Программа Итогового государственного экзамена

Магистр

Форма обучения

очная.

 

Уфа, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. Вводная часть 3

 

1.1 Содержание итоговой государственной аттестации 3

 

1.2 Формируемые компетенции 3

 

2. Программа Итогового государственного экзамена 4

Вопросы к Итоговому государственному экзамену по дисциплине «Избранные главы фундаментальной химии» 6

 

3. Требования к подготовке, оформлению и процедуре защиты выпускной квалифицированной работы магистра 8

3.1 Основные функции государственных аттестационных комиссий 8

 

3.2 Структура государственных аттестационных комиссий 8

 

3.3 Основные этапы при выполнении выпускной квалификационной работы магистра 9

 

3.4 Роль научного руководителя ВКР магистра 9

 

3.5 Рецензирование ВКР магистра 10

 

3.6 Структура ВКР магистра 11

 

3.7 Оформление ВКР магистра 15

 

3.8 Порядок проведения итоговой государственной аттестации 21

 

Приложения 24

 

Вводная часть

Содержание итоговой государственной аттестации

Итоговые аттестационные испытания предназначены для определения практической и теоретической подготовленности магистра химии к выполнению профессиональных задач, установленных Государственным образовательным стандартом, и продолжению образования.

Аттестационные испытания, входящие в состав итоговой государственной аттестации, должны соответствовать основной образовательной программе подготовки магистра химии.

Основными обязательными видами итоговой государственной аттестации магистра химии на химическом факультете БашГУявляются итоговый государственный экзамен по дисциплине «Избранные главы фундаментальной химии» и защита выпускной квалификационной работы магистра (ВКР магистра).

Итоговый экзамен по дисциплине «Избранные главы фундаментальной химии» должен определять уровень усвоения магистрантом материала, предусмотренного учебной программой, и охватывать все минимальное содержание данной дисциплины, установленное ФГОС ВПО по направлению подготовки магистра 020100.68 – «Химия».

Выпускная квалификационная работа магистра представляет собой законченную исследовательскую экспериментальную (расчетную или теоретическую) разработку, которая отражает умение выпускника анализировать научную литературу по разрабатываемой теме, планировать и проводить экспериментальную (содержательную) часть работы, обсуждать полученные результаты и делать обоснованные выводы. ВКР магистра, представляемая в форме рукописи, завершает обучение магистра химии и отражает возможность самостоятельно решать поставленную научную проблему.

Защита ВКР магистра проводится на заседании ГАК.

Формируемые компетенции

 

Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):

способностью ориентироваться в условиях производственной деятельности и адаптироваться в новых условиях (ОК-1);

умением принимать нестандартные решения (ОК-2);

владением иностранным (прежде всего английским) языком в области профессиональной деятельности и межличностного общения (ОК-3);

пониманием философских концепций естествознания, роли естественных наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения (ОК-4);

владением современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5);

пониманием принципов работы и умением работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований (ОК-6).

5.2. Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

в научно-исследовательской деятельности:

наличием представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие) (ПК-1);

знанием основных этапов и закономерностей развития химической науки, пониманием объективной необходимости возникновения новых направлений, наличием аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков (ПК-2);

владением теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в соответствии с темой магистерской диссертации) (ПК-3);

умением анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по предлагаемой научным руководителем теме и самостоятельно составлять план исследования (ПК-4);

способностью анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать предложения (ПК-5);

наличием опыта профессионального участия в научных дискуссиях (ПК-6);

умением представлять полученные в исследованиях результаты в виде отчетов и научных публикаций (стендовые доклады, рефераты и статьи в периодической научной печати) (ПК-7);

в научно-педагогической деятельности:

пониманием принципов построения преподавания химии в образовательных учреждениях высшего профессионального образования (ПК-8);

владением методами отбора материала, преподавания и основами управления процессом обучения в образовательных учреждениях высшего профессионального образования (ПК-9);

в организационно-управленческой деятельности:

способностью определять и анализировать проблемы, планировать стратегию их решения (ПК-10);

владением основами делового общения, имеет навыки межличностных отношений и способен работать в научном коллективе (ПК-11);

пониманием проблемы организации и управления деятельностью научных коллективов (ПК-12).

Приведенные выше компетенции магистров вырабатываются в ходе выполнения обучающимися требований к выполнению основной образовательной программы, а также в ходе формирования межличностных отношений. Компетенции могут дополняться учебными заведениями в ходе реализации ООП магистратуры с учетом введения дополнительных требований к выполнению ООП или спецификой содержания их подготовки и рекомендаций работодателей.

 

Программа Итогового государственного экзамена

Программа итогового государственного экзамена по дисциплине «Избранные главы фундаментальной химии», обсуждается с участием председателей государственной экзаменационной комиссии с учетом рекомендаций УМО и утверждается Ученым советом факультета.

Рентгеновские исследования кристаллических неорганических материалов.

История открытия рентгеновской дифракции. Основополагающие работы Рентгена, Брэгга, Вульфа. Рентеновсие дифрактометры: порошковые, монокристальные. Гониометры, трубки, характеристическое излучение. Направления и применения рентгеновской дифракции. Определение кристалличности или аморфности вещества.

Определение структуры кристаллов, минералов, синтезированных химических продуктов, типы решеток. Определение ориентации монокристалла, метод Лауэ. Определение текстуры зернистых материалов. Измерение блоков когерентного рассеяния и микродеформаций кристаллов после их образования и механической обработки. Определение электронного распределения в кристаллах, изучение особенностей химической связи, перенос заряда, мультипольное разложение, определение заселенностей орбиталей. Нейтронография, определение динамики решетки кристаллов.

Химическая термодинамика. Основополагающие законы – три начала. Химическая кинетика. Формально-кинетический подход описания кинетики простых реакций. Способы расчета скорости, активационных параметров простых реакций. Химическая кинетика. Кинетический анализ механизма и кинетики сложных реакций. Метод стационарных концентраций. Описание кинетики канонических сложных процессов: обратимые, параллельные, последовательные реакции.

Основные отличия макромолекулярных реакций от низкомолекулярных. Принципиальные подходы к описанию химических превращений полимеров. Принцип равной реакционной способности и условия его выполнения. Кинетика макромолекулярных реакций. Описание полимераналогичных реакций с учетом эффекта соседних групп. Конкретные примеры проявления «эффекта соседа». Подходы к описанию композиционной неоднородности продуктов макромолекулярных реакций. Химическая модификация полимеров, основанная на химических превращениях. Практические способы химической модификации природных и синтетических полимерных продуктов.

Введение. Основные тенденции развития органического синтеза. Практическая направленность и фундаментальное значение. Стратегия синтеза. Линейный и конвергентный подходы. Каскадные последовательности реакций в коротких схемах полного синтеза. Органические реакции и синтетические методы. Оптимизация классических и разработка новых синтетических методов. Ретросинтетический анализ. Органический синтез второй половины ХХ века. Принципы «Зеленой химии» в синтезе органических соединений. Использование металлорганических соединений в органическом синтезе. Алкалоиды. Терпены. Левоглюкозенон. Простаноиды. О роли низкомолекулярных природных веществ в дизайне новых лекарств. Модификация структуры биоактивного соединения как путь оптимизации свойств лекарственных препаратов.

Магнитный резонанс. Условия магнитного резонанса. Природа спектров ПМР. Магнитное экранирование и химические сдвиги в спектрах ЯМР ¹³С. Спин-спиновое взаимодействие с участием ядер углерода с протонами. Спин-спиновое взаимодействие в спектрах ПМР. Номенклатура спиновых систем. Химические сдвиги в спектрах ЯМР ¹³С. Связь со строением молекулы. Параметры в спектре ЯМР ¹³С. Шкала химических сдвигов ядер ¹³С. Связь химических сдвигов со строением молекулы. Спектры ЯМР ¹³С с полным подавлением по протонам, с частичным подавлением протонов, без подавления протонов. Перенос поляризации. Спектры с модуляцией константы С-Н взаимодействия. Геминальные, вицинальные и дальние КССВ, их величины и связь со строением фрагмента молекулы в спектрах ПМР. Прямые, геминальные и вицинальные константы С-Н взаимодействия. Их величины и зависимость от строения фрагмента молекулы.

Тенденции развития аналитической химии. Неорганический анализ. Атомно-эмиссионная спектроскопия. Атомно-абсорбционная спектроскопия. ИСП-масс-спектроскопия. Ионная хроматография. Органический анализ. Газовая хроматография. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Масс-спектрометрия и хромато-масс-спектрометрия. Достижения в области химического анализа. Определение отдельных молекул. Анализ без разрушения образца. Анализ на расстоянии. Контроль качества пищевых продуктов. Анализ медицинских объектов. Определение взрывчатых веществ. Внелабораторный анализ. Использование хемометрических подходов.

Химические сенсоры. Классификация химических сенсоров. Оптические сенсоры. Пьезосенсоры. Импедансометрические сенсоры. Электрохимические сенсоры: потенциометрические, амперометрические, кондуктометрические. Биосенсоры: микробные, тканевые, ферментные, иммунные, ДНК-сенсоры. Пероксидазные датчики для определения глюкозы. ДНК-чипы. Наносенсоры.

Методы анализа наноматериалов: химические, физико-химические, физические. Спектроскопия в УФ-, видимой и ИК-области. ИК-Фурье и КР-спектроскопия. Атомно-силовая и туннельная микроскопия. Рентгеновская и электронная микроскопия. Магнетохимические методы. Термогравиметрия. Масс-спектрометрия наночастиц.

 

Вопросы к Итоговому государственному экзамену по дисциплине «Избранные главы фундаментальной химии»

Вопросы по физической химии

 

1. Фундаментальные и прикладные проблемы, решаемые методами химической кинетики.

2. Формально-кинетический подход к идентификации механизма сложных химических реакций.

3. Активационные параметры химической реакции. Нахождение величин предэкспоненциального множителя энергии активации. Термодинамический аспект теории переходного состояния.

4. Гомогенный катализ. Примеры гомогенно-каталитических реакций (кислотно-основной, ферментативный)

5. Цепные разветвленные реакции как пример сложных процессов. Фундаментальный и прикладной аспект.

6. Термодинамический аспект понятий «микросостояние», «фазовые пространтства», «фазовая траектория».

7. Статистические ансамбли Гиббса.

8. Статистический характер второго начала термодинамики.

9. Потоки и силы необратимых процессов.

10. Изменение энтропии в необратимых процессах.

Вопросы по физико-химическим методам анализа

1. Магнитный резонанс. Условия магнитного резонанса. Природа спектров ПМР.

2. Магнитное экранирование и химические сдвиги в спектрах ЯМР ¹³С.

3. Спин-спиновое взаимодействие с участием ядер углерода с протонами.

4. Спин-спиновое взаимодействие в спектрах ПМР. Номенклатура спиновых систем.

5. Химические сдвиги в спектрах ЯМР ¹³С. Связь со строением молекулы.

6. Параметры в спектре ЯМР ¹³С.

7. Шкала химических сдвигов ядер ¹³С. Связь химических сдвигов со строением молекулы.

8. Спектры ЯМР ¹³С с полным подавлением по протонам, с частичным подавлением протонов, без подавления протонов. Перенос поляризации. Спектры с модуляцией константы С-Н взаимодействия.

9. Геминальные, вицинальные и дальние КССВ, их величины и связь со строением фрагмента молекулы в спектрах ПМР.

10. Прямые, геминальные и вицинальные константы С-Н взаимодействия. Их величины и зависимость от строения фрагмента молекулы.

 

Вопросы по органической химии