Дисциплины Математического и естественно-научного цикла

Базовая часть:

4.3.10 Математика

Цель освоения дисциплины - обеспечить базовую математическую подготовку, позволяющую успешно решать современные прикладные инженерные и научные задачи в области физических процессов горного производства и сформировать навыки формулировки математических постановок этих задач.

Место дисциплины в структуре ООП – входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 21 зачётная единица или 756 часов.

Содержание дисциплины: линейная алгебра; матрицы и определители; системы линейных уравнений; аналитическая геометрия; элементы векторной алгебры; линейные образы; линии и поверхности второго порядка; введение в математический анализ: основные понятия, теория вещественных чисел, предел последовательности, функция, её предельное значение и непрерывность; дифференциальное исчисление функций одной переменной; интегральное исчисление функций одной переменной: неопределённый и определённый интегралы, геометрические и механические приложения определённого интеграла;дифференциальное исчисление функций нескольких переменных; приложения дифференциального исчисления к геометрии в пространстве; кратные, криволинейные и поверхностные интегралы; обыкновенные дифференциальные уравнения; числовые и функциональные ряды; гармонический анализ; векторный анализ и элементы теории поля; вероятность и статистика: теория вероятностей, случайные процессы, статистическое оценивание и проверка гипотез, основы статистических методов обработки экспериментальных данных.

4.3.11 Физика

Цель освоения дисциплины - обеспечить базовую физическую подготовку, позволяющую успешно решать современные прикладные инженерные и научные задачи в области физических процессов горного производства; привить основополагающие представления о фундаментальном строении материи и физических принципах, лежащих в основе современной естественнонаучной картины мира; выработать умение выделять физическую сущность в прикладных задачах физических процессов горного производства; ознакомить с современной исследовательской аппаратурой и сформировать навыки проведения физических экспериментов.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 16 зачётных единиц или 576 часов.

Содержание дисциплины: физические основы механики: элементы кинематики, элементы динамики частиц, законы сохранения в механике, принцип относительности в механике, элементы релятивистской динамики, элементы механики твердого тела, элементы механики сплошных сред; физика колебаний и волн: кинематика гармонических колебаний, гармонический осциллятор, ангармонические колебания, физический смысл спектрального разложения, кинематика волновых процессов, интерференция и дифракция волн; электричество и магнетизм: понятие о поле, потенциальные и вихревые поля, электростатика, постоянный электрический ток, магнитостатика, статические поля в веществе, электромагнитная индукция, переменный ток, электрические колебания, электромагнитное поле, электромагнитные волны; атомная и ядерная физики: корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределённости, квантовые состояния, квантовые уравнения движения, операторы физических величин, атом и атомное ядро, энергетический спектр атомов и молекул, природа химической связи; Статистическая физика и термодинамика: три начала термодинамики, термодинамические функции состояния, уравнение состояния, фазовые равновесия и фазовые превращения; классические и квантовые статистики, кинематические явления.

4.3.12 Химия

Цель освоения дисциплины – познание материального мира и химических форм движения материи, а также законов их развития; освоение основных законов химии и закономерностей развития химических реакций.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 5 зачётных единиц или 180 часов.

Содержание дисциплины: основные законы химии: закон сохранения массы, закон постоянства состава, закон Авогадро, закон эквивалентов, газовые законы; квантово-механическая теория строения атома: квантовые числа, мультиплетность, принцип Паули, корпускулярно-волновая природа электрона, принцип неопределенности Гейзенберга, форма s -, p -, d –орбиталей, заполнение электронных орбиталей (уровней и подуровней), правило Гунда, правило Клечковского, электронные формулы атомов; основы теории химической связи: основные характеристики химической связи, типы химической связи, метод валентных связей; энергетика и термодинамика химических реакций: термодинамические функции состояния системы, теплота и энтальпия образования химического соединения, термохимические уравнения и расчеты; элементы химической кинетики: гомогенные и гетерогенные системы, скорость химической реакции, факторы, влияющие на скорость химической реакции в гомогенной и гетерогенной системах, обратимость химических процессов, закон действия масс, концентрационная константа химического равновесия, факторы, изменяющие направление реакции; электрохимические процессы; химия элементов и их соединений; элементы химии органических соединений; химическая идентификация: качественные и количественный анализы, аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализы.

4.3.13 Термодинамика

Цель освоения дисциплины – обеспечить базовый уровень знаний, практических навыков и умения в области получения, преобразования и распределения энергии и обмена ею в различных процессах, в том числе горного производства, сопровождающихся тепловыми эффектами, а также свойств веществ, обеспечивающих реализацию этих процессов.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 6 зачётных единиц или 216 часов.

Содержание дисциплины: одно- и многокомпонентные термодинамические системы; свойства, параметры, функции и уравнения состояния термодинамических систем; энергетические характеристики термодинамических систем и процессов; законы термодинамики; элементы химической термодинамики; условия работы тепловых и холодильных машин; термодинамические газовые процессы и циклы силовых агрегатов горных машин и оборудования; методы анализа термодинамических процессов; основы термодинамики процессов смешивания, истечения и дросселирования газов; основные законы и закономерности переноса тепла и вещества в необратимых термодинамических процессах; энергетические и экологические проблемы получения и использования тепла; основы процессов и систем кондиционирования воздуха и их термодинамических расчётов.

4.3.14 Гидромеханика

Цель освоения дисциплины – обеспечить базовую подготовку в области основных закономерностей движения жидкостей для формирования практических навыков решения задач гидростатики и динамики реальных жидкостей и расчёта простых и сложных гидравлических сетей, имеющих место в горном деле.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 6 зачётных единиц или 216 часов.

Содержание дисциплины: основные свойства жидкостей; основы гидростатики; основы кинематики жидкости и газа; уравнения движения идеальной и реальной (вязкой) жидкости; потери напора по длине потока и в местных сопротивлениях; расчет потерь в сложных гидравлических системах, прямая и обратная задачи гидравлики; истечение жидкостей из отверстий и насадок; основы теории размерностей; уравнения ламинарного пограничного слоя; неустановившееся движение жидкости в трубопроводах и открытых руслах; интегральные соотношения для динамического пограничного слоя; основы описания турбулентного пограничного слоя; гидравлический прыжок; волны Пуанкаре, Кельвина и Росби; основы теории мелкой воды.

4.3.15 Геология

Цель освоения дисциплины – обеспечить базовый уровень знаний, практических навыков и умения в области: диагностики важнейших породообразующих и рудных минералов и наиболее распространенных горных пород; анализа геологической информации о месторождениях полезных ископаемых; чтения и составления геологических карт и разрезов; выявления и оценки вещественно-геологических и инженерно-геологических факторов, влияющих на условия разработки месторождений полезных ископаемых и выбора схемы их технологической переработки; формирования техногенных массивов и строительства подземных сооружений и условий их эксплуатации; основных гидрогеологических и инженерно-геологических расчетов; обоснование выбора мероприятий по борьбе с обводненностью и проявлением неблагоприятных инженерно-геологических процессов.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 10 зачётных единиц или 360 часов.

Содержание дисциплины:

Основы геологии: Земля как планета Солнечной системы; происхождение и история развития Земли; строение Земли; строение земной коры; физические поля Земли; химический и минеральный состав земной коры; петрогра­фический состав земной коры; возраст горных пород; способы определения относительного возраста горных пород; методы определения абсолютного возраста горных пород; эндогенные геологические процессы; тектонические движения земной коры; механизм землетрясений и их регистрация, сила, энергии и магнитуда землетрясений; общая характеристика магматизма, причины зарождения и миграции магматических расплавов, магматизм эффузивный и интрузивный; общая характеристика процесса метаморфизма и его основные факторы и типы; экзогенные процессы; выветривание, его виды и результаты; денудация; аккумуляция; диагенез; техногенные изменения геологической среды;

Геология и разведка месторождений полезных ископаемых: полезные ископаемые и их месторождения; генетическая классификация месторождений; морфологические типы тел полезных ископаемых; вещественный состав полезных ископаемых; промышленные типы металлических, неметаллических и горючих полезных ископаемых; развед­ка месторождений; стадии разведки месторождений; принципы разведки месторождений; понятие о кондициях; подготовленность месторождений для промышленного освоения; опробование; оконтуривание тел полезных ископаемых; подсчет запасов полезных ископаемых; геолого-промышленная оценка месторождений;

Гидрогеология: водные ресурсы Земли; происхождение и классификации подземных вод; состав и свойства подземных вод; основные типы подземных вод; водоносные пласты и водоносные комплексы. Физические основы динамики подземных вод; движение подземных вод к искусственным дренам при установившейся фильтрации; взаимодействие вертикальных дрен при установившейся фильтрации. Гидрогеологические условия освоения месторождений полезных ископаемых; дренаж шахтных и карьерных полей; прогноз гидрогеологических условий освоения месторождений; управление техногенным режимом подземных вод; изучение гидрогеологических условий освоения месторождений и строительства подземных сооружений.

Инженерная геология: основы инженерной петрографии; принципы изучения горных пород и инженерно-геологические классификации горных пород; инженерно-геологические особенности твердых, глинистых и раздельно-зернистых горных пород; инженерно-геологическая характеристика горных пород и отложений особого состава и состояния; способы изменения состояния и свойств горных пород. Инженерно-геологическая типизация массивов горных пород; определение физико-механических характеристик горных пород в массиве; инженерно-геологические особенности месторождений полезных ископаемых. Геодинамическая обстановка производства горных работ; горно-геологические явления при разработке месторождений полезных ископаемых открытым и подземным способом и строительстве подземных сооружений. Инженерно-геологические исследования в горном деле; прогнозирование инженерно-геологических условий освоения геологической среды.

Технологии моделирования и оценки месторождений полезныхископаемых: создание базы данных геологических и геолого-промышленных объектов; автоматизированные методы графического моделирования и составления первичной и сводной геологической, гидрогеологической и инженерно-геологической документации, основы 3D моделирования геологических объектов, геостатистическая оценка запасов, прогнозирование геологических, инженерно-геологических и геолого-технологи-ческих показателей при проектировании, планировании горных работ и оперативном управлении качеством.

4.3.16 Информатика

Цель освоения дисциплины – овладение основами алгоритмизации и программирования задач в области физических процессов горного производства и практическими навыками работы на персональных компьютерах с использованием современных информационных технологий; овладение основными методами и средствами получения, хранения и переработки информации для использования в профессиональной деятельности.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 5 зачётных единиц или 180 часов.

Содержание дисциплины: вычислительная техника и основы информатики; архитектура персональных компьютеров; работа пользователя в операционной системе Windows; основы алгоритмизации инженерных задач; основы программирования на языке Turbo Basik; текстовый редактор Word из приложения MS Office; система программирования Visual Basic; возможности редактора Word для создания технических документов; табличный процессор Excel из приложения MS Office, технология создания и проведения презентаций посредством программы Power Point из приложения MS Office; система управления базами данных Access из приложения MS Office, электронная почта Outlook из приложения MS Office; компьютерные сети и Интернет; основы защиты информации и информационной безопасности компьютерных систем.

4.3.17 Горно-промышленная экология

Цель освоения дисциплины – обеспечить базовый уровень знаний по проблемам воздействия горного производства на окружающую среду, рациональному использованию различных видов природных ресурсов при эксплуатации месторождений полезных ископаемых, инженерным методам и средствам защиты окружающей среды, обеспечивающий формирование у студентов нового экологического мышления.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 4 зачётные единицы или 144 часа.

Содержание дисциплины: воздействие горного производства на биосферу; охрана атмосферы; охрана водных ресурсов; охрана земельных ресурсов и недр; использование отходов горного производства; рациональное природопользование и экономические аспекты горной экологии.

4.3.18 Физика горных пород

Цель освоения дисциплины - сформировать базовый уровень знаний о физических свойствах горных пород и протекающих в них процессов при воздействии различных физических и вещественных полей, закономерностях формирования и изменения этих свойств в процессах горного производства и их использования при решении практических задах горного производства.

Место дисциплины в структуре ООП - входит в базовую часть дисциплин Математического и естественно-научного цикла.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 6 зачётных единиц или 216 часов.

Содержание дисциплины: основные понятия и определения физики горных пород; приемы описания и количественная характеристика состава и строения горных пород (скальных, рыхлых, связных); поведение горных пород при действии механических нагрузок, теплового, электрического, магнитного, электромагнитного и вещественных полей; естественная радиоактивность и поведение горных пород при действии ионизирующих излучений; поведение рыхлых горных пород под действием физических полей; поведение горных пород в процессах горной технологии; классификация физико-технических свойств горных пород; природа и закономерности направленного изменения состояния и свойств горных пород; сущность и классификация физических процессов горного производства.

Дисциплины специализации:

4.3.19 Спецглавы математики

Цель освоения дисциплины - обеспечить математическую подготовку, позволяющую формулировать математические задачи, связанные с распространением физических и вещественных полей в массиве горных пород и сформировать навыки их решения с использованием современного математического аппарата.

Место дисциплины в структуре ООП – является дисциплиной специализации Математического и естественно-научного цикла дисциплин.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 3 зачётные единицы или 108 часов.

Содержание дисциплины:

Уравнения математической физики: основные типы уравнений; простейшие задачи, приводящие к уравнениям гиперболического типа и методы их решения; простейшие задачи, приводящие к уравнениям параболического типа и методы их решения; простейшие задачи, приводящие к уравнениям эллиптического типа и методы их решения; распространение колебаний и тепла в пространстве; применение метода конечных разностей для решения уравнений математической физики.

Элементы операционного исчисления: начальная функция и её изображение; изображение производных и дифференцирование изображений; теоремы: линейности, подобия, разложения, смещения, свёртывания и запаздывания; дифференцирование и интегрирование оригиналов и изображений; интеграл Дюамеля; Операционный метод решения линейных дифференциальных уравнений и систем линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами.

Функции комплексного переменного: Аналитичность функции. Интеграл от функции комплексного переменного. Интегральная формула Коши. Ряды в комплексной области. Ряды Тейлора и Лорана. Изолированные особые точки. Применение вычетов к вычислению интегралов.

4.3.20 Спецглавы физики

Цель освоения дисциплины – обеспечение базового уровня знаний в области физических процессов, протекающих в твёрдых телах при воздействии на них физических полей различной природы, а также физических свойств этих тел, обеспечивающих реализацию этих процессов.

Трудоёмкость освоения дисциплины составляет 3 зачётные единицы или 108 часов.

Содержание дисциплины: классификация и понятие структуры твердых тел; основы зонной теории твёрдого тела; совершенные и несовершенные кристаллы и их упругие свойства; тепловые колебания атомов кристаллической решётки; процессы переноса в твёрдых телах; тепловые свойства; электрические и магнитные свойства твёрдых тел; влияние дефектов и дислокаций свойства твердых тел; диэлектрики и диэлектрические потери; пьезо- и сегнетоэлектрики, пара-, диа-, ферро- и антиферромагнетики; оптические свойства;

Дата добавления: 2015-11-26