Document 671556

Институт
Направление
Профиль/программа
Описание образовательной
программы
N
п/п
1
2
Индекс
М.1
УралЭНИН
140400 Электроэнергетика и электротехника
140400.68.03.01 Электротехнологические процессы и установки с системами питания и управления
Магистерская программа предусматривает изучение взаимодействия источника питания и электротермической установки,
распределение в ней электромагнитных и тепловых полей, а также картины поля скоростей в жидкометаллической загрузке,
физического и математического моделирования процессов в электротехнологической системе, синтез систем автоматического
управления электротехнологическим комплексом
Наименование дисциплин
Аннотации к рабочим программам
Общенаучный цикл
Базовая часть
3
1.1
Философские проблемы науки и
техники
4
1.2
Дополнительные главы математики
5
1.3
Компьютерные, сетевые и
информационные технологии
Дисциплина посвящена знакомству студентов с актуальными проблемами научно-технического развития
современного общества. В систематической форме дается представление об устройстве и основных
тенденциях развития современной науки. Демонстрируется взаимосвязь науки с другими сферами
человеческой деятельности, особенности взаимопроникновения современной науки и техники.
Проводится последовательный анализ проблем научно-технического развития современного общества.
Обсуждаются тенденции и перспективы развития техногенного общества. Пристальное внимание
уделяется теме научно-технической модернизации современного российского общества.
Дисциплина посвящена изучению численных методов математики для решения научно-практических
задач, основных идей численных методов, особенностей и областей их применения для решения
математических задач, связанных с анализом работы и проектированием электротехнологических
установок. Рассматриваются: численные методы решения систем линейных и нелинейных уравнений, а
также дифференциальных и интегральных уравнений, математические модели, точные и приближенные
числа, погрешности вычислений, приближенное представление функций, интерполяция, аппроксимация,
выбор эмпирических формул, системы линейных уравнений, нелинейные уравнения, численное
дифференцирование и интегрирование, дифференциальные уравнения, методы оптимизации.
Дисциплина посвящена изучению компьютерных, сетевых и информационных технологий, а
также постановке физического эксперимента с помощью виртуальных измерительных приборов,
объединенных в локальные информационно-измерительные сети, и специализированных программных
платформ, используемых для создания информационно-измерительных сетей.
Рассматриваются: типовые топологии информационных сетей, стандартные сетевые протоколы и
интерфейсы, методы коммутации информации, типовые сетевые информационные технологии,
специальные методы исследования, связанные с компьютерным анализом физических моделей,
специализированные программные продукты, используемые для создания виртуальных приборов,
специализированные программные
измерительных сетей.
1.4
История и методология науки
1.5
создания
информационно-
Дисциплина посвящена изучению вопросов истории и методологии науки. Приводятся сведения
философско-методологического характера о сущности и закономерностях возникновения и развития
науки как социального института и деятельности. Большое внимание уделяется рассмотрению проблем
техногенной цивилизации и формирования нового типа рациональности.
Дисциплина 1
10
1.5.1
Современные проблемы
электротехнических наук
11
1.5.2
Современные проблемы
электротермии
12
1.6
Дисциплина 2
1.6.1
Прикладное программное
обеспечение в науке и производстве
14
1.6.2
Прикладное программное
обеспечение для решения
практических задач
15
М.2
Профессиональный цикл
13
для
Дисциплины по выбору студента
8
9
используемые
Вариативная часть
6
7
продукты,
Дисциплина посвящена изучению современных проблем электротехнических наук, связанных с
электротермией. Обсуждаются вопросы создания современных систем электронагрева и плавки с
высокими энергетическими показателями, особенности автоматического управления ими, а также
возможности математического моделирования связанных электромагнитных, тепловых и
гидродинамических процессов с использованием современных программных и компьютерных средств.
Дисциплина посвящена изучению проблем эффективного использования энергетических ресурсов в
электротехнологических установках и процессах. Особое внимание уделяется электротермии и
проблемам, возникающим при модернизации печей сопротивления, индукционных установок, дуговых
плавильных установок, электронных, плазменных и лазерных установок, электролизных установок,
сварочного оборудования и специальных электротехнологических установок
Дисциплина посвящена изучению методов расчета электромагнитных и тепловых полей в
электротехнологических установках с помощью математических моделей, а также постановке
физического эксперимента с помощью виртуальных измерительных приборов.
Рассматриваются: специальные методы исследования, связанные с компьютерным моделированием
электромагнитных и тепловых полей в электротехнологических установках; специализированные
программные продукты, используемые для моделирования полей; методы создания математической
модели; методы решения полевых задач; моделирование электромагнитных и тепловых полей с помощью
программы Femlab, специализированные программные продукты, используемые для создания
виртуальных приборов, специализированные программные продукты, используемые для исследования
физических моделей электротехнологических установок с помощью виртуальных приборов.
Дисциплина посвящена изучению особенностей работы инженерных, офисных и графических
приложений, программного обеспечение MS Applications (Word, Excel, Access, PowerPoint, Outlook,
Project), специальных программных продуктов и компьютерных технологий, используемых при
проектировании электротехнологических установок и процессов, а также в научной и инженерной
деятельности. Рассматриваются: программное обеспечение MS Applications, специализированные
программные платформы для автоматизированного моделирования электромагнитных и
тепловых полей в электротехнологических установках; специализированные программные
продукты для создания и оформления конструкторской и технологической документации, проблемы
развития и направления совершенствования программных платформ и систем для научных исследований
и инженерной деятельности.
Базовая часть
16
17
2.1
Иностранный язык
18
2.2
Автоматизация технологических
процессов и систем
Вариативная часть
19
20
Курс английского языка направлен на формирование компетенций, связанных с решением
профессиональных задач средствами английского языка и профессиональной коммуникации на
английском языке. В курсе предусматривается формирование навыков самостоятельно приобретать и
использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний,
непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное
мировоззрение, в том числе с помощью английского языка; использовать углубленные знания в области
технических дисциплин в профессиональной деятельности. Курс рассчитан на формирование умений
организовать речевой и языковой материал для эффективного решения профессиональных задач
средствами английского языка, выбирать языковые средства в соответствии с конкретной целью их
применения, адекватно реагировать, участвовать в дискуссии, отстаивать свою точку зрения, требовать
пояснений и разъяснений, делать выводы. В курсе обучения студенты получают навыки ведения на
иностранном языке беседу-диалог общего и профессионального характера, чтения литературы по
специальности с целью поиска информации без словаря, перевода текстов по специальности со словарем.
В курсе решаются задачи обучения применению английского языка язык для составления отчетов по
научно-исследовательской деятельности, выступления на конференциях с докладами и презентациями,
написание статей по результатам собственных научных исследований.
Дисциплина посвящена изучению принципов построения систем автоматического управления
электротермическими процессами и автоматизации производства, методов расчета автоматизированных
систем, элементной базе современных систем автоматизации производств. Рассматриваются: уровни
автоматизации; автоматические и автоматизированные процессы и оборудование; степени
автоматизации; безлюдный режим работы оборудования; обобщенные структуры производственных
процессов в электротехнологии; производственный процесс как поток материалов и информации; методы
построения автоматического производственного процесса; проектирование и обеспечение размерных
связей автоматического производственного процесса; сущность и этапы автоматического процесса;
разработка и обеспечение временных связей в автоматизированном производственном процессе;
построение информационных связей в автоматизированном производственном процессе; использование
ЭВМ для реализации гибкой системы информационной связи в автоматическом производстве;
информационные системы обеспечения работоспособности оборудования; адаптивное управление
технологическими процессами; оперативное управление и диспетчеризация в условиях гибкого
автоматизированного производства, взаимодействие в нем размерных и временных информационных
связей; построение автоматизированного производственного процесса; выбор вида оборудования;
принципы организации планирования и оперативного управления ходом производственного процесса в
гибком автоматизированном производстве.
2.3
Основы проектирования ЭТУ
Дисциплина посвящена изучению современных достижений науки в области электротехнологий,
принципов действия новых электротехнологических установок и процессов, компьютерных
технологий, используемых при проектировании электротехнологических установок и процессов, в
научной и инженерной деятельности. Основная задача – формирование необходимых навыков
разработки и оформления конструкторской и технологической документации с использованием
современных средств вычислительной техники и прикладного программного обеспечения, знакомство с
проблемами развития и направлениями совершенствования программных платформ и систем для
научных исследований и проектирования электротехнологических установок и систем, методами расчета
21
2.4
Специальные системы
электронагрева и плавки
22
2.5
Моделирование систем
электронагрева
23
2.6
Специальные методы расчета
характеристик
электротехнологических установок
Дисциплины по выбору студента
24
25
26
и исследования их характеристик, оценка экономической эффективности проектируемых
электротехнологических установок и систем.
Дисциплина посвящена изучению специальных систем индукционного нагрева и плавки, а также
методов их анализа. Особое внимание уделяется изучению установок индукционного нагрева и закалки
заготовок, плавильных комплексов на основе индукционных тигельных и канальных печей,
особенностям формирования эффективных режимов работы, а также методам их математического и
физического моделирования.
Рассматриваются: основные типы специальных электротермических систем (ЭТС); современные
тенденции развития наукоемких электротехнологий; особенности преобразования энергии в ЭТС;
установки индукционного нагрева плоских заготовок; поверхностный и сквозной нагрев; нагрев в
поперечном поле; установки нагрева цилиндрических заготовок; нагрев трубных заготовок в проходных
индукционных печах; установки индукционной закалки изделий; особенности закалки изделий сложной
формы; конструкции индукторов с пульсирующим или бегущим магнитным полем для индукционного
нагрева металла; установки диэлектрического нагрева; специальные электротехнологические установки с
совмещением функций нагрева и перемешивания жидкостей в металлургии, химии и медицине; автоклавмиксер на основе индукционного линейного двигателя-нагревателя; методы анализа электромагнитных
процессов в индукционных ЭТС; анализ тепловых и гидродинамических процессов в индукционных
ЭТС; особенности физического моделирования ЭТУ.
Дисциплина посвящена изучению методов расчета электромагнитных и тепловых полей в
электротехнологических установках с помощью математических моделей.
Рассматриваются: специальные методы исследования, связанные с компьютерным моделированием
электромагнитных и тепловых полей в электротехнологических установках; теория расчета
электромагнитных и тепловых полей, методы создания математических моделей; методы решения
полевых задач; метод конечных элементов; специализированные программные продукты, используемые
для моделирования электромагнитных и тепловых полей; моделирование электромагнитных и тепловых
полей с помощью программы Femlab.
Дисциплина посвящена изучению компьютерных технологий используемых в системах автоматического
проектирования электротехнологических установок. Особое внимание уделяется системам малой
автоматизации (SAS), использующих сетевые технологии. Основная задача дисциплины состоит в
формировании необходимых навыков компьютерного моделирования с использованием современных
средств вычислительной техники и прикладного программного обеспечения, знакомстве с проблемами
развития и направлениями совершенствования программных платформ автоматического проектирования
электротехнологических установок и информационно-измерительных систем для научных исследований,
систем диспетчерского управления и автоматики. Также изучаются методики проектирования
электротехнологических установок, методы расчета и исследования их характеристик.
2.7
2.7.1
Дисциплина 1
Электротехнологические установки
природоохранных технологий
Дисциплина посвящена изучению основных понятий инженерной экологии и технологий защиты
окружающей среды. Показывается место электромагнитных методов в природоохранных технологиях.
Рассматриваются инженерные средства природоохранных технологий, в том числе подробно
электротехнологические устройства в системах пылегазоочистки, водоочистки и переработки твердых
отходов и перспективы их развития. Изучаются физические основы работы и методы моделирования
рассматриваемых устройств, их теоретического и экспериментального исследования.
Практическая
27
2.7.2
Энергоаудит и энергосбережение в
электротермических установках
28
2.8
Дисциплина 2
29
2.8.1
Основы магнитной гидродинамики
30
2.8.2
Магнитогидродинамические
установки в металлургии
31
М.3
Практика и научноисследовательская работа
32
3.1
Научно-исследовательская практика
значимость дисциплины определяется концепцией сквозного экологического образования, развитием
технологий защиты атмосферы и систем водоочистки и водоподготовки, становлением предприятий по
утилизации и переработке твердых отходов производства и потребления. В лекционном курсе сочетается
изучение общих основ инженерной экологии и технологий защиты окружающей среды с подробным
изучением электромагнитных методов и установок, применяемых в природоохранных технологиях.
Практическая часть курса базируется на использовании современной базы научной лаборатории, на
применении методов компьютерного моделирования.
Дисциплина посвящена изучению проблем эффективного использования энергетических и топливных
ресурсов в электротехнологических установках и системах. Рассматриваются: проблемы эффективного
использования энергетических и топливных ресурсов в электротехнологических установках и системах;
состояние энергетики и энергоиспользования в мире, России, Свердловской области; концепция
энергосбережения на промышленных предприятиях; анализ энергетических и топливных ресурсов;
методики проведения энергоаудита на промышленном предприятии, его методическое и
метрологическое обеспечение; тарифообразование на электрическую и тепловую энергию;
организационные аспекты энергосбережения; энергосберегающие технические решения при
эксплуатации, техническом обслуживании и модернизации электротехнологического оборудования;
энергосберегающая техника в электротехнологии; оценка экономической эффективности
энергосбережения в электротехнологии; энергосбережение при модернизации электрооборудования
систем электроснабжения, нерегулируемых и регулируемых электроприводов, полупроводниковых
преобразовательных установок, сварочного электрооборудования, осветительного оборудования;
энергосбережение при модернизации печей сопротивления, индукционных установок, дуговых
плавильных установок, электронных, плазменных и лазерных установок, электролизных установок,
сварочного оборудования и специальных электротехнологических установок.
Дисциплина посвящена изучению важнейших понятий электродинамики и эффектов, обусловленных
воздействием электромагнитного поля на электропроводящую среду. Приводятся уравнения магнитной
гидродинамики, устанавливаются и объясняются простейшие следствия этих уравнений.
Рассматриваются различные случаи течений.
Дисциплина посвящена изучению специальных систем для электромагнитного воздействия на
электропроводящие среды в металлургии, а также методов их анализа. Особое внимание уделяется
особенностям формирования эффективных режимов работы, а также методам их математического и
физического моделирования. Рассматриваются: основных типы специальных МГД-установок;
современные МГД-технологии; методы расчета специальных МГД-установок; кондукционные и
индукционные МГД-насосы и дозаторы, сепараторы жидкого металла; электромагнитные
перемешиватели для литья в кристаллизатор; электромагнитные перемешиватели стали в дуговых
сталеплавильных печах; электромагнитные перемешиватели сплавов в замкнутых объемах;
электромагнитные вращатели расплава; индукционные тигельные печи; особенности анализа процессов
тепло- и массопереноса, а также переноса примеси в жидком металле.
Научно-исследовательская практика посвящена изучению специальных систем индукционного
нагрева и плавки, а также методов их анализа. Особое внимание уделяется изучению установок
индукционного нагрева и закалки заготовок, плавильных комплексов на основе индукционных тигельных
33
3.2
Научно-производственная практика
34
3.3
Педагогическая практика
Директор института
и канальных печей, особенностям формирования эффективных режимов их работы, а также методам их
математического и физического моделирования. Программа работы для каждого обучающегося строится
индивидуально с учетом его пожеланий и требований. Студенты участвуют в научноисследовательских работах, проводимых в лабораториях кафедры, проводят самостоятельные
исследования, участвуют в опытно-промышленных исследованиях на предприятиях Свердловской
области, России и других государств мира. Итогом их работы является выпускная
квалификационная работа – магистерская диссертация.
Научно-производственная практика посвящена изучению электротехнологий и систем индукционного
нагрева и плавки, применяемых на передовых предприятиях в мире, нашей стране и Уральском регионе.
Программа практики для каждого обучающегося строится индивидуально с учетом его пожеланий и
требований. Особое внимание уделяется изучению промышленных установок индукционного нагрева и
закалки заготовок, плавильных комплексов на основе индукционных тигельных и канальных печей,
особенностям формирования эффективных режимов работы, а также методам их математического и
физического моделирования с использованием реальных параметров. Итогом работы является разработка
рекомендаций по улучшению технологических режимов работы и конструкции конкретных
электротехнологических установок, используемых на предприятии, где проводится научнопроизводственная практика.
Педагогическая практика посвящена изучению основ педагогики, методологии научных
исследований и научного творчества, методических рекомендаций по проведению лабораторных
и практических занятий, правил техники безопасности при проведении лабораторных работ.
Программа педагогической практики для каждого обучающегося строится индивидуально с учетом
его пожеланий и требований. Студенты получают практические навыки работы с учебной
литературой и электронными информационными средствами, углубленные знания в области
профессиональных естественнонаучных и гуманитарных дисциплин, практические навыки
проведения занятий со студентами ВУЗов, навыки публичной речи, аргументации, ведения
дискуссии и полемики.
Ю.М. Бродов