Выпускная квалификационная работа по основной образовательной программе магистратуры по направлению подготовки 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов»
Покупка
Тематика:
Материаловедение
Под ред.:
Фахуртдинов Равел Садртдинович
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 44
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-7038-4798-5
Артикул: 805061.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Представлены рекомендации для выполнения выпускной квалификационной работы (ВКР) магистра по направлению 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов». Обоснована важность способности студента к самостоятельной работе. Показана роль научного руководителя ВКР, заключающаяся в формировании у магистранта способностей самостоятельно вести научный поиск, ставить и решать профессиональные задачи, профессионально излагать специальную информацию, научно аргументировать и защищать свою точку зрения, опираясь на сформированные компетенции. Для студентов, обучающихся в магистратуре по направлению 22.04.01
«Материаловедение и технологии материалов», их научных руководителей, консультантов, рецензентов, руководителей магистерских программ и организаторов научно-исследовательской работы в магистратуре
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 22.04.01: Материаловедение и технологии материалов
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
С.А. Пахомова, С.Ю. Шевченко Выпускная квалификационная работа по основной образовательной программе магистратуры по направлению подготовки 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов» Методические указания Под редакцией Р.С. Фахуртдинова
УДК 621.7 ББК 30.3 П21 Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/46/book1743.html Факультет «Машиностроительные технологии» Кафедра «Материаловедение» Рекомендовано Редакционно-издательским советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия Пахомова, С. А. Выпускная квалификационная работа по основной образовательной программе магистратуры по направлению подготовки 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов». Методические указания / С. А. Пахомова, С. Ю. Шевченко ; под ред. Р. С. Фахуртдинова. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 42, [2] с. : ил. ISBN 978-5-7038-4798-5 Представлены рекомендации для выполнения выпускной квалификационной работы (ВКР) магистра по направлению 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов». Обоснована важность способности студента к самостоятельной работе. Показана роль научного руководи- теля ВКР, заключающаяся в формировании у магистранта способностей самостоятельно вести научный поиск, ставить и решать профессиональ- ные задачи, профессионально излагать специальную информацию, науч- но аргументировать и защищать свою точку зрения, опираясь на сфор- мированные компетенции. Для студентов, обучающихся в магистратуре по направлению 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов», их научных руководителей, консультантов, рецензентов, руководителей магистерских программ и орга- низаторов научно-исследовательской работы в магистратуре. УДК 621.7 ББК 30.3 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 Оформление. Издательство ISBN 978-5-7038-4798-5 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 П21
Предисловие Целью методических указаний является приобретение навы- ков самостоятельных, логически завершенных исследований по поставленной научной или научно-практической проблеме; фор- мирование способностей грамотно, на профессиональном уровне излагать информацию и отстаивать свою точку зрения перед аудиторией. Выпускная квалификационная работа (ВКР) магистра являет- ся завершающим этапом обучения магистранта по соответству- ющей основной образовательной программе. Выполнение ВКР должно помочь углубить, систематизировать и закрепить теоре- тические знания, приобрести практические навыки, развить спо- собности к самостоятельной работе, научным исследованиям. Выпускная квалификационная работа призвана дать оценку спо- собности и подготовленности выпускников к самостоятельной деятельности в условиях современного производства, прогресса науки и техники; к творческому мышлению, принятию и разра- ботке оригинальных научных и практических решений. Все это позволит подготовить магистранта к будущей инженерной дея- тельности по выбранному направлению либо к продолжению обучения в аспирантуре и научной деятельности. В главах 1–3 методических указаний приведен обзор структу- ры ВКР магистра, даны рекомендации по составлению обзора литературы, описанию методик и результатов эксперимента, про- работке технологического и конструкторского разделов ВКР. В главе 4 представлены рекомендации по оформлению расчет- но-пояснительной записки и графической части ВКР. В главе 5 описана процедура подготовки ВКР к защите, изложе- ны требования к рецензии, условия проведения нормоконтроля. В конце издания приведены вопросы для самопроверки усвоен- ных знаний, литература; в приложениях приведены примеры оформления титульного листа, задания, календарного плана, а также рисунков, таблиц и списка литературы. Задачами ВКР магистра являются: – закрепление специальных знаний, приобретенных студен- тами при изучении теоретических курсов; – ознакомление с номенклатурой и конструктивными особен- ностями изделий, выпускаемых на предприятиях – базах предди- пломной практики; – углубление навыков самостоятельной работы студентов и дальнейшее развитие их творческих способностей к принятию
инженерных решений при выполнении конструкторских и иссле- довательских разработок. При выполнении ВКР студент должен использовать знания, полученные в ходе освоения базовой части цикла профессио- нальных дисциплин. Согласно требованиям СУОС ВО МГТУ им. Н.Э. Баумана [1], магистр техники и технологии должен быть подготовлен к сле- дующим видам деятельности: – научно-исследовательской и расчетно-аналитической; – производственной и проектно-технологической; – организационно-управленческой. В результате обучения студент должен знать: – правила оформления ВКР магистра; – основные понятия и термины, в том числе на английском языке, описывающие изделия, процессы и оборудование для испытаний и исследования структуры материалов; – принципы действия и конструктивные особенности оборудования и устройств, применяемых для выполнения исследований по теме ВКР; – принципы проектирования технологических процессов производства и обработки материала; уметь: – проводить поиск, обобщение и анализ информации по современному состоянию и перспективам использования материалов; – осуществлять обработку экспериментальных данных, их статистический анализ, строить графические зависимости выходных характеристик от входных факторов; – представлять результаты работы с информацией в виде аналитических обзоров и презентаций; владеть: – навыками поиска информации по изделиям-объектам; – навыками применения программных средств, текстовых и графических редакторов для представления аналитической информации в электронном виде; – методами исследования и навыками анализа результатов структуры материалов; – методами самостоятельного поиска и анализа информации по заданной теме, ее структурирования, выделения ключевых положений, формирования выводов и предложений, подготовки аналитических обзоров.
1. Содержание выпускной квалификационной работы магистра Выполнение ВКР магистра на актуальные темы, непосредственно связанные с совершенствованием технологии термической обработки и разработки новых материалов и сплавов, обеспечивает магистранту достаточные возможности для профессионального роста и стимулирует интерес к научно-исследовательской работе. В зависимости от выбранной темы ВКР магистра может быть посвящена исследованию и разработке новой технологии термической или химико-термической обработки, исследованию фазовых превращений в материалах и созданию новых материалов, разработке технологического оборудования для термической обработки деталей. Примеры формулировок темы ВКР магистра приведены ниже. 1. Исследование структуры и свойств жаропрочных никеле- вых сплавов для малоразмерных газотурбинных двигателей. 2. Исследование структуры и свойств сталей после электро- механической обработки. 3. Деформационная способность многослойных металличе- ских материалов. 4. Разработка технологии закалки бериллиевой бронзы в азоте высокого давления. 5. Получение биоматериала Ti-Nb-Ta для медицинских целей. В ходе выполнения ВКР магистрант оформляет расчетно- пояснительную записку (РПЗ), которая состоит из логически вза- имосвязанных разделов. При выполнении работы руководитель и консультанты следят за тем, чтобы содержание каждого раздела по своему уровню и полученным результатам соответствовало заданию. Во введении кратко формулируют цель работы и обосновы- вают ее актуальность. Обзор литературы содержит анализ современного состояния проблемы исследований, уровня существующей технологии, сравнительные характеристики применяемого оборудования, обоснование пути решения задач выпускной работы. В разделе «Материалы и методики исследования» дают по- дробную характеристику исследуемых сталей или сплавов, опи-
сывают методики исследований, приводят режимы термической обработки. В исследовательском разделе приводят результаты исследо- ваний, выполняют их анализ и делают выводы. Технологический раздел содержит описание всех этапов созда- ния технологии обработки исследуемых деталей, начиная с техни- ческих условий и заканчивая картой технологического процесса. Структура конструкторского раздела отражает стадии проек- тирования или модернизации необходимого оборудования. Исследовательский раздел является обязательным. Техноло- гический и конструкторский разделы могут присутствовать как одновременно, так и по отдельности. В заключении РПЗ формулируют конкретные выводы по ре- зультатам исследования в соответствии с поставленными задача- ми, представляющие собой решение этих задач. 2. Организация выполнения выпускной квалификационной работы магистра Выполнение ВКР магистра в установленные сроки на уровне требований Государственной экзаменационной комиссии (ГЭК) возможно при четкой организации работы. Руководителя назначают из числа преподавателей кафедры, он следит за выполнением рабо- ты в срок. При необходимости в помощь магистранту назначают консультантов, в обязанности которых входит руководство работой по отдельным разделам проекта (технико-экономическое обоснова- ние конструкции, технология термической обработки и т. д.). Кон- сультантами являются преподаватели других кафедр, специалисты предприятий и научно-исследовательских институтов (НИИ). До- пускается участие в консультациях научных сотрудников, аспи- рантов и инженеров кафедры. Выпускную квалификационную работу магистра выполняют на предприятиях, в НИИ, в лабораториях кафедры. Магистранту предоставляется рабочее место, причем он должен соблюдать правила безопасности и внутреннего распорядка организации, в которой выполняет работу. Перед началом преддипломной практики на кафедре проводят организационные собрания магистрантов-выпускников, на кото-
рых студенты знакомятся с темами выпускных работ, местами и сроками прохождения практики и формой отчетности. За время преддипломной практики магистранты обязаны хо- рошо уяснить смысл задания на ВКР, подобрать необходимые исходные материалы, освоить методы исследования, которые по- требуются для выполнения задания. Задание на ВКР оформляют на специальном бланке в первую неделю работы. В нем содержатся формулировка темы выпускной работы, необходимые исходные данные: марки сталей и сплавов, подлежащих исследованию, цель исследования, условия эксплуа- тации изделия, указываются методы исследования, а также при- мерный объем проекта и перечень графического материала. Зада- ние утверждается заведующим кафедрой и прилагается к расчетно- пояснительной записке. Руководитель и студент на основе задания разрабатывают календарный план работы, в котором указывают объемы отдельных разделов проекта и сроки их выполнения. В приложениях 1 и 2 приведены образцы оформления задания на ВКР и календарного плана работ. В процессе выполнения ВКР магистрант должен провести ряд самостоятельных работ: исследование структуры и свойств метал- лов, сплавов и других материалов, разработку новых технологиче- ских процессов, компьютерное моделирование и т. п. Исключение составляют лишь сложные опыты на уникальном оборудовании, которые выполняют с помощью компетентных сотрудников. Магистрант обязан присутствовать при таких опытах, знать методику эксперимента и участвовать в его подготовке, понимать смысл подобных опытов и уметь объяснить полученные результаты. 3. Структура расчетно-пояснительной записки 3.1. Обзор литературы по теме выпускной квалификационной работы Литературный обзор занимает 15…20 % объема РПЗ. Составление обзора представляет собой трудоемкую задачу, к решению которой нужно приступать сразу после ознакомления с темой ВКР. Главная цель обзора — найти и критически проанализировать материалы по теме работы с тем, чтобы на основе анализа выбрать
путь и методы выполнения задания ВКР. Навыки, полученные при составлении обзора, будут полезны в дальнейшей научной и инженерной деятельности выпускника, поскольку критический анализ статей, монографий и патентов служит началом любой научно- исследовательской или опытно-конструкторской работы. Обзор должен основываться на монографиях, справочниках, статьях, а при необходимости — на материалах патентных исследований. В систематическом каталоге библиотеки по теме работы находят монографии и справочники. Эту литературу нужно просмотреть, определить ее ценность для будущего обзора, а в списках используемой литературы, приводимых в книгах, отыскать статьи обзорного характера. Для поиска самых свежих работ следует пользоваться реферативным журналом «Металлургия» и металловедческими журналами: « Материаловедение и термическая обработка металлов», «Физика металлов и металловедение», «Металлы», «Физика и химия обработки материалов», «Известия вузов» (серии «Цветная металлургия», «Черная металлургия», «Машиностроение») и др. В реферативном журнале «Металлургия» ежегодно публикуются алфавитные указатели (предметный и авторский), которые облегчают поиск нужных источников. Магистрант должен ознакомиться с иностранными материаловедческими журналами: Acta metallurgica, HTM — Journal of Heat Treatment and Materials, Metallography Microstructure and Analysis и др. Можно воспользоваться поиском в сетевых реферативных базах данных научных статей Web of Science, Scopus, Mendeley, ScienceDirect. Для доступа к этим базам необходимо зарегистрироваться из внутренней сети МГТУ им. Н.Э. Баумана. После подготовки списка литературных источников необходи- мо прочитать намеченную литературу. Монографии следует чи- тать выборочно (разделы, относящиеся к теме ВКР), а статьи — полностью. Сначала по монографиям и справочникам нужно составить общее представление о сути вопроса, а затем перейти к обзорным и наиболее свежим статьям. В начале статей обычно содержится краткий анализ состояния проблемы, указаны наиболее важные работы предыдущих лет. Следующий этап работы — конспектирование источников. Здесь нужно не просто переписать выводы авторов, но и обратить внимание на постановку задачи, методы исследования, точность
результатов и итоги обсуждения. В среднем конспект занимает 1/8…1/10 часть исходного текста. Если наиболее интересные ре- зультаты статьи представлены в виде графиков, их следует ско- пировать. Если в тексте содержатся формулы, в конспекте нужно раскрыть смысл каждого символа, указать единицы измерения физических величин в системе СИ и интервалы значений безраз- мерных коэффициентов. При составлении конспектов статей исследовательского и тех- нологического характера иногда удается обнаружить авторские ошибки, обусловленные несоответствием методов исследования обещанной точности измерений, необоснованным пренебрежени- ем «второстепенными» факторами, неоправданными заключениями. При сопоставлении данных разных работ становится ясно, какие результаты совпадают и подтверждаются многими авторами, какие противоречивы, а какие явно ошибочны. Однотипные результаты разных работ полезно представлять графически, в форме кривых на одном графике или в сводной таблице. В обзоре литературы магистрант должен показать свое отно- шение к фактическим данным и обобщениям, взятым из анализи- руемых работ. В тексте обзора дают ссылки на используемые ис- точники, данные о которых входят в общий список литературы РПЗ. В обзор уместно помещать рисунки, взятые целиком из дру- гих работ или специально сделанные по фактическим данным. Под каждым рисунком делают краткую подпись, с достаточной полнотой раскрывающую его содержание. В таблицах нужно ука- зывать общий заголовок, название каждой колонки, приводить единицы измерения. Обзор следует признать удачным, если в заключении содер- жатся логически обоснованные ответы на следующие вопросы: что определенно известно по теме обзора, чем это подтверждается и объясняется, какие проблемы не решены и какими путями их можно решить, почему выбран этот объект и данные методы исследования. В конце обзора формулируют цель ВКР и задачи, которые необходимо решить. 3.2. Раздел «Материалы и методики исследования» В разделе «Материалы и методики исследования» приводят химический состав исследуемых сталей или сплавов по ГОСТам или ТУ (с ними можно ознакомиться в онлайн-базах стандартов,
таких как [2]). Затем описывают методики механических испытаний, металлографического, рентгеноструктурного анализа, измерения твердости, других исследований (например, испытаний на ползучесть или усталость), приводят характеристики видов оборудования и режимы термической (химико-термической) обработки. 3.3. Исследовательский раздел В зависимости от темы экспериментальные и теоретические исследования занимают 25…40 % рабочего времени, которое отводится на ВКР. При выполнении исследований магистрант подробно знакомится с методами изучения структуры и свойств материалов (методами металлографического анализа, определения механических свойств и т. п.) [3]. Он самостоятельно получает экспериментальные данные и учится анализировать их с целью выбора состава сплава или режима его термической обработки, позволяющего получить необходимый комплекс свойств, требуемый по заданию ВКР. Результаты исследований должны быть отражены в расчетно-пояснительной записке и графическом материале ВКР и считаются положительными, если студент предложил более эффективное решение исследуемой проблемы, чем применяемое ранее. Первое необходимое условие успешного выполнения этого раздела проекта — правильная постановка задачи исследования. Руководитель при формулировании задания должен придать работе характер законченного исследования, т. е. поставить перед магистрантом конкретную задачу, показать возможные пути ее решения и наметить предполагаемые результаты. Выполнение исследовательского раздела начинают с разработки рабочего плана. Этот план магистрант составляет совместно с руководителем. На стадии планирования важно обсудить задачу исследования и выбрать соотношение между объемом теоретических и экспериментальных исследований. Умение исследователя проявляется также в разумном ограничении количества экспериментов. В случаях, когда необходимо оценить влияние большого числа параметров, таких как температура, время выдержки, размеры образцов, разные варианты химического состава сплава, следует воспользоваться методами планирования многофакторного эксперимента [4]. Теоретический анализ про-
Доступ онлайн
В корзину