7. Химия высокомолекулярных соединений

Развернутая аннотация магистерской программы
Направление – ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
1. Цель создания магистерской программы - фундаментальная научная и
практическая подготовка магистров-химиков для профессиональной работы в области химии
высокомолекулярных соединений.
Создание магистерской программы ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
главной целью подготовку высококвалифицированных специалистов химиков,
имеет
- способных ориентироваться в создающихся условиях производственной
деятельности и к адаптации в новых условиях;
- квалифицированно владеющих иностранным (прежде всего английским) языком в
области профессиональной деятельности и межличностного общения;
- понимающих философские концепции естествознания, роль естественных наук
(химии в том числе) в выработке научного мировоззрения;
- владеющих современными компьютерными технологиями, применяемыми при
обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи
информации при проведении самостоятельных научных исследований;
- понимающих принципы работы и умеющих работать на современной научной
аппаратуре при проведении научных исследований;
- имеющих представления о наиболее актуальных направлениях исследований в
современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в
наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия
жизненных процессов, химия и экология и другие);
- знающих основные этапы и закономерности развития химической науки,
понимающих объективную необходимость возникновения новых направлений, имеющих
представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических
аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной
профессиональной подготовке химиков;
- владеющих теорией и навыками практической работы в избранной области химии
(в соответствии с темой магистерской диссертации);
- умеющих анализировать научную литературу с целью выбора направления
исследования по предлагаемой научным руководителем теме и самостоятельно составлять
план исследования;
- способных анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и
формулировать предложения, участвовать в научных дискуссиях, представлять полученные в
исследованиях результаты в виде отчетов и научных публикаций;
- понимающих принципы построения преподавания химии в высшей школе,
владеющих методами отбора материала, преподавания и основами управления процессом
обучения в высшей школе;
- способных определять и анализировать проблемы, планировать стратегию их
решения, владеющих основами делового общения, понимающих проблемы организации и
управления деятельностью научных коллективов.
2. Концепция магистерской программы
Переход к магистерской программе, сопряженный с существенным увеличением ресурсов
учебного времени, по сравнению с программой подготовки бакалавров, позволяет
принципиально улучшить качество подготовки химиков для работы в области полимерной химии,
а также усилить ориентацию на кадровые потребности Томской области.
3.Обоснование потребности в магистрах данного профиля
Подготовка магистров по направлению ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
обусловлена потребностью в высококвалифицированных специалистах как в сфере научноисследовательской деятельности (НИИ, институты РАН, ВУЗы и др.), так и в инновационопроизводственной сфере (НИОСТ, предприятия-резиденты технико-экономической зоны и др.) .
4. Условия обучения
Срок обучения – 2 года.
Форма обучения – очная.
5. Набор студентов и требования к поступающим в магистратуру
Лица, имеющие диплом бакалавра и желающие освоить данную магистерскую программу,
зачисляются в магистратуру по результатам вступительных испытаний, с целью установления у
поступающего наличия следующих компетенций:
- иметь представление о классификации полимеров и их важнейших представителей;
- владеть основными представлениями о физической природе и особенностях полимерного
состояния вещества;
- иметь представления о строении, свойствах, синтезе и химических превращениях
полимеров;
- иметь представления о свойствах растворов полимеров и полиэлектролитов;
- уметь пользоваться научной и справочной литературой по химии высокомолекулярных
соединений и смежным направлениям;
- иметь представления о структуре и основных свойствах полимеров, являющихся основой
создания современных материалов - пластмасс, резин, волокон, пленок и др.;
- иметь представление об областях применения полимерных изделий4
- владеть навыками экспериментальной работы с полимерами.
Количество мест – 1-3.
6. НИР выпускающей кафедры
Подготовка магистров ведется в соответствии с научным направлением кафедры «Синтез и
исследование полимеров, применение полимерных систем в процессах добычи и транспорта
нефти и другого углеводородного сырья, а также решении экологических проблем». Научные
исследования на кафедре ведутся при финансовой поддержке Министерства образования и науки
РФ в рамках исполнения 2-х Государственных контрактов по ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России»:
- Разработка научно-обоснованных подходов к получению и тестированию
антитурбулентной эффективности присадок на основе карбоцепных полимеров для использования
их в энергосберегающих технологиях трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов (рук.
Л.К.Алтунина, Исследования под руководством докторов наук);
- Разработка научных основ энергосберегающих и экологически безопасных технологий
добычи, транспорта и утилизации углеводородного сырья с использованием полимерных
композиций (рук. Л.К.Алтунина, Исследования в рамках НОЦ).
Научно-исследовательская работа проводится по следующим разделам:
Повышение нефтеотдачи пластов, физическая химия диспеpсных систем и повеpхностных
явлений. Разработка методов получения новых форм криогелей – перспективных материалов для
создания противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях, расположенных в
районах Севера и вечной мерзлоты (профессор Алтунина Л.К.).
Физико-химическое обоснование методов управления реакционной способностью
сополимеров малеинового ангидрида (профессор Филимошкин А.Г., доцент Березина Е.М.,
инженер, ассистент Кучевская А.С.
Исследования в области новых нанокомпозиционных полимерных материалов с целью
создания серебро-содержащего композиционного полимера, предназначенного для изготовления
проводников методом трафаретной печати (проф. Филимошкин А.Г.).
Решение экологических проблем в области нефтехимии: разработка сорбентов на основе
железосодержащего осадка водоочистки (проф. Е.Е.Сироткина).
Разработка теоретических основ турбулентного течения растворов полимеров,
Использование полученных результатов для лабораторного тестирования антитурбулентных
свойств полимеров с целью дальнейшего их использования на магистральных нефтепроводах.
Экспериментальное обоснование турбореометрического метода исследования разбавленных
растворов полимеров (доцент В.Н. Манжай).
Установление состава, выявление направленности его изменения и особенностей строения
насыщенных и ароматических углеводородов, гетероатомных соединений нефтей, рассеянного и
концентрированного органического вещества под действием отдельных природных факторов
позволяющих
установить
происхождение,
пути
миграции
и
аккумуляции
углеводородсодержащего сырья (доцент Л.Д. Стахина).
Поиск новых областей применения экологически чистых катализаторов в нефтехимической
практике. Совершенствование методик анализа нефтепродуктов в нефтезагрязненных объектах
(доцент Л.П.Госсен)
Исследование структурно-механических и химических характеристик нефтяных дисперсных
систем с высоким содержанием высокомолекулярных компонентов, влияния комплексного
воздействия полимерных депрессорных присадок на вязкостно-температурные свойства нефтей
при низких температурах (доцент Волкова Г.И.).
7. Кадровая, методическая и материально-техническая базы магистерской
программы
Ресурсное обеспечение данной магистерской программы
формируется на основе
требований к условиям реализации основных образовательных программ магистратуры,
определенных ФГОС ВПО по данному направлению подготовки.
Кафедра территориально расположена в Институте химии нефти СО РАН (Академгородок),
где арендует учебные и лабораторные помещения. Состояние помещений соответствует
современным требованиям, предъявляемым к химическим лабораториям (вентиляция,
электроснабжение, водоснабжение, канализация и т.д.). Имеющийся аудиторный комплекс
учебных и учебно-научных лабораторий обеспечивает проведение научных и лабораторных работ
в полном объеме, предусмотренном учебными планами и рабочими программами. Кафедра
работает с использованием приборной базы ИХН СО РАН. При выполнении научноисследовательских работ магистранты кафедры используют современную исследовательскую
приборную базу и компьютерную технику с банком прикладных программ, имеющиеся в ИХН
СО РАН. Часть лабораторных работ выполняются непосредственно в научных лабораториях ИХН
СО РАН. В распоряжении кафедры имеются 6 компьютеров с ЖК-мониторами, 5 принтеров (2
лазерных, 1 струйный и 2 матричных), сканер, 2 МФУ.
Образовательный процесс реализуется в рамках НОЦ «Фундаментальные и прикладные
проблемы нефтехимии и химии ВМС» при ТГУ, который является составной частью
интегрированной
системы
научно-образовательной,
научно-исследовательской
и
предпринимательской деятельности в области химии высокомолекулярных соединений и
нефтехимии. Работа ведется по следующим направлениям:
- разработка в рамках НОЦ «Фундаментальные и прикладные проблемы нефтехимии и
химии ВМС» единого подхода к тематике лекционных курсов и содержанию общих и
практикумов;
- переработка и чтение с участием сотрудников ИХН СО РАН курсов лекций для студентов;
- модернизацию существующих и создание новых задач в практикумах;
- организация практик студентов базе ИХН СО РАН;
- проведение в рамках совместных программ исследований в области химии ВМС и
нефтехимии.
Профессорско-преподавательский состав
Филимошкин А.Г.
Доктор химических наук
Манжай В.Н.
Доктор химических наук
Сироткина Е.Е.
Доктор химических наук
Березина Е.М.
Кандидат химических наук
Волкова Г.И.
Кандидат химических наук
Госсен Л.П.
Кандидат химических наук
Кучевская А.С.
профессор
доцент
профессор
доцент
доцент
доцент
ассистент
Руководитель ООП Высокомолекулярные соединения – профессор каф. Химии ВМС и
нефтехимии Филимошкин А.Г. В реализации программы подготовки принимают участие научные
работники профильной организации – Института химии нефти СО РАН.
При реализации данной магистерской программы предусматриваются следующие виды
практик: педагогическая и предквалификационная.
Педагогическая практика проводится на кафедре Химии ВМС и нефтехимии. Научнопедагогическая практика магистрантов, является составной частью основной образовательной
программы высшего профессионального образования по направлению ХИМИЯ.
Цели
педагогической практики: формирование и развитие профессиональных навыков преподавателя
высшей школы; овладение основами педагогического мастерства, умениями и навыками
самостоятельного ведения учебно-воспитательной и преподавательской работы.
Предквалификационная практика, как правило, проводится в лабораториях Института
химии нефти СО РАН, а также на выпускающей кафедре. С Институтом химии нефти СО РАН
заключено Соглашение о сотрудничестве. Работа строится в рамках НОЦ «Фундаментальные и
прикладные проблемы нефтехимии и химии ВМС» при ТГУ, а также Молодежного научноучебного центра при ИХН СО РАН. Цели предквалификационной практики: формирование и
развитие профессиональных знаний в сфере избранной специальности, закрепление полученных
теоретических знаний по дисциплинам направления и специальным дисциплинам магистерских
программ, овладение необходимыми профессиональными компетенциями, но избранному
направлению специализированной подготовки, наработка экспериментального материала для
подготовки выпускной квалификационной работы - магистерской диссертации.
8. Содержание программы и общая характеристика учебного плана
Обязательный минимум содержания основной профессионально-образовательной
программы включает гуманитарные и естественно-научные дисциплины, специальные
дисциплины и дисциплины по выбору.
Все учебные дисциплины настоящей программы, предлагаемые кафедрой, связаны с
традиционными направлениями фундаментальных и прикладных научных исследований кафедры
химии ВМС и нефтехимии.
Дисциплины цикла М.2 вариативной части ООП магистра по направлению 020100 – Химия,
реализуемые кафедрой.
Курсы вуза:
Стереоспецифическая полимеризация. Целями освоения дисциплины является изучение
закономерностей, механизмов и особенностей получения стереоспецифических полимеров
методами ионной и ионно-координационной полимеризации в присутствии гомогенных
металлоорганических катализаторов и гетерогенных катализаторов типа Циглера-Натта, ионной
полимеризации циклических мономеров с раскрытием цикла, а также формированием у студентов
знаний по современному состоянию и тенденциям в области синтеза стереоспецифических
полимеров, их свойств и областей практического применения.
Концентрированные растворы полимеров, гели, криогели. Целями освоения
дисциплины являются изучение студентами свойств, условий получения, существования и
применения концентрированных растворов полимеров, гелей и криогелей. Задачи курса:
изучение основных реологических свойств концентрированных растворов полимеров, влияния
различных факторов на характер их течения, методов измерения вязкостных свойств; изучение
условий получения студней и криогелей, их деформационных свойств, структурной и фазовой
неоднородности многокомпонентных замороженных растворов; изучение вопросов
совместимости полимеров с низко- и высокомолекулярными веществами; эффектов,
сопровождающих эти процессы.
Реология полимерных растворов и нефтяных дисперсных систем. Целью освоения
дисциплины являются изучение студентами свойств и поведения неньютоновских жидкостей под
действием внешних сил, а также приобретение навыков и приемов регулирования этих свойств.
Задачами дисциплины являются изучение основных закономерностей реологического поведения
растворов полимеров и высоковязких нефтей, обладающих аномальными свойствами,
исследование влияния различных факторов на характер течения неньютоновских жидкостей,
овладение приёмами управления различными режимами течения, освоение специфическими
методами измерения вязких и упругих свойств полимерных растворов и нефтяных дисперсных
систем.
Полимерные носители для наноструктур. Целью освоения является освоение принципов
получения полимерных композиционных материалов и нанокомпозитов в соответствии с
природой матрицы, типом наполнителя (металлы, оксиды, карбиды, нанотрубки и т.д.), видом их
фазовых и агрегатных состояний. Формирование у студентов знания свойств, входящих в их
состав кластеров, путей и методов создания молекулярных композитов, построенных из гибкой
полимерной матрицы и жестких полимерных волокон, методов подбора смесей, выбора
сополимеров, методов создания материалов на основе аморфных и жидкокристаллических
полимеров, а также синтеза т.н. «умных» полимерных наноматериалов.
Курсы по выбору:
Основы химии нефти и нефтепереработки. Целями освоения дисциплины
являются:
формирование компетенций по закономерностям влияния структуры компонентов нефти на
основные свойства нефтей, тип ее переработки; формирование компетентностного подхода к
изучению проблем химии нефти
и направлений
использования нефтяных фракций,
формирование основных понятий, знаний и навыков в работе с различными типами нефти, знаний
о современных процессах нефтепереработки; формирование компетенций по закономерностям
влияния условий процесса переработки, состава сырья, и химической природы катализатора на
механизмы превращения нефтяных углеводородных структур в заданных условиях.
Подготовка выпускной квалификационной работы. Целями освоения дисциплины
являются формирование у студентов основных понятий и знаний о требованиях и правилах
составления первичных и вторичных научных документов, каковыми являются выпускные
квалификационные работы, диссертации, статьи, тезисы, аннотации, рефераты и т.д., а также
привитие навыков по их написанию. Организация в коллективе совместных действий в научноисследовательской работе, в учебном процессе на семинарах, коллоквиумах, а также при
осмыслении и оформлении результатов НИРС в соответствии с нормами научного стиля
современного литературного русского языка. Оказание помощи для тех, кто желает получить ту
или иную лингвистическую справку при написании научного текста в какой-либо области химии
или на стыке наук, каждая из которых имеет свои лингвистические особенности. При оформлении
работ, выполненных в смежных областях химии, что в настоящее время становится почти
правилом, такие затруднения становятся еще более острыми, особенно в области номенклатуры и
тезауруса.
Полимерные композиции для нефтехимии. Целями освоения дисциплины является
изучение закономерностей, механизмов и особенностей влияния полимеров различной природы на
увеличение
нефтеотдачи
пластов,
снижение
гидродинамического
сопротивления,
низкотемпературные свойства нефтей и осадкообразование, а также формирование у студентов
знаний по состоянию и тенденциям развития полимерных композиций для нужд нефтехимической
промышленности с позиций химической природы полимеров и взаимосвязанного влияния на
эффективность работы композиций молекулярных характеристик полимера и состава нефти.
Химия природных и биополимеров. Целями освоения дисциплины «Химия природных
и биополимеров» являются изучение строения и свойств соединений, участвующих в
процессах жизнедеятельности, в непосредственной связи с познанием их биологических
функций. В результате изучения дисциплины студент должен приобрести представления о
природных полимерах, их происхождении, составе, роли в живой природе, свойствах, а
также о продуктах их химической модификации и возможностях их практического
использования.
Дисциплины по выбоpу могут устанавливаться в связи с темой магистеpской диссеpтации.
Кроме теоретического обучения, учебный план предусматривает научно-исследовательскую
работу в семестре, педагогическую практику, предквалификационную практику, сдачу 2-х
кандидатских экзаменов, подготовку и защиту магистерской диссертации.
9. Перспективы научно-исследовательской деятельности в связи с развитием
ТГУ и потребностями Томского региона
Научно-исследовательская и образовательная деятельность осуществляется кафедрой химии
ВМС и нефтехимии в рамках ПНР 3. «Кадровое и научно-инновационное обеспечение в области
рационального природопользования и биологических систем». Работы, выполняемые на кафедре
с участием студентов, магистрантов, аспирантов, ориентированы на решение таких приоритетных
задач модернизации экономики как повышение энергоэффективности и ресурсосбережения в
процессах добычи, подготовки и транспорта нефти с применением полимерных композиций.
10. Перспективы профессиональной деятельности и трудоустройства
Все выпускники программы магистерской подготовки ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ
СОЕДИНЕНИЯ трудоустраиваются по специальности. Потребителями магистров являются
институты РАН, предприятия-резиденты технико-экономической зоны, Томскнефтехим и другие
предприятия перерабатывающих отраслей, ВУЗы.