Prof. Tamara Chistyakova · 2012. 10. 8. · Prof. Tamara Chistyakova 1 . NanoBRIDGE –...

Prof. Tamara Chistyakova

1

NanoBRIDGE – Объединение опыта России и Германии в области нанотехнологий

Saint-Petersburg State Institute of Technology (TU)

3 June 2012

2

Образовательная программа повышения квалификации для

специалистов предприятий наноиндустрии химического и

биотехнологического профиля в области автоматизированных производственных технологий

Программа профессиональной подготовки (уровень –

магистратура) в области материаловедения и

высокотемпературных наноструктурированных

конструкционных материалов и изделий

Программа профессиональной подготовки «Автоматизированная

обработка информации и управление производством

наноструктурированных керамических материалов и

покрытий» разрабатывается в режиме e-learning

Проектирование образовательной программы подготовки магистров

«НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ И ГЕНЕТИЧЕСКОЙ

ИНЖЕНЕРИИ»

3

The educational training program for professionals enterprises of

chemical and nano bio-technology in automated

manufacturing technology

The training program (level - Master's degree) in the field of nanostructured materials and high-temperature structural

materials and products

The training program «Computer-based information processing and

production control of nanostructured ceramic materials and coatings is developed in the

mode of e-learning

The project of Master's programme

“NANOTECHNOLOGIES FOR MEDICINE AND GENETIC

ENGINEERING”

4

1. Образовательная программа повышения квалификации для специалистов предприятий

наноиндустрии химического и биотехнологического профиля в области автоматизированных производственных

технологий

Прикладная НИР по договору с Фондом инфраструктурных и образовательных программ ОАО «РОСНАНО»,

руководитель – проф. Чистякова Т.Б.

5

1. The educational training program for professionals enterprises of chemical and

nano bio-technology in automated manufacturing technology

Applied research under contract with the Fund for Infrastructure and Educational Programs RUSNANO, supervisor - Prof. Tamara

Chistyakova

Важнейший фактор развития нанотехнологий в РФ: улучшение кадрового обеспечения организаций и предприятий, разрабатывающих и использующих нанотехнологии

Базовое направление деятельности РОСНАНО на период до 2020 года: содействие формированию кадровой основы наноиндустрии РФ, в том числе развитие кадрового потенциала проектных компаний РОСНАНО

Актуальность Программы

6

1.Повышение профессионального уровня кадров для инвестиционных проектов, поддерживаемых РОСНАНО, с целью снижения дефицита квалифицированных специалистов в проектных компаниях и повышения уровня реализуемости этих проектов.

2.Создание и развитие кадрового потенциала наноиндустрии РФ, обеспечивающего кадровые потребности новых, не развитых ранее рынков труда.

7

Модуль 1 Автоматизированная

обработка информации и автоматизированное

управление производствами наноматериалов различного

функционального назначения

Модуль 2 Математическое

моделирование химико-технологических процессов

производства наноматериалов различного

функционального назначения

Модуль 3 Основы физической химии наноразмерных систем и

методы синтеза наноструктур

Модуль 4 Производственные

химические технологии наноматериалов различного

функционального назначения и бионанотехнологии

8

Наноструктурирован-ные полимерные

материалы и покрытия

Наноструктурирован-ные керамические и

наноразмерные кварцевые материалы

и покрытия

Наноструктурирован-ные каталитические

материалы

Наноструктурирован-ные сорбционные

материалы

Углеродные нанотехнологии и

фуллероидные материалы

Нанотехнологии и наноматериалы в

прикладной электрохимии

Наноматериалы на основе редких

элементов Бионанотехнологии

9

The educational training program for professionals enterprises of chemical and nano bio-technology in automated manufacturing technology

Module № 1 «Modern

technologies of synthesis, analysis, and automated control of

production of nanostructured ceramic and nanosized quartz

materials and coatings»;

Module № 2 «Modern technology of synthesis, analysis, and

automated control of production of nanostructured polymeric

material and coatings»;


automated control of production of nanostructured catalytic

materials»;


automated control of production of nanostructured porous

material»;


automated control of production of carbonic nanocluster»;


automated control of production of nanostructured materials in

applied electrochemistry»;


automated control of production of functional and multifunctional

nanomaterials and nanocomposites based on thin

elements»;


automated control of production of nanostructured

biotechnological materials».

10

1. Разрабатывать технологические процессы (ТП) для синтеза и перенастройки производств химических и биотехнологических наноструктурированных материалов заданного класса (ПК-1).

2. Выбирать физико-химические методы и проводить диагностику строения и свойств химических и биотехнологических наноструктурированных материалов заданного класса (ПК-2).

3. Разрабатывать и эксплуатировать информационное обеспечение (ИО) для выбора оборудования, сырья и материалов, технологических режимов производства химических и биотехнологических наноструктурированных материалов заданного класса (ПК-3).

4. Разрабатывать и использовать математические модели для исследования свойств наноматериалов и управления производствами химических и биотехнологических наноструктурированных материалов заданного класса (ПК-4).

5. Осуществлять анализ и устранение нарушений на основе систем мониторинга и диагностики в производствах химических и биотехнологических наноструктурированных материалов заданного класса (ПК-5).

6. Разрабатывать и выбирать автоматизированные методы обработки информации и оптимального управления качеством химических и биотехнологических наноструктурированных материалов заданного класса (ПК-6).

11

Education Program aimed at the development of professional competencies: • Develop technological processes (TP) for the synthesis and reconfigure their

construction industries of chemical and biotechnological nanostructured materials of a given class (PC-1).

• Choose the physico-chemical methods and the diagnosis of the structure and properties of chemical and biotechnological nanostructured materials of a given class (PC-2).

• Develop and exploit information support for the selection of equipment, raw materials and technological modes of production of chemical and biotechnological nanostructured materials of a given class (PC-3).

• Develop and use mathematical models to study the properties of nanomaterials and control of chemical and biotechnological nanostructured materials of a given class (PС-4).

• Analysis and excluding the violations based on the monitoring and diagnosis in chemical and biotechnological nanostructured materials of a given class (PС-5).

• Develop and select automated methods of information processing and optimal quality control of chemical and biotechnological nanostructured materials of a given class (PС-6). 12

The educational training program for professionals enterprises of chemical and nano bio-technology in automated manufacturing technology

ООО «Клекнер Пентапласт РУС»

Институт высокомолекулярных соединений РАН

ФГУП «НИИ синтетического каучука им. С.В. Лебедева»

ООО «Вириал»

ЗАО «ИЛИП»

ОАО «Аккумуляторная компания «Ригель»

ОАО НПК «Российские редкие металлы»

ФГУП «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток и предприятие по производству бактерийных препаратов»

ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов» 14

• Christian Kohlert, Dr., director of technology and processes «Klöckner Pentaplast Europe», an expert in the field of nanostructured polymeric materials, and automated systems (discipline – «Fundamentals of Chemical Engineering of nanostructured polymer materials and coatings», «Automated information Processing and Production Control nanostructured materials»);

• Gunter Reinig, Dr. Sc. Sciences, Department of Automatic Control and Systems Theory Ruhr-Universität Bochum (Bochum, Germany), a specialist in the field of simulation and knowledge-based automated control of technological processes (discipline – «Mathematical modeling of chemical and manufacturing processes of nanostructured materials», «Automated information Processing and Production Control of Nanostructured Materials»).

16

The educational training program for professionals enterprises of chemical and nano bio-technology in

automated manufacturing technology In developing and implementing educational programs, there participate the following

representatives of leading foreign educational, academic institutions and enterprises of nanotechnology:

1. Межфакультетский учебный Центр коллективного пользования «Развитие кадрового потенциала наноиндустрии»

2. Межфакультетский учебно-производственный Центр коллективного пользования «Производственные технологии наукоемкой химии»

3. Дистанционный научно-образовательный Центр (ДНОЦ) «Программные комплексы для высоких химических технологий» кафедры систем автоматизированного проектирования и управления (САПРиУ)

4. Учебно-научный Центр коллективного пользования (УНЦКП) «Химическая сборка наноматериалов» кафедры химической нанотехнологии и материалов электронной техники

5. Международный дистанционный учебно-исследовательский центр упаковочной пленки на базе ООО «Клекнер Пентапласт РУС» (российский филиал международной корпорации «Klöckner Pentaplast GmbH&Co.KG»)

17

1. Межфакультетский учебный Центр коллективного пользования «Развитие кадрового потенциала наноиндустрии»

2. Межфакультетский учебно-производственный Центр коллективного пользования «Производственные технологии наукоемкой химии»

3. Дистанционный научно-образовательный Центр (ДНОЦ) «Программные комплексы для высоких химических технологий» кафедры систем автоматизированного проектирования и управления (САПРиУ)

4. Учебно-научный Центр коллективного пользования (УНЦКП) «Химическая сборка наноматериалов» кафедры химической нанотехнологии и материалов электронной техники

5. Международный дистанционный учебно-исследовательский центр упаковочной пленки на базе ООО «Клекнер Пентапласт РУС» (российский филиал международной корпорации «Klöckner Pentaplast GmbH&Co.KG»)

18

1. кафедра САПРиУ 2. кафедра автоматизации процессов химической

промышленности 3. кафедра химической нанотехнологии и материалов

электронной техники 4. кафедра физической химии 5. кафедра химической технологии пластмасс 6. кафедра химической технологии органических покрытий 7. кафедра химии и технологии каучука и резины 8. кафедра химической технологии тонкой технической

керамики 9. кафедра технологии катализаторов 10. кафедра химии и технологии материалов и изделий

сорбционной техники 11. кафедра технологии электрохимических производств 12. кафедра технологии редких элементов и наноматериалов на

их основе 13. кафедра молекулярной биотехнологии 14. межкафедральная лаборатория трансферта химических

технологий 19

21

2. Программа профессиональной подготовки (уровень – магистратура) в области

материаловедения и высокотемпературных наноструктурированных конструкционных

материалов и изделий

прикладная НИР по договору с Фондом инфраструктурных и образовательных программ ОАО «РОСНАНО» с целью подготовки молодых специалистов для

ООО «Вириал», руководитель – проф. Чистякова Т.Б.

22

2. The training program (level - Master's degree) in the field of nanostructured

materials and high-temperature structural materials and products

Applied R&D contract with the Fund for Infrastructure and Educational Programs RUSNANO to professional training young specialists for the company, «VIRIAL»,

supervisor - prof. Tamara Chistyakova

Программа профессиональной подготовки (уровень – магистратура) в области материаловедения и высокотемпературных

наноструктурированных конструкционных материалов и изделий

Модуль №1, формирующий общие (универсальные) знания

и умения, необходимые магистру для эффективной

работы, а также специализированные модули, в

ходе освоения которых формируемые компетенции получат профессиональное

наполнение

Модуль №2 «Материаловедение и

технологии наноструктурных конструкционных материалов и

изделий»


технологии высокотемпературных

наноструктурированных материалов и изделий»


технологии специализированных

наноматериалов (носители катализаторов, сорбенты,

покрытия, проницаемые среды и т.п.)»

Модуль №5 «Технология наночастиц и наноструктур»

23

The training program (level - Master's degree) in the field of nanostructured materials and high-

temperature structural materials and products

Module №1 forms the general knowledge and skills necessary to work effectively as Masters

graduates. Specialized modules develop and build professional

competence

Module №2 «Nanostructured Materials Science and

Technology of construction materials and products»

Module №3 «Materials Science and Technology of

Nanostructured high-temperature materials and

products»

Module №4 «Materials Science and Technology of specialized

nanomaterials (supporter, sorbents, coatings, permeable

medium, etc.)»

Module №5 «The technology of nanoparticles and

nanostructures»

24

25

Компетенции магистров, прошедших обучение по программе профессиональной подготовки в области материаловедения и высокотемпературных наноструктурированных конструкционных материалов и изделий соответствуют ФГОС ВПО по направлению подготовки 150100 «Материаловедение и технологии материалов» (квалификация (степень) магистр). Кроме того, сформированы компетенции, определяемые ТЗ Заказчика:

В научно-исследовательской и расчетно-аналитической деятельности выпускник магистратуры:

владеет, использует на практике и осваивает новые методы исследования, диагностики и характеризации наночастиц, наноструктур и наноструктурных материалов (ПКТЗ-1);

владеет, использует на практике и самостоятельно получает новые знания в области технологии наночастиц, наноструктур и наноструктурных материалов (ПКТЗ-2);

В производственной и проектно-технологической деятельности:

способен использовать имеющиеся и осваивать новые технологические процессы и технологическое оборудование для производства нанопорошков и переработки их в изделия (ПКТЗ-3);

способен разрабатывать технологическую документацию на технологии, технологические процессы и отдельные операции производства нанопорошков, наноструктурированных материалов и изделий из них (ПКТЗ-4).

The competence of Masters graduates, trained in the field of nanostructured materials and high-

temperature structural materials and products, conforms to Federal State Education Standards of

Higher Education of direction of training 150100 «Materials Science and Technology of

Material» (qualification (degree) Master). In addition, the generated competencies defined by

the customer's request:

In the scientific research, and computational and analytical activities, a Masters graduate:

has varied knowledge, applies the acquired skills in practice, and get acquainted with modern

methods of investigation, diagnosis and characterization of nanoparticles, nanostructures

and nanostructured materials (ПКТЗ-1);

has varied knowledge, competently applies the acquired skills in practice, and successfully

gains new knowledge of modern methods in the field of technology of nanoparticles,

nanostructures and nanostructured materials (ПКТЗ-2);

In manufacturing, design and technological activities, a Masters graduate:

is able to apply existing ones and learn new technological processes and equipment

operation principles in manufacture of nanopowders and processing them into products

(ПКТЗ-3);

is able to develop technological documentation on technology, technological processes, and

operational principles in manufacture of nanopowders, nanostructured materials and their

products (ПКТЗ-4). 26

27

Программа профессиональной подготовки (уровень – магистратура) в области материаловедения и высокотемпературных

наноструктурированных конструкционных материалов и изделий

д-р хим. наук, доцент Д.Н. Акбаева (Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Казахстан),

д-р техн. наук профессор А.В. Рагуля (Институт проблем материаловедения им. И.М. Францевича НАН Украины),

доктор М. Херрманн (Фраунгоферовский институт керамических технологий и систем, Германия),

доктор-инженер М. Шубауэр (компания по производству строительных материалов и керамики «B + M NOTTENKÄMPER», Германия),

доктор Ю. Гринь (Институт химической физики Общества Макса Планка, Германия).

В разработке и реализации ОП принимают участие представители ведущих зарубежных образовательных, академических учреждений и предприятий наноиндустрии:

Dr., Associate Professor D. Akbaeva (Kazakh National University. Al-Farabi Kazakh National University, Kazakhstan),

Doctor of Technical Sciences, Professor A. Ragulya (Frantsevich Institute for Problems of Materials Science),

Dr. M. Herrmann (Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems, Germany),

Dr. M. Shubauer engineer (company producing building materials and ceramics «BM NOTTENKÄMPER», Germany),

Dr. Yuri Grin (Institute of Chemical Physics, the Max Planck Society, Germany). 28

The training program (level - Master's degree) in the field of nanostructured materials and high-temperature structural

materials and products In developing and implementing educational programs attended by representatives of

leading foreign educational, academic institutions and enterprises of nanotechnology:

e-learning

Чистякова Тамара Балабековна

3. ПРОГРАММА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ для специалистов предприятий наноиндустрии химического и биотехнологического профиля в области автоматизированных

производственных нанотехнологий

(72 часа)

29

30

Библиотека математических

моделей нано химических процессов

БД агрегатов химической

наноиндустрии БД нано-

материалов БД сырья

химической наноиндустрии

Библиотека технологических

регламентов произ-водства химических

наноматериалов

Размещение и компоновка обору-

дования производств химических

наноматериалов

Проектирование цехов и химических

производств наноиндустрии

Экономическая оценка проекта

Технологическое проектное решение: 1. Технологический регламент

2. Схема производства 3. Технико-экономическое обоснование

Формирование задания на

проектирование

Обучаемые специалисты

Оценка качества знаний, умений и профессиональных компетенций

ДОЛЖНОСТНАЯ ИНСТРУКЦИЯ

ДОЛЖНОСТНЫЕ ОБЯЗАННОСТИ

ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ

ФГОС-3

ПРОФЕССИО- НАЛЬНЫЕ

КОМПЕТЕНЦИИ

ГОС-2

ЗАДАЧИ ПРОФЕС- СИОНАЛЬНОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

КВАЛИФИКАЦ. ТРЕБОВАНИЯ

ПЕРЕЧЕНЬ ЗНАНИЙ

ТРУДОВЫЕ ФУНКЦИИ

УМЕНИЯ

ЗНАНИЯ

ПРОГРАММА ДОПОЛНИТЕЛЬ-

НОГО ПРОФЕССИО- НАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

ПРОФЕССИО- НАЛЬНЫЕ

КОМПЕТЕНЦИИ

ПРИСВОЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЫШЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИИ

СЕРТИФИКАЦИЯ СОТРУДНИКОВ

ПРОФЕС- СИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

Наиболее важной трудовой функцией управленческого производственного персонала промышленных химических предприятий является способность эффективно управлять, перенастраивать на новый тип продукции, сырья, понимать и учитывать влияние состава сырья на качество продукции, понимать и учитывать основные закономерности превращений исходного сырья в конечную продукцию. 31

ДОЛЖ-НОСТЬ

ДОЛЖНОСТНЫЕ ИНСТРУКЦИИ

ПРОФЕССИО-НАЛЬНЫЕ

КОМПЕТЕН-ЦИИ

ПРОФЕС-СИОНАЛЬНЫЕ

МОДУЛИ

УМК ООП

ЛекцииЛабораторные

занятияПрактические

занятияСамостоятельная

работаВиртуальная лаборатория

Система тестирования

Главный инженер

Инженер-технолог

Научный сотрудник

. . .

Должностные обязанности

Требования к знаниям

Трудовые функции

Права

ПК-1

ПК-2

ПК-n

. . .

Модуль-1

Модуль-2

Модуль-m

. . .

ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина-1

Дисциплина-2

. . .

Дисциплина-q Дистанционная система обучения

Fr1 Fr2 Fr3 Fr4 Fr5

32

33

СПбГТИ(ТУ)

Система управления обучением Blackboard

JavaScript – прототипно-ориентированный скриптовый язык программирования

WebGL (Web-based Graphics Library) – библиотека для программного обеспечения, которая расширяет возможности языка программирования JavaScript, позволяя ему создавать интерактивную 3D графику внутри любого совместимого с ней веб-браузера

MySQL – система управления базами данных,

iSpring – программа для создания мультимедиа презентаций со звуковым и текстовым сопровождением

JavaScript – прототипно-ориентированный скриптовый язык программирования,

Autodesk 3ds Max – полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации,

Skype – программное средство для организации видеосвязи

Openmeetings – сервис удаленного рабочего стола для онлайн-совещаний, веб-конференций и дистанционной технической поддержки

34

Структура курса включает 6 модулей

35

1. Курочкин Сергей Юрьевич 2. Лысенко Евгений Юрьевич 3. Рожков Роман Викторович 4. Застрожнов Максим Николаевич 5. Дермидонтов Михаил Юрьевич

Предлагаемый режим обучения со 02 июля по 31 августа 2012 года с пн. по пт. с 17.00 до 19.00

Целевая категория слушателей – инженер-технолог

Модуль апробируется в сотрудничестве с инновационной компанией ООО «Вириал», работающей в области нано-индустрии – в пилотной группе, состоящей из специалистов компании:

36

http://technolog.edu.ru

Интернет-сайт СПбГТИ(ТУ)

Интернет-сайт кафедры САПРиУ

Дистанционная система

обучения РОСНАНО

37





http://spticad.info

38





https://bb.vpgroup.ru/

39

40





https://bb.vpgroup.ru/

Видео/ аудиолекция

Учебное пособие,

лекции в виде Flipping Book

Вебинар

Практическое занятие

(задание, пример отчета)

Online-консультации

Контрольное тестирование

Пример вебинара входного контроля слушателей с целью формирования траектории обучения

41


Учебное пособие, лекции в виде Flipping

Book

Вебинар





Пример практического занятия по изучению трехмерной модели компрессионно-вакуумной печи

42



Book

Вебинар





Пример практического занятия по исследованию физико-химических свойств керамических наноматериалов

43



Book

Вебинар





Выполнение индивидуального задания на удаленном исследовательском оборудовании, получение результатов свойств материалов и их анализ

44



Book

Вебинар





Интерфейс тематического симулятора для задания характеристик спекаемого материала и режимных параметров печи

45



Book

Вебинар





Интерфейс для визуализации результатов моделирования процесса спекания

46



Book

Вебинар





Изучение эволюции структуры пористого материала (анимированная модель)

47



Book

Вебинар





Пример практического занятия по синтезу и анализу эмпирических математических моделей

48

49

Оценка Количество баллов Расчет баллов

Оценка за освоение Модуля 1 b1

рi – количество

баллов за качество выполнения

практических работ,

ti – количество баллов, набранных при

контрольном тестировании






Оценка за освоение курса В 6

1i

ibB

6,1

,

i

tpb iii

50

Семинар для представителей образовательных учреждений-участников проекта «Услуги по созданию комплекса образовательных программ в области нанотехнологий

с использованием элементов дистанционного образования в целях содействия формированию рынка квалифицированных специалистов в наноиндустрии»

г. Москва, ОАО «РОСНАНО» 08 июня 2012 г.

МОДУЛИ:

Руководитель: Чистякова Т. Б. Разработчики: кафедра МБТ; НИИ экспериментальной медицины РАМН. Ответственный исполнитель: Виноходов Д. О.

1. Надмолекулярные структуры в

биологических объектах

2. Биокинетика и биоэнергетика

процессов самосборки

3. Методы исследования биологических наноструктур

4. Наноматериалы в биологии и медицине

5. Био-нано-материалы

6. Биосенсорика

MODULES:

Supervisor: T. B. Chistyakova Developers: Department of Molecular Biotechnology, Institute of Experimental Medicine Executive administrant: D. O. Vinokhodov

1. Supra molecular structures in

biological objects

2. Biokinetics and bioenergetics in processes of self

assembling

3. Methods of nanostructures

investigation

4. Nanomaterials in biology and

medicine

5. Bio-nano-materials

6. Biosensors

53

Лаборатории Санкт-Петербургского государственного технологического института

(технического университета) и Института экспериментальной медицины РАМН

54

Laboratories of Saint-Petersburg Institute of Technology and Institute of Experimental Medicine

Чистякова Тамара Балабековна

Проректор по учебной работе СПбГТИ(ТУ),

доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой САПРиУ

e-mail: [email protected]

Тел.: +7(812)316-46-56 55

Prof. Tamara Chistyakova · 2012. 10. 8. · Prof. Tamara Chistyakova 1 . NanoBRIDGE –...

Documents

Transcript of Prof. Tamara Chistyakova · 2012. 10. 8. · Prof. Tamara Chistyakova 1 . NanoBRIDGE –...