники, нано- и лазерных технологий на производстве 10.Обзор систем автоматизированного проектирования 11.Отечественные и зарубежные системы автоматизированного производства. 12. Использование информационные технологии в производстве 13. Области применения САПР в текстильной, автомобильной промышленности, в приборостроение и т.д. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Примерный перечень вопросов к кандидатскому экзамену 1. Классификация, состав и структура оборудования для разных сфер технологической деятельности. 2. Структура и содержание технологических процессов моделирования, конструирования, проектирования и управления для разных сфер технологической деятельности (по выбору) 3. Классификация и основные характеристики свойств объектов технологической деятельности (по выбору: материальных, энергетических, информационных, духовных): собственных, потребительских, технологических, эксплуатационных. 4. Использование высоких технологий для производства материалов. Биотехнологии, лазерные технологии, нанотехнологии. 5. Анализ ресурсосберегающих технологий, применяемых на предприятиях в условиях современного производства. Экология производства. 6. Сравнительный анализ зарубежных и отечественных САПР для различных отраслей промышленности. 7. Области использования информационных технологий в различных отраслях производства. (машиностроение, легкая промышленность и т.д.)