1. Цели освоения дисциплины

Изучение дисциплины «Метрология, стандартизация, сертификация в технологии углей» предполагает уяснение объективных закономерностей и методологии получения количественной информации о свойствах окружающего мира, процессах, явлениях, результатах практической и профессиональной деятельности, методах формирования требований к результатам практической и профессиональной деятельности, механизмах закрепления требований за продукцией и услугами, как результатами профессиональной деятельности в рамках производственных систем, предприятий и общества в целом, способах обеспечения и подтверждения требований к качеству продукции.

Рабочая программа по дисциплине «Метрология, стандартизация, сертификация в технологии углей» охватывает комплекс вопросов, составляющих основы теоретической и прикладной метрологии, системы, механизмы стандартизации, вопросы практики применения стандартов при сертификации продукции углеперерабатывающей промышленности.

В число тем, подлежащих изучению, включены элементы теории познания; основы теории измерений; обеспечение единства измерений, единообразие средств измерений.

2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Метрология, стандартизация, сертификация в технологии углей»

относится к базовой части профессионального цикла Б3.В6 и опирается на знания, полученные при изучении дисциплин согласно таблице.

Название дисциплины Разделы Математика Теория вероятности Все разделы Физика Общая химическая технология Задачей дисциплины «Метрология, стандартизация, сертификация в технологии углей» является освоение методов получения достоверной измерительной информации и правильного его использования в рамках метрологической деятельности специалиста. Обоснование и обеспечение требований к качеству продукции и услуг через системы стандартизации и сертификации на национальном и международном рынках.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Освоение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:

ОК-1 владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации.

Знать методы обработки информации, в т.ч. с использованием средств вычислительной техники; уметь ставить цели работ и выбирать пути их достижения ;

ОК-2 обладать умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, способностью в письменной и устной речи правильно и логично оформить результаты мышления.

Знать общенаучную и специальную терминологию; уметь аргументировано излагать профессионально важную информацию;

ОК-6 использовать нормативные правовые документы в своей деятельности.

Знать нормативно-правовую базу в области профессиональной деятельности;

уметь использовать нормативные правовые документы в своей деятельности; владеть методами составления и интерпретации нормативных документов ПК-1 обладать способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

Знать основные законы естественнонаучных дисциплин; уметь применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности; владеть методами анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования измерительных систем;

ПК-2 использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы.

Знать современные представления о физической картине мира, пространственновременных закономерностях, строении вещества; уметь использовать современные научные представления для понимания окружающего мира и явлений природы; владеть методологией использования современных научных представлений в профессиональной деятельности.

Согласно Государственному образовательному стандарту профессионального высшего образования требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника предполагают, что в результате изучения дисциплины «Метрология, стандартизация, сертификация в технологии углей» студенты должны знать:

- общие законы и правила измерений;

- способы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений;

- приемы обращения с измерительной информацией для обоснования и обеспечения требований стандартов;

- практику использования стандартов при сертификации продукции и услуг.

После освоения дисциплины студенты должны уметь:

- планировать измерительный эксперимент;

- правильно выбирать и использовать средства измерений;

- обрабатывать экспериментальные данные;

- грамотно использовать измерительную информацию.

В ходе изучения дисциплины студенты приобретают навыки:

- ориентироваться в действующей на международном, национальном, региональном и локальном (уровень предприятия) уровне системе стандартизации;

- умение пользоваться государственными стандартами и методами оценки технического уровня и качества продукции и услуг;

- владение правилами разработки, принятия и утверждения стандартов предприятия, ориентироваться в системах сертификации.

4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 ч.

4.1. Лекционные занятия Неделя Объем Раздел дисциплины (темы лекций и их содержание) семестра в часах 1. Введение[1].

Содержание, цель и задачи курса «Метрология, стандартизация и сертификация», его связь с другими дисциплинами и значение в формировании базы профессиональных знаний. Основы стандартизации. Основы метрологии. Основы сертификации. Понятия. Средства и методы.

2. Элементы теории познания [1,2].

Роль измерения в теории познания. Объекты и явления окружающего мира как предметы познания. Свойства объектов и явлений, меры этих свойств. Цели и задачи метрологии. Физические и нефизические измеряемые величины. Основные и производные величины. Качественная характеристика измеряемых величин. Уравнение размерностей. Количественная характеристика измеряемых величин. Единица измерения. Системы единиц.

Международная система единиц СИ.

3. Основы теории и практики измерений [1].

Основной постулат метрологии. Виды измерительных задач и их место в общей структуре задач управления. Факторы, влияющие на результат измерения. Исключение, компенсация и учет 3 влияющих факторов. Априорная и апостериорная информация при измерениях. Представление об измерении как уточнении значения измеряемой величины. Количество измерительной информации.

4. Результат измерений и точность результата измерений [3].

Структура процесса получения результата измерений. Однократное измерение. Погрешность измерений. Роль априорной информации. Использование в качестве априорной информации сведений о точности средства измерений и предшествующего опыта подобных измерений. Обработка экспериментальных данных. Правило округления и следствие из него.

Многократное измерение с равноточными значениями отсчета.

Случайные погрешности. Исключение ошибок. Обработка экспериментальных данных в зависимости от результата проверки.

Обеспечение требуемой точности измерения.

5. Обеспечение единства и единообразия измерений [1,3].

Единство измерений. Обеспечение единства измерений техническими средствами и организационно-методическими мероприятиями. Централизованное и децентрализованное воспроизведение единиц физических величин. Централизованное воспроизведение единиц эталонами. Классификация, состав, условия хранения и применения эталонов. Эталоны основных физических величин.

Воспроизведение единиц, развитие системы воспроизведения единиц. Система метрологического обеспечения предприятия. Передача средствам измерений информации о размерах единиц при их централизованном воспроизведении. Законодательная метрология. Закон о единстве измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение и метрологические службы. Средства измерений их классификация. Нормирование метрологических характеристик средств измерений. Классы точности. Межповерочный интервал.

6. Оценка качества продукции и стандартизация [3].

Понятие качества продукции и услуг. Показатели качества, как измеряемые величины. Аналогия между показателями качества и физическими величинами. Отличие показателей качества от других измеряемых величин. Технические характеристики и технические требования.

Стандартизация, цели и задачи. Объекты стандартизации, установление технических требований и показателей в рамках объекта стандартизации. Структура стандарта, виды стандартов.

Анализ технического уровня продукции. Система стандартизации, комплексные показатели качества. Нормативный технический и технико-экономический уровни качества. Испытание продукции. Виды испытаний.

7. Стандарты качества [3] Стандартизации в области обеспечения и управления качеством. Структура стандарта, особенность применения. Разработка и внедрение систем менеджмента качества на основе стандартов по качеству.

Государственная система стандартизации (ГСС). Службы стандартизации и надзора за обеспечением требований стандартов. Государственный контроль и надзор.

Ответственность за несоблюдение стандартов, за нарушение правил сертификации и метрологии. Стандартизация и сертификация товаров.

8. Сертификация производства и продукции [3].

Место сертификация производства в иерархии системы процедур по сертификации. Структура типовой методики проверки производства при сертификации.

Сертификация продукции. Схемы сертификации продукции. Типовое испытание и другие виды испытаний для целей сертификации. Выборочный контроль. Выбор и обоснование объема выборки и программы испытаний при сертификации.

9. Общая характеристика горючих ископаемых [4].

Происхождение угля. Стадии превращения органических веществ: литогенез, катагенез, морфогенез. Состав углей. Классификации углей. Техническая характеристика углей. Методы анализа углей. Стандарты качества углей.

10. Переработка угля [4].

Методы обогащения угля, Термическая переработка угля. термохимические и окислительные методы переработки угля.

ВСЕГО Правила ТБ и ПБ при выполнении лабораторных работ. Техника лабораторных работ Отбор и разделка проб угля. Приготовление аналитической Определение индекса спекаемости углей [7, 8].

Термогравиметрический анализ углей [9].

ИК-спектроскопический анализ угля [10, 11].

4.4. Распределение трудоемкости изучения дисциплин по видам учебной аудиторной и самостоятельной работы студента Недели семестра Промежуточный контроль (зачет) *) - проставляется в строке «неделя семестра» при отсутствии пропуска занятий Проверка выполнения самостоятельной работы, в т.ч. подготовка к лекциям, осуществляется при защите лабораторных работ.

Учебная работа проводится с использованием как традиционных технологий, так и современных интерактивных. Лекции проводятся в традиционной форме. Практические занятия позволяют преподавателю реализовать элементы индивидуального подхода в обучении и использовать интерактивные методы обучения. В лекционных и практических занятиях применяются следующие интерактивные методы:

– собеседование с приглашенным специалистом (4 ч);

– разбор конкретных примеров (4 ч);

– мультимедийная презентация (8 ч).

В целом интерактивные формы занимают 16 ч, т. е. 31,4 % от общего числа аудиторных занятий, что соответствует требованиям ФГОС.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Оценочными средствами для текущего контроля являются посещаемость занятий, результаты выполнения лабораторных работ и заданий коллоквиумов.

Коллоквиум № 1 – темы 1-6;

Коллоквиум № 2 – темы 7-19;

Коллоквиум № 3 – темы 20-39;

1. Предмет и проблемы метрологии. Содержание теоретической метрологии и ее место в формировании научно-теоретической основы специальности.

2. Роль измерений в теории познания. Измеряемые величины: физические величины, экономические показатели, показатели качества.

3. Качественная характеристика измеряемых величин. Алгебра размерностей.

4. Количественная характеристика измеряемых величин.

5. Единицы измерений. Принципы построения систем единиц измерения.

6. Международная система единиц физических величин (СИ).

7. Основные факторы, влияющие на результат измерения. Погрешность измерений.

8. Способы исключения, компенсации и учета влияющих на результат измерения факторов.

9. Случайная и систематическая погрешности. Обнаружение и исключение ошибок при измерении. Правило трех сигм.

10. Однократное измерение. Порядок действий при однократном измерении. Учет априорной информации. Учет информации о классе точности средства измерения.

11. Многократное измерение. Условия применения, возможности эффективного использования апостериорной информации.

12. Многократное измерение с равноточными значениями отсчета. Порядок выполнения многократного измерения и обработка экспериментальных данных.

13. Единство измерений. Обеспечение единства измерений.

14. Централизованное и децентрализованное воспроизведение единиц физических величин. Эталоны основных единиц физических величин.

15. Передача информации о размерах единиц.

16. Виды измерительных задач. Классификация измерении.

17. Единообразие средств измерений. Классификация средств измерений. Метрологические характеристики средств измерений.

18. Нормирование метрологических характеристик средств измерений Классы точности средств измерений.

19. Экспертный метод. Назначение, условия применения, факторы, влияющие на эффективность экспертизы, разновидности экспертизы.

20. Понятие качества продукции и услуг.

21. Показатели качества, как измеряемые величины.

22. Технические характеристики и технические требования.

23. Стандартизация, цели и задачи. Объекты стандартизации, установление технических требований и показателей в рамках объекта стандартизации 24. Стандартизация технических характеристик, параметров продукции. Структура стандарта, виды стандартов.

25. Система стандартизации, комплексные показатели качества.

26. Методы оценки требований к продукции.

27. Испытание продукции. Виды испытаний.

28. Стандартизации в области обеспечения и управления качеством. Структура стандарта, порядок применения.

29. Разработка и внедрение систем менеджмента качества на основе стандартов по качеству.

30. Государственная система стандартизации(ГСС). Сертификация как обобщение практики применения стандарта. Организационные структуры сертификации.

31. Обязательная и добровольная сертификация. Система сертификации.

32. Сертификация производства, процедура по сертификации. Структура типовой методики проверки производства при сертификации.

33. Сертификация продукции. Схемы сертификации продукции.

34. Выбор и обоснование схем сертификации.

35. Типовое испытание и другие виды испытаний для целей сертификации.

36. Выборочный контроль. Выбор и обоснование объема выборки и программы испытаний при сертификации.

37. Программа испытаний и процедура сертификации в рамках принятой схемы сертификации.

38. Стандартизация и сертификация в международной торговле.

39. Экономические аспекты стандартизации, метрологии и сертификации.

6.2 Контрольные вопросы к лабораторным занятиям Лабораторная работа № 1. Правила подготовки угля для отбора аналитической пробы.

2. Классификация угля по размерным классам.

3. Отбор аналитической пробы.

Лабораторная работа № 1. Виды влаги в угле.

2. Правила определения влажности угля.

3. Расчет влажности угля.

Лабораторная работа № 1. Что такое зольность угля?

2. Состав золы.

3. Различия состава золы и минеральной части угля, причины различия.

4. Методика определения зольности угля.

Лабораторная работа № 1. Ч то такое летучие соединения и чем обусловлено их присутствие в угле?

2. Степень метаморфизма углей и содержание летучих соединений в них.

3. Методика определения содержания летучих соединений в угле.

4. Правила расчета содержания летучих соединений в угле.

Лабораторная работа № 1. Происхождение серы в углях.

2. Виды серы в углях.

3. Превращения сернистых соединений при сжигании и термической переработке углей.

4. Способы обессеривания углей и кокса.

Лабораторная работа № 1. Теории спекания углей.

2. Сравнительная характеристика методов определения спекаемости углей.

3. Влияние природы отощающих компонентов на спекаемость углей.

4. Влияние петрографического состава углей на их спекаемость.

5. Химические превращения при термической деструкции углей.

6. Образование пластической массы при термической деструкции углей.

Лабораторная работа № 1. Сущность термического анализа.

2. Назначение термического анализа.

3. Какую информацию можно получить из термограмм?

4. Термический анализ твердого топлива.

5. Обработка термограмм.

6. Порядок включения дериватографа в работу.

Лабораторная работа № 1. Колебательная спектроскопия. Причины возникновения ИК-спектров.

2. Концепция групповых частот. Ее применение для расшифровки структуры 3. Количественный анализ с использованием ИК-спектроскопии.

4. Основы структурно-группового анализа каменноугольных продуктов. Метод ИКАП.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Аристов, А. И. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для вузов / А. И. Аристов, Л. И. Карпов, В. М. Приходько, Т. М. Раковщик; Серия: Высшее профессиональное образование. - М.: Академия, 2006. – 384 с.

Соболева Е.В. Химия горючих ископаемых: учебник [Электронный ресурс] http://www.iqlib.ru/book/book.visp?uid={55C26AE1-0081-4E62-86E6A3C30CB7AC}&action=bo&idsLink=3008&resIndex=0&resType=1&searchWithText =False / Е. В. Соболева, А. Н. Гусева. – М.: Изд-во МГУ, 2010. – 312 с.

Иголинская, Н. М. Метрология, стандартизация, сертификация: учеб. пособие [Электронный ресурс] http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90528&type=utchposob:common / ФГБОУ ВПО "Кузбас. гос. техн.ун-т им. Т. Ф. Горбачева", Каф. технологии перераб. пластмасс. – Кемерово, 2011. – 94 с.

4. Радкевич, Я. М. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. для вузов [Электронный ресурс] http://www.biblioclub.ru/book/117501 / Я. М. Радкевич, А. Г.

Схиртладзе, Б. И. Лактионов. – М.: Абрис, 2012. – 791 с.

5. Басовский, Л. Е. Управление качеством: Учебник для студентов вузов / Л. Е. Басовский, В. Б. Протасьев. – М.: Форум: Инфра – М, 2000. – 212 с.

6. Димов, Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для вузов. Серия: Учебник для вузов - СПб.: Питер, 2006. – 432 с.

7. Крылова, Г. Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: учебник для студентов вузов. – Москва.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005. – 671 с.

8. Яблонский, О. П. Основы стандартизации, метрологии, сертификации: учебник для вузов / О. П. Яблонский, В. А. Иванова. – Ростов н/Д.: Феникс, 2004. – 448 с.

9. Сергеев, А. Г. Метрология: учеб. пособие для вузов / А. Г. Сергеев, В. В. Крохин. – М.: Логос, 2002. – 408 с.

10. Метрология. Стандартизация. Сертификация: учебник для студентов вузов [Электронный ресурс] http://www.biblioclub.ru/book/83008 / А. В. Архипов [и др.]; под ред. В.

М. Мишина. – Москва.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. – 496 с.

7.3. Список методических указаний к лабораторным работам 1. Технический анализ угля. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Химия природных энергоносителей и углеродных материалов»

для студентов специальности 250403 – «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов природных энергоносителей и углеродных материалов». Кемерово, 2010.

2. Определение содержания серы в углях. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Химия природных энергоносителей и углеродных материалов» для студентов специальности 250403 – «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов природных энергоносителей и углеродных материалов». Кемерово, 2010.

3. Определение спекаемости углей пластометрическим методом. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Теоретические основы технологии топлива иуглеродных материалов» для студентов специальности 250403 – «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов природных энергоносителей и углеродных материалов». Кемерово, 2010.

4. Определение спекаемости углей методом Рога. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Теоретические основы технологии топлива и углеродных материалов» для студентов специальности 250403 – «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов природных энергоносителей и углеродных материалов». Кемерово, 2010.

5. Термический анализ углеродсодержащих веществ. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Теоретические основы технологии топлива иуглеродных материалов» для студентов специальности 250400 – «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов природных энергоносителей и углеродных материалов». Кемерово, 2010.

6. ИК-спектроскопия углей и углеродсодержащих веществ. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Теоретические основы технологии топлива иуглеродных материалов» для студентов специальности 250400 – «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов природных энергоносителей и углеродных материалов». Кемерово, 2010.

7. Элементный анализ твердых горючих ископаемых. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Химия природных энергоносителей и углеродных материалов» для студентов специальности 250400 – «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов природных энергоносителей и углеродных материалов». Кемерово, 2010.

7.4. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. http:// www. library.kuzstu.ru 2. http://www.rushim.ru 3. http://www.newlibrary.ru 4. http://www.nehudlit.ru 5. http:// www.engenegr.ru 6. http://www.librus.ru 7. http://www.krelib.com 8. http://www.ukport.ru/about_coal/ 9. http://gost.prototypes.ru/oks/73.040/ ГУ КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины а) Аудитории: 5216, 5527, 1 лекц. – оборудованы мультимедийными средствами;

б) Компьютерные классы: 5203, 5106 – по 11 ПК;

в) Учебные лаборатории обеспечены необходимым лабораторным оборудованием:

-сушильный шкаф;

-муфельная печь;

-весы аналитические;

-секундомер;

-ИК-спектрофотометр;

- пресс для изготовления образцов для исследования;

-дериватограф;

-стенд для определения спекаемости угля.