7M07112 Химическая инженерия и процессы в ТарГУ им. Дулати

Дисциплины

• Оптимизация химических процессов с помощью интеллектуальных технологий

  Цель дисциплины-овладение методами анализа, моделирования и оптимизации химических процессов с применением интеллектуальных технологий; развитие умений использовать инструменты искусственного интеллекта, машинного обучения и обработки больших данных в научном и практическом плане для повышения эффективности химических производств.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика и психология высшей школы

  Цель: формирование у магистрантов профессиональных компетенций в области психолого-педагогического сопровождения и управления образовательным процессом в высшей школе, развитие способностей к планированию и реализации преподавательской деятельности с учетом современных требований образования. Будут изучаться: нормативно-правовые основы деятельности вуза и преподавателя, трансформация высшего образования в условиях цифровизации и глобализации, образовательный процесс в высшей школе, коммуникация, взаимодействие и управление в образовательной среде, психолого-педагогическая диагностика и сопровождение, оценка результатов и педагогическая рефлексия. В результате освоения дисциплины магистранты приобретут навыки планирования, проведения учебных занятий с учетом возрастных и индивидуальных особенностей студентов, использования цифровых и активных методов обучения, осуществление диагностики и сопровождение образовательной деятельности, владение навыками педагогического планирования, методами профессионального общения и психолого-педагогической поддержки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• История и философия науки

  Цель дисциплины – формирование общей научной, философско-методологической, мировоззренческой и дисциплинарно-теоретической базы для научной и научно-педагогической деятельности будущих специалистов, ученых, преподавателей. Результаты изучения дисциплины: магистрант сможет выбирать и применять методы научного исследования; формулировать и решать основные задачи научно-исследовательской деятельности; развивать навыки логического, системного и критического мышления; использовать теоретические знания для обоснования и аргументации собственной позиции по научным проблемам. Владение знаниями о современных концепциях истории и философии науки; навыками анализировать современные проблемы истории и философии науки; концептуальным и методологическим аппаратом современной истории и философии науки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Методика и технология преподавания профильных дисциплин

  Цель изучения дисциплины – формирование у магистрантов систематизированных знаний в области методики и технологии преподавания профильных дисциплин. В результате освоения дисциплины магистранты будут способны соблюдать этические нормы в профессиональной деятельности; выбирать и эффективно использовать образовательные технологии, методы и средства обучения с целью обеспечения планируемого уровня личностного и профессионального развития обучающегося; применять полученные знания в учебной, научной и профессионально-педагогической деятельности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Зелёные технологии и устойчивое развитие

  Цель дисциплины-глубокое разъяснение основных принципов и видов зеленых технологий, их роли в снижении воздействия на окружающую среду и связи со стратегией устойчивого развития; формирование навыков применения современных технологий в направлении экологически эффективного производства, ресурсосбережения и управления отходами.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель дисциплины – системное углубление коммуникативной компетенции в рамках международных стандартов иноязычного образования на основе дальнейшего развития навыков и умений активного владения языком в профессиональной деятельности. Результаты изучения дисциплины: применение навыков устной коммуникации на иностранном языке; чтения иностранной литературы по соответствующей специальности и статей общественно-политической направленности с последующей обработкой и интерпретацией извлеченной информации; письменного изложения научной информации на иностранном языке в общепринятых основных формах; перевода текстов с иностранного языка на язык обучения и с языка обучения на иностранный язык на материале аутентичных текстов общенаучной и профессиональной направленности; аудирования на материале профессионально-ориентированного содержания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Инженерия окружающей среды

  Цель дисциплины – приобретение знаний в области проектирования, внедрения и мониторинга сооружений и установок для очистки бытовых/производственных сточных вод, установок для производства питьевой воды. Будут изучены: природные источники воды; нормативы качества питьевой, рекреационных и сточных вод; физико-химические основы жидких стоков: предварительная и первичная обработка, выравнивание; нейтрализация, дискретное, флокулянтное и зональное осаждение; флотация; аэрация; проектирование очистных сооружений бытовых/производственных сточных вод. В результате освоения дисциплины обучающийся получит навыки исследования физических и химических параметров воды, проектировать, внедрять и осуществлять мониторинг автономных очистных установок с использованием биологических процессов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Интеллектуальные технологии в химической инженерии

  Цель дисциплины – овладение знаниями о современных интеллектуальных технологиях в химической инженерии-искусственном интеллекте, машинном обучении, анализе больших данных, моделировании и системах интеллектуального управления процессами, развитие умения применять интеллектуальные технологии для эффективного решения научно-исследовательских и производственных задач.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Химия и технолгия полимеров

  Цель дисциплины - формирование знаний в области технологий, направленных на разработку новых продуктов на основе полимеров, Будут изучены: промышленные перспективы науки о полимерах; химия и технология синтетических полимеров; природные полимеры или полимеры на природной основе и их промышленное применение; концепция средней молекулярной массы и полидисперсности, методы их экспериментального определения; морфология полимеров, экспериментальные методы определения структурных, морфологических и термических характеристик; функциональные полимеры. В результате освоения курса студенты получат навыки идентификации синтетических и природных полимеров, определения структурных, морфологических и термических характеристик, их применение при реализации полимеризационных процессов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Моделирование химических процессов

  Цель дисциплины – формирование представлений о значении и возможностях моделирования химико-технологических процессов, получение навыков моделирования, анализа и оптимизации процессов химической технологии. Будут изучены: Химико-технологический процесс как объект моделирования; иерархическая структура ХТС; Математические модели как основа оптимизации технологических процессов; этапы построение математической модели ХТП; математическое моделирование теплообменных процессов, моделирование химической кинетики, моделирование массообменных процессов. В результате освоения дисциплины будут сформированы навыки математического моделирования процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и пакетов прикладных программ для научных исследований.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Имитационное программное обеспечение

  Цель дисциплины – формирование представлений о программных средствах имитационного моделирования для исследования механизмов функционирования и управления производственными системами. Будут изучены: виды систем имитационного моделирования, области применения; назначение и цели, основные функции и возможности, отличительные черты систем имитационного моделирования, выгоды, преимущества и польза от применения; программные средства общего назначения для решения задач моделирования и моделирования в химической инженерии. В результате освоения дисциплины учащиеся приобретут навыки применения программных средств общего пользования и коммерческого программного обеспечения при решении задач моделирования в химической технологии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Лаборатория технического контроля качества продукции

  Цель дисциплины-развитие умения эффективно работать в системе управления качеством путем освоения на лабораторном уровне методов оценки и технического контроля качества продукции, анализа показателей качества в отношении различных видов продукции, проверки соответствия стандартам и формирования практических навыков.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Современные методы контроля качества химической продукции

  Цель дисциплины-формирование профессиональных навыков в оценке и контроле качества химической продукции, направленных на обеспечение качества продукции путем овладения аналитическими методами, инструментальным анализом, требованиями стандартизации и сертификации, а также системами менеджмента качества.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Менеджмент химической промышленности

  Цель дисциплины – приобретение компетенций в системе управления качеством продукции на производстве. Будут изучены: Типы производственных систем. Понятие управления цепочками поставок и логистики. Роль систем качества и управления качеством. Системы управления качеством. Управление техническим обслуживанием. В результате освоения дисциплины учащийся будет способен использовать инструменты для планирования и мониторинга проектов, манипулировать инструментами статистического контроля процесса, определять политику технического обслуживания производственного оборудования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современные процессы разделения

  Цель дисциплины – приобретение навыков анализа и проектирования процессов разделения. Будут изучены: анализ и проектирование: ректификационных колонн, многокомпонентной дистилляции, экстрактивной, азеотропной и реактивной дистилляции, процессов разделения с помощью мембран, процессов разделения методами адсорбции, ионного обмена и хроматографии. В результате освоения дисциплины учащиеся получат навыки анализа и проектирования современных процессов разделения с применением программы ChemSep.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Моделирование процессов экстракционного разделения

  Цель дисциплины – формирование знаний и навыков в области построения термодинамических моделей растворов и расчета жидкофазных равновесий. Будут изучены: экстракционные процессы в технологии неорганических веществ, физические основы процесса, диаграмма экстракции; материальный баланс экстракции, расчет жидкофазных равновесий, расчет технологических схем экстракционных процессов с учетом типа экстракционной установки. В результате освоения дисциплины учащиеся будут способны создать термодинамическую модель тестовой экстракционной системы, рассчитать схему процесса экстракционного разделения и провести валидацию модели на экстракционной установке.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Лаборатория процессов химической технологии

  Цель дисциплины – приобрести навыки экспериментальной работы по анализу и контролю процессов в химических реакторах и процессов разделения. Будут изучены: динамика процесса и управление: двухпозиционное управление; контроль обратной связи; анализ процессов в трубчатом реакторе, в реакторах с перемешиванием; усовершенствованные процессы разделения: обратный осмос в мембранах; адсорбция с фиксированным слоем. В результате освоения дисциплины обучающийся будет способен выполнять экспериментальную работу по анализу процессов разделения, анализу процессов в химических реакторах различного типа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Динамика процессов и контроль химико-технологических производств

  Цель дисциплины – формирование знаний в области динамики химико-технологических процессов, освоение методов контроля ХТП. Будут изучены: динамическое поведение систем первого порядка, динамическое поведение систем второго и более высокого порядков, типичные примеры, связанные с химическими процессами; обратная связь в управлении динамическими процессами; анализ и количественная оценка стабильности систем. В результате освоения дисциплины студенты будут способны количественно оценивать динамическое поведение систем с обратной связью, овладеют навыками работы в программах MATLAB и SIMULINK для анализа и управления динамическими системами.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Контролируемая полимеризация

  Цель дисциплины – формирование знаний в области методологии контролируемой полимеризации, направленной на разработку перспективных полимеров с заданными характеристиками и свойствами. Будут изучены: перспективы применения методов контролируемой полимеризации в синтезе функциональных полимеров, живые цепи и контролируемый синтез макромолекул, живая анионная полимеризация (кинетика, мономеры, катализаторы, условия), основные признаки живой анионной полимеризации; живая катионная полимеризация, методы её осуществления; контролируемая радикальная полимеризация, полимеризация с переносом атомов ATRP. В результате освоения курса учащиеся овладеют методологией контролируемого синтеза полимеров, получат навыки осуществления контроля за процессом полимеризации, осуществляемого по различным механизмам.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Промышленная статистика

  Цель дсциплины – приобрести навыки одномерного и многомерного статистического анализа данных, знание алгоритма работы метода и базовые принципы измерения показателей. Будут изучены: методы статистического анализа в зависимости от типа данных и от исследовательской задачи, принципы интерпретации результатов анализа данных. В результате освоения дисциплины обучающиеся овладеют пакетом прикладных программ статистического анализа.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Мембранные технологии

  Цель дисциплины – формирование представлений о мембранных технологиях и об устройстве основных типов применяемых аппаратов. Будут изучены: классификация мембранных технологий, свойства и способы получения мембран, применение мембран для очистки сточных вод, разделения жидких и газообразных сред; основные характеристики мембран и принципы подбора мембранных элементов для разделения жидких и газообразных сред. В результате освоения дисциплины учащиеся будут способны выполнять расчеты основных параметров мембранных аппаратов, рассчитывать оптимальные режимы процессов и подбирать необходимые для этого аппараты.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Прикладная математика

  Цель дисциплины - освоение математических инструментов для численного решения задач с целью определения параметров для моделирования и оптимизации технологических процессов. Будут изучены: виды балансных, кинетических, вспомогательных уравнений, используемых при разработке математических моделей, основные статистические уравнения и критерии, используемые при обработке экспериментальных данных. В результате освоения дисциплины учащиеся овладеют математическим анализом экспериментальных данных, овладеют навыками использования программного обеспечения при разработке математических моделей, методами исследования математических моделей на ПК.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Статистический анализ данных

  Цель дсциплины – приобрести навыки одномерного и многомерного статистического анализа данных, знание алгоритма работы метода и базовые принципы измерения показателей. Будут изучены: методы статистического анализа в зависимости от типа данных и от исследовательской задачи, принципы интерпретации результатов анализа данных. В результате освоения дисциплины обучающиеся овладеют пакетом прикладных программ статистического анализа.овладеют пакетом прикладных программ статистического анализа.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Инженерия биопроцессов

  Цель дисциплины – формирование знаний в области биологии роста клеток и механизма кинетики ферментов с целью дальнейшего применения при проектировании и разработке биопроцессов и биореакторов. Будут изучены: Механизмы кинетики ферментов, дезактивации и ингибирования, иммобилизация ферментов и влияние на скорость реакции; биореакторы (периодического действия, эрлифтный), биосепарация: основные этапы классического процесса, фильтрация с центрифугированием, жидкостно-жидкостная экстракция с использованием водных двухфазных систем, электродиализ, изоэлектрическое фокусирование, процессы разрушения клеток. В результате освоения дисциплины учащиеся будут способны проектировать гомогенные и гетерогенные биореакторы, анализировать и осуществлять мониторинг процесса разделения в биотехнологии на каждом этапе.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Лаборатория разделения и концентрирования

  Цель дисциплины – овладение практическими приемами разделения и концентрирования сложных смесей. Будут изучены: физико-химические основы методов разделения и концентрирования; основные количественные характеристики процессов (степень извлечения, коэффициент концентрирования, коэффициент разделения), способы реализации процессов. В результате освоения дисциплины учащиеся овладеют практическими приемами разделения и концентрирования сложных смесей (электрохимическими, сорбционными, экстракционными), методами расчета количественных характеристик процессов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Современная инженерия химических реакций

  Цель дисциплины – формирование знаний принципов и методов анализа кинетики химических реакций, моделирования и проектирования каталитических и некаталитических гетерогенных реакций. Будут изучены: основы гетерогенного катализа и характеристика катализаторов; анализ и проектирование каталитических реакций и реакторов; анализ и разработка некаталитических гетерогенных реакций и реакторов. В результате освоения дисциплины учащиеся будут способны анализировать и моделировать каталитические и некаталитические гетерогенные реакции, моделировать поток и проектировать реальные реакторы, применяя модели потока.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Оптимизация химических процессов

  Цель дисциплины - Овладение навыками проектирования, анализа и оптимизации химических процессов. Будут изучены: Оптимизации как заключительный этап стратегии проектирования химических процессов; концепция интеграции при проектировании химических процессов; основные понятия математической оптимизации; основные признаки, характеризующие оптимизационные математические модели; планирование и анализ экспериментов. В результате освоения дисциплины учащиеся будут способны формулировать задачи линейного и нелинейного программирования; выбирать методы решения конкретной задачи оптимизации и использовать для решения коммерческое программное обеспечение.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

Профессии

Результаты обучения

• Оперировать принципами математического описания систем и процессов, решать оптимизационные задачи, создавать математические модели; выбирать методы работы в инструментальной среде имитационного эксперимента по оптимизации процесса
• Создавать имитационные модели, выбирать методы постановки имитационных экспериментов, типовых систем управления качеством, применять аналитические инструменты для работы с прикладными программами для анализа и управления динамическими системами.
• Освоить теоретические основы интеллектуальных технологий и применять их в химической инженерии; использовать современные цифровые инструменты и интеллектуальные системы для моделирования, анализа и оптимизации химических процессов; принимать решения на основе данных для повышения эффективности производственных процессов; выполнять инженерные задачи с использованием элементов искусственного интеллекта для решения сложных технологических задач в химическом производстве.
• Проектировать процессы разделения и составлять технологические схемы, рассчитывать параметры аппаратов и оптимизации процессов разделения, учитывая устройство и принципы работы оборудования
• Анализировать основные направления развития химии, химико-технологических основ процессов полимеризации, оптимизировать процесс полимеризации, применять методы полимеризации, химической модификации, физико-химического анализа полимеров
• Знать основные теории и концепции педагогики и психологии высшей школы, современные подходы, методы и технологии преподавания профильных дисциплин в вузе; разрабатывать учебно-методические материалы; мотивировать магистрантов к обучению и формированию профессиональных компетенций; использовать цифровые инструменты и платформы в образовательной деятельности; описывать генезис, философскую сущность и особенности развития научного знания, а также закономерности организации и развития науки в новых условиях.
• Владеть иностранным языком на профессиональном уровне, позволяющим проводить научно-исследовательскую деятельность с использованием современных методов исследования
• Проектировать гомогенные и гетерогенные биореакторы, анализируя кинетику роста клеток и ферментов и оценивая этапы процесса разделения в биотехнологии.
• Оперировать принципами химии и зеленых технологий, анализировать связь между устойчивым развитием и наличием ресурсов и предлагать альтернативные или новые способы производства.

Похожие ОП