Взаимосвязь общепрофессиональных и естественнонаучных дисциплин при подготовке инженерных кадров

• Автор: Майков, Эдуард Витальевич
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 440 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Стр.
Введение
Глава 1. Взаимосвязь содержания естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин при подготовке инженерных кадров
1.1. Синергетика как методология науки и научное мировоззрение при анализе содержания и проблем обучения общепрофессиональным дисциплинам
1.2. Учет экологических факторов при обучении общепрофессиональным и специальным дисциплинам студентов технических вузов
1.3. Задачи и состояние инженерного образования в современных условиях.
1.4. Требования к подготовке инженерных кадров по общепрофессиональным дисциплинам на примере материаловедения и технологии конструкционных материалов.
1.5. Состояние проблемы и направления совершенствования обучения общепрофессиональным дисциплинам на примере материаловедения и технологии конструкционных материалов
1.6. Анализ исследований по проблемам подготовки по общепрофессиональным дисциплинам будущих инженеров
Выводы по главе 1.
Глава II. Концепция методической системы обучения общепрофессиональным дисциплинам студентов технических вузов.
2.1. Процесс обучения как методическая система
2.2. Материаловедение и технология конструкционных материалов как учебный предмет в системе подготовки инженер
ных кадров
ФР 2.3. Синергетика фундаментальных законов и научнотехниче
ских теорий как методологическая основа концепции обучения общепрофессиональным дисциплинам во втузе
2.4. Принцип единства фундаментальности и профессиональной направленности обучения на решение задач и проблем специальностей в общепрофессиональном образовании будущих инженеров.
2.5. Анализ общепрофессионального знания на примере материаловедения и технологии конструкционных
ФЗ материалов.
2.6. Реализация принципа единства фундаментальности и профессиональной направленности на решение задач и проблем специальностей в методах, формах и средствах
для студентов технических вузов.
2.7. Концепция и модель методической системы обучения материаловедению и технологии конструкционных материалов будущих инженеров.
Выводы по главе .
Глава 1. Методика реализации концепции обучения
материаловедению и технологии конструкционных материалов в техническом вузе
3.1. Содержание курса материаловедения и технологии конструкционных материалов для инженерюдх специальностей.
3.1.1. Содержание и методы проведения лекционных занятий
3.2. Содержание и методы проведения лабораторного практикума.
3.3. Система заданий к курсовым работам профессионально направленным на решение задач и проблем инженерных
специальностей качество, долговечность и надежность
продукции.
Выводы по главе 1.
Глава 1 У.Оценка эффективности обучения материаловедению и технологии конструкционных материалов студентов инженерных вузов.
4.1. Организация и проведение педагогического эксперимента
4.2. Констатирующий и поисковый этапы эксперимента
4.3 Обучающий педагогический эксперимент
Выводы по главе 1У
Заключение
Литература


А так как структурные превращения ведущие к разрушению материалов под действием различных вместе действующих эксплуатационных нагрузок происходят в основном по границам зерен микроструктуры, то понятие фрактальнссти границ зерен открывает возможность математически рассчитать синергетическое действие эксплуатационных условий по времени и тем самым определить предразрушающую микроструктуру границы, ведущую к появлению катастрофической микротрещины. Например, фрактальная размерность кластера 3 исходя из химикопространственной структуры цементита орторомбическая структура является количественной характеристикой заполнения им пространства, в данном случае пространства межзеренной границы и равна стерильной размерности 3. При критическом нарастании цепочек цементита в границе зерен более рядов возможно образование внутри межграничного цементита структуры графита схема 6. Рис. С Ре и С С. Рис. Возможность нарастания цепочек цементита в межзереннной границе. Образование графита в межзеренном пространстве железоуглеродистых сплавов можно считать образованием предразрушающей микроструктуры, ведущей к появлению катастрофической микротрещины. Рис. Образование внутри межграничного цементита структуры графита. Через идентификацию последовательно образующихся фрагментов кристаллов цементита в межзеренной границе можно описать эволюцию межзеренной структуры по границе зерен. Исследование фрактального роста межзеренной границы в соответствии с теорией фракталов и использованием действия факторов эксплуатации позволит определить возможность образования структурных зон предразрушения материалов деталей в различные периоды их эксплуатации. За два столетия созданы различные конструкционные материалы с необходимым комплексом свойств для использования их в наземных конструкциях и космических аппаратах. Непрерывно возрастающие требования к свойствам материалов обуславливают необходимость опережающего развития научных разработок в области материаловедения. Именно этот синергетический подход при исследованиях и изучении всех направлений науки и образования, получивший свое развитие и признание в е годы, подтверждающий, что все материалы живут , изменяют свои структуры и свойства в период их получения, изготовления из них деталей и в период эксплуатации этих деталей должен быть фундаментальной основой и при изучении курса материаловедения с раскрытием сгруктурных превращений на всех перечисленных стадиях создания и использования материалов. Такой подход, являющийся научной основой решения проблемы долговечности и надежности деталей машин, должен быть и методической основой при изучении курса материаловедения. В настоящее время приоритетно признано влияние структурновременного фактора на прочность и разрушение материалов. Детали при их производстве, и особенно при эксплуатации, испытывают разнообразные воздействия, ведущие к потере прочности, снижению надежности. Надежность деталей при эксплуатации оценивается по различным критериям прочность, усталость, механическое изнашивание, теплостойкость, абразивное изнашивание и т. Но каждый из этих критериев зависит от конкретных и одновременных воздействий многих факторов нагрузки, различные по величине, направлению, цикличности, температурным воздействиям, воздействиям химических сред, активных смазок, химической коррозии и т. Большое количество взаимосвязанных факторов оказывает синергетический греч. Все эти факторы эксплуатации оставляют свой отпечаток это микроструктура эксплуатируемой детали. Значит, как исходная прочность материала, так и прочность материала в любой момент эксплуатации зависит и может определяться микроструктурой материала. Установление истинного состояния микроструктуры в любой момент эксплуатации даст возможность прогнозировать с учетом оценки возникающих дислокаций дальнейшее изменение микроструктуры поверхностного слоя с возникновением в ней дефектов, а следовательно, прогнозировать изменение долговечности и надежности деталей в процессе эксплуатации. Структура всех уровней сплавов рассматривается как живой организм, в котором постоянно под действием внешних эксплуатационных факторов происходят структурные превращения как с прямыми, так и обратными связями.