CC BY
7Содержание инженерного образования
101
УДК 378.147.89
В. С. Францкевiч, кандыдат тэхшчных навук, дацэнт (БДТУ);
П. Я. Вайцяхов1ч, доктар тэхнiчных навук, загадчык кафедры (БДТУ)
РАЦЫЯНАЛЬНЫ НАПРАМАК ВЫКАРЫСТАННЯ НАВУКОВЫХ РАСПРАЦОВАК У ВУЧЭБНЫМ ПРАЦЭСЕ
Прадстаулены прапановы па выкарыстанш навуковых распрацовак прафесарска-выкладчыц-кага складу у вучэбным працэсе, рэал1заван^1я на кафедры машын i апаратау х1м1чных i сшкат-ных вытворчасцяу, яшя складаюцца ва укараненш у вучэбныя дысцыплшы «Мадэляванне i ап-тыЕшзацыя тэхналалчных працэсау» i «Метады даследаванняу i мадэляванне працэсау i агрэга-тау хiмiчных вытворчасцяу» першай i другой ступеш вышэйшай адукацыi матэматычных мадэ-ляу, распрацаваных навуковай школай кафедры.
The proposals on the use of scientific research faculty in the educational process, implemented in the department of machinery and apparatus of chemical and silicate plants, consisting in the introduction to the subject matters, "Modeling and optimization of technological processes" and "Methods of research and modeling of chemical plants and units" first and second stage of higher education of mathematical models is developed by the scientific school of the department.
Уводзшы. Навуковая работа у навучальнай установе не павшна быць самамэтай, яна му-сщь спрыяць павышэнню кватфшацьп мала-дых выкладчыкау i абагачаць вучэбны працэс студэнтау праз увядзенне навуковых распрацо-вак у праграмы асобных дысцыплш. 1стотнай праблемай для кафедры машын i апаратау хь м1чных i сшкатных вытворчасцяу з'яуляецца тое, што большасць вучэбных дысцыплш но-сяць прыкладны характар, а асноуны напрамак навуковай дзейнасщ - гэта мадэляванне меха-шчных, пдрамехашчных, цепла-масаабменных працэсау i аптым1зацыя агрэгатау для ¡х пра-вядзення. Характэрнай асаблiвасцю сучаснай навую з'яуляецца шырокае распаусюджванне мадэльнага падыходу, якое выказалася у актыу-ным выкарыстаннi мадэляу ва ушх напрамках i на усiх этапах навуковых даследаванняу. Сёння разнастайныя мадэлi ужываюцца як у прыро-дазнауча-навуковым i сацыяльна-гуманiтарным спазнаннi, так i у практычнай дзейнасцi людзей, што робщь асаблiва актуальным аналiз ¡х пазнавальнай прыроды. У гэтай сувязi важ-нае месца займае абмеркаванне магчымас-цяу i меж ужывання мадэлявання пры падрых-тоуцы шжынерау-мехашкау.
Асноуная частка. Матэматычныя мадэлi, распрацаваныя у дысертацыйных работах, пры ¡х увядзеннi у любую спецдысцыплшу ускладнiлi б яе, аднялi б шмат часу, адведзе-нага на вывучэнне базавага матэрыялу. З другого боку, навуковыя распрацоУкi каля 50 дысертацый, выдадзеных навуковай школай па машынах, агрэгатах i працэсах хiмiчнай вытворчасцi за некалькi апошнiх дзесящгоддзяу, не маглi заставацца незапатрабаванымi. Больш таго, высветлша-ся, што гэтыя распрацоУкi аказалiся невядо-мымi не толью студэнтам, але i астрантам i нават маладым выкладчыкам.
Выйсце было знойдзена ва увядзеннi у вучэбны план з 2003 г. новай дысцыплшы «Мадэляванне i аптымiзацыя тэхналагiчных працэсау».
Мэтай дысцыплшы з'яуляецца:
- азнаямленне студэнтау з магчымасцямi мадэлявання, аптымiзацыi i кiравання вытвор-чымi працэсамi;
- прывщцё навыкау карэктнай пастаноУкi шжынерных задач для рашэння на ЭВМ, рэат-зацыi вылiчальных алгарытмау i атрыманне ф> зiчна абгрунтаваных вышкау разлiку;
- навучанне метадалогй правядзення разл> ковых даследаванняу тэхналагiчных працэсау на ЭВМ i выкарыстанне апошшх для рашэння задач праектавання i аптымiзацыi.
Асноуныя задачы вывучэння дысцыплшы складаюцца у атрыманнi студэнтамi базавых навукова-практычных ведау у вобласцi матэма-тычнага мадэлявання аб'ектау хiмiчнай тэхнш, вывучэннi лiкавых i аналiтычных метадау ра-шэння раунанняу матэматычных мадэляу i уменнi выкарыстаць i ужываць на практыцы не-абходныя метады аптымiзацыi.
Гэтыя мэты i задачы дасягаюцца:
- на лекцыях, дзе выкладаюцца тэарэтыч-ныя пытаннi, яюя паказваюць мэтазгоднасць выкарыстання фiзiчнага i матэматычнага мадэлявання працэсау i абсталявання. Вывучаюцца асноуныя этапы мадэлявання, выгляды мадэ-ляу, метады ¡х рэалiзацыi. Разглядаюцца мадэлi тыпавых працэсау хiмiчных вытворчасцяу i вывучаюцца сучасныя метады аптымiзацыi тэхна-лапчных працэсау;
- на лабараторных занятках, на якiх студэн-ты замацоуваюць тэарэтычныя веды шляхам ат-рымання навыкау па карэктнай пастаноуцы тэх-налагiчных задач для рашэння на ЭВМ, рэатза-цып вылiчальных алгарытмау i атрымання ф> зiчна абгрунтаваных вынiкау разлшу па мадэля-ваннi i аптымiзацыi тэхналагiчных працэсау.
102
^БЫ 1683-0377. Труды БГТУ. 2014. № 8. Учебно-метолическая работа
Гэта дысцыплша добра распрацавана для хь мша-тэхналапчных спецыяльнасцяу. Аднак ма-дэляванне працэсау для шжынерау-мехашкау мае сваю спецыфшу. Яно арыентуецца на тыя агрэгаты, у якiх ажыццяуляюцца гэтыя працэ-сы. Аптымiзiруюцца звычайна параметры ма-шын i агрэгатау, а не працэсу у цэлым.
З улшам сказанага было прынята рашэнне аб выкладаннi дысцыплiны на выпускаючай кафедры. Прычым яе праграма складалася з мак-сiмальным выкарыстаннем матэматычных мадэляу i метадау, распрацаваных навукоуцамi кафедры.
У вынiку эксперыментау з удасканаленнем праграмы, заменай выкладчыкау, на наш пог-ляд, атрымауся даволi дасканалы лекцыйны курс. У кожнай тэме разглядаюцца рэальныя тэхнiчныя задачы, матэматычныя мадэлi для разлiку тэхналапчных i канструкцыйных пара-метрау машын i апаратау з указаннем на канк-рэтных распрацоушчыкау. Практычна увесь ла-бараторны практыкум складаецца з мадэляу, якiя стварылi нашы супрацоунш.
Другiм напрамкам выкарыстання навуко-вых распрацовак кафедры з'яуляецца дысцыплша «Метады даследаванняу i мадэляванне працэсау i агрэгатау хiмiчных вытворчасцяу» для другой ступеш вышэйшай адукацыi. Актуаль-насць яе абумоулена тым, што у ёй разгляда-юцца пытанш матэматычнага мадэлявання, ап-рацоУкi эксперыментальных даных, што над-звычайна важна пры напiсаннi магiстэрскай ды-сертацьи. Дысцыплiна прадстауляецца як пра-цяг, развiццё i паглыбленне двух дысцыплш першай ступенi вышэйшай адукацыi: «Мадэляванне i аптымiзацыя тэхналагiчных працэсау» i «Вучэбна-даследчая праца студэнтау». Асноу-ная тэма дысцыплiны - паглыбленне ведау i навыкау па аргашзацын i правядзеннi эксперы-ментау, статыстычнай апрацоуцы эксперымента-льных даных, матэматычным мадэляваннi працэсау, рэалiзуемых у тэхналагiчных агрэга-тах. Для рэалiзацыi пастауленнай мэты мапст-ранты павшны рашыць наступныя задачы:
- набыць навыкi пастаноУкi задачы даследаванняу, вылучэння эксперыментальнай i тэарэ-тычнай частак;
- вывучыць метады статыстычнай апрацоу-кi даных, атрымаць навык па складаннi экспе-рыментальна-статыстычных мадэляу i ацэнцы iх адэкватнасцi;
- паглыбщь веды па матэматычным мадэля-ваннi, навучыцца складаць матэматычныя ма-дэлi даследуемых аб'ектау, праводзiць разлш з iх выкарыстаннем i аналiзаваць вынiкi разлiкау.
Засвоены матэрыял дае магчымасць студэн-там за кошт часу, адведзенага на самастойную працу, скласцi, рэалiзаваць матэматычную ма-дэль свайго аб'екта даследавання.
Заключэнне. Тагам чынам, атсаннай вышэй пастаноукай вучэбнага працэсу па новай дыс-цыплше мы вырашылi некалью важных задач:
- паказалi студэнтам запатрабаванасць матэматычнага апарата, яюм яны авалодалi на ма-лодшых курсах;
- навучылi з выкарыстаннем даволi склада-ных матэматычных мадэляу i сучасных пакетау прыкладных камп' ютэрных праграм рашаць рэаль-ныя практычныя задачы па вызначэнш i аптымь зацыi параметрау тэхналагiчнага абсталявання;
- пазнаёмiлi з напрамкам дзейнасщ i наву-ковымi распрацоУкамi выкладчыкау i супрацоу-шкау кафедры.
Галоуным вынiкам усяго працэсу навучання па новай дысцыплiне можна лiчыць павышэнне цiкавасцi у студэнтау да будучай прафеси.
Лiтаратура
1. Кафаров В. В., Глебов М. В. Математическое моделирование процессов химических производств. М.: Высшая школа, 1991. 400 с.
2. Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов: практическое руководство / В. А. Холоднов [и др.]. СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2003. 480 с.
3. Основы научных исследований / под ред. В. Н. Крутова. М.: Высшая школа, 1989. 399 с.
Пастуту 10.04.2014
