Прикладная метрология

Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины "Прикладная метрология" является формирование у студентов знаний в области надежности, достоверности, качества проводимых измерений; получение навыков обоснованного выбора средств измерений и обработки экспериментальных данных; ознакомление с нормативно-правовой документацией по метрологии и стандартизации; приобретение знаний в проведении сертификации испытательных лабораторий, услуг и качества продукции. Данная дисциплина рассматриваться как теоретическая и методологическая база получения достоверных данных о состоянии природных объектов и объектов антропогенного происхождения. Задачи дисциплины: 1. Дать представление о способах измерения различных физических величин и способах обеспечения единства измерений, основных понятий, терминов и определений в рамках изучаемой дисциплины. 2. Закрепить и углубить ранее полученные знания из области статистической обработки результатов эксперимента и общей метрологии, сформировать систему базовых понятий. 3. Ознакомить с историей, нормативной базой и перспективами развития метрологии. 4. Научить студента оценивать и оптимизировать метрологические характеристики методик химического анализа, используемых в исследовательских, контрольно-аналитических и испытательных лабораториях. 5. Научить студента метрологически грамотно планировать, проводить и подводить итоги в своей профессиональной и исследовательской деятельности. 6. Научить студента приемам поиска и использования нормативной документации при решении прикладных задач по профилю будущей профессиональной деятельности. 7. Получить навыки расчета и обработки результатов эксперимента с использованием электронных таблиц MS Excel.

Краткое содержание дисциплины

Основные разделы курса: общие вопросы метрологии и ее нормативно-правовая база; элементы математической статистики применительно к обработке экспериментальных данных; вопросы обеспечения качества химического анализа; организация контроля качества работы и компетенции испытательной (исследовательской) лаборатории. Курс рассчитан на один семестр и завершается зачетом. Этот курс имеет практическую направленность, учит решать практические задачи метрологии химического анализа. Курс начинается с рассмотрения общих сведений по метрологии, понятия физическая величина ее виды и единицы измерений, вопросов обеспечения единства измерений и организации метрологической службы. Затем рассматриваются эмпирические и основные теоретические распределения случайной величины, изучаются основные методы проверки статистических гипотез на основе критериев χ², F-критерия Фишера и t-критерия Стьюдента. Далее рассматриваются вопросы разделения ошибок на составляющие с помощью простого дисперсионного анализа. Подробно рассмотрены вопросы экспериментального определения таких показателей точности стандартизованных методов анализа, как прецизионность и правильность, применение этих показателей на практике, а также оценка неопределенности анализа. Большое внимание уделено оперативному контролю, контролю стабильности результатов анализа и внутрилабораторному контролю показателей качества химического анализа. В заключение рассмотрена система и порядок аккредитации и общие требования к компетентности аналитической лаборатории. Закрепление теоретического курса и приобретение практических навыков производится на практических занятиях по решению конкретных метрологических задач с использованием инструмента электронных таблиц MS Excel.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ОК-4 способностью использовать основы правовых знаний в различных сферах деятельности
ОПК-2 владением базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и биологических основ в экологии и природопользования; методами химического анализа, знаниями о современных динамических процессах в природе и техносфере, о состоянии геосфер Земли, экологии и эволюции биосферы, глобальных экологических проблемах, методами отбора и анализа геологических и биологических проб, а также навыками идентификации и описания биологического разнообразия, его оценки современными методами количественной обработки информации
ОПК-9 способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности
ПК-2 владением методами отбора проб и проведения химико-аналитического анализа вредных выбросов в окружающую среду, геохимических исследований, обработки, анализа и синтеза производственной, полевой и лабораторной экологической информации, методами составления экологических и техногенных карт, сбора, обработки, систематизации, анализа информации, формирования баз данных загрязнения окружающей среды, методами оценки воздействия на окружающую среду, выявлять источники, виды и масштабы техногенного воздействия