Комп’ютерна хімія та молекулярне моделювання

ID: 50577
Галузь знань 
16 Хімічна та біоінженерія
Спеціальність 
161 Хімічні технології та інженерія
Спеціалізація 
Комп’ютерна хімія та молекулярне моделювання
Форма навчання 
Очна (денна).
Мова викладання 

Українська.

Наявність акредитації 
Чому варто здобути вищу освіту за цією освітньою програмою 

Комп’ютерна хімія – один з найбільш перспективних напрямків сучасної науки, який дозволяє розв’язувати найскладніші завдання розробки хімічних сполук із заданими властивостями шляхом молекулярного моделювання, не витрачаючи хімічні реактиви та без загрози нанесення шкоди навколишньому середовищу в результаті невдалого хімічного експерименту.

За допомогою знань і навичок в роботі з новими спеціальними комп’ютерними програмами випускники зможуть докласти свої сили до вирішення завдань неорганічної, органічної і фармацевтичної хімії, зокрема, для розробки нових ефективних лікарських препаратів антимікробної і антивірусної дії.

Наші випускники завжди завжди затребувані та можуть працювати можуть працювати на широкому спектрі посад – від технологів хімічних підприємств до дослідників в науково-дослідних закладах.

Профіль програми

Мета програми

Ця програма призначена для розвитку академічних, професійних і творчих здібностей студентів та підготовки їх як дипломованих фахівців в галузі природничих наук за спеціальністю “Хімічні технології та інженерія”.

Характеристика програми
Предметна область, напрям

Студенти набуватимуть компетентності і розвиватимуть вміння та навички, які підготують їх до виконання завдань з природничих наук за спеціальністю “ Хімічні технології та інженерія ”.

Об’єкт діяльності: (феномени, явища або проблеми які вивчаються): хімічні елементи, хімічні сполуки різного рівня організації та матеріали, найбільш загальні закономірності які описують їх властивості, хімічні перетворення та фізичні процеси, що їх супроводжують та їх ініціюють, математичні моделі “структура речовини — властивості”.

Теоретичний зміст предметної області: теорії будови атому, речовини та хімічного зв’язку, використання їх для пояснення реакційної здатності сполук та прогнозування хімічних властивостей речовин; термодинамічні функції та їх застосування до опису хімічної рівноваги, направленості процесів у різноманітних системах; поняття, закони та теорії хімічної кінетики, молекулярної динаміки; методи одержання, ідентифікації, визначення складу, будови, вмісту та фізико - хімічних властивостей речовин; основи електрохімії, хімічної технології, екології; хемоінформатика.

Методи, методики та технології: хімічний синтез; якісний та кількісний аналіз речовин; термодинамічний та кінетичний аналіз фізико - хімічних процесів; квантово-хімічні розрахунки, молекулярне моделювання; технологія обробки та аналізу даних.

Інструменти та обладнання: наукові прилади, обладнання для хімічного синтезу, хімічних та фізико-хімічних досліджень і вимірювань, спеціалізоване програмне забезпечення, технічні засоби навчання.

Фокус освітньої програми та спеціалізації

Програма за спеціалізацією «Комп’ютерна хімія та молекулярне моделювання» спрямована на поєднання хімічного наукового мислення і практики в рамках культури інновацій. Широке, інтегроване поєднання курсів навчання дисциплін з хімічної підготовки з сучасними ІТ технологіями.

Орієнтація програми

Освітньо-професійна.

Особливості та відмінності

Для студентів даної програми є можливість участі в програмах міжнародної мобільності (тривалістю 1 семестр), яка реалізується німецькою, польською, іспанською мовами відповідно та вимагає необхідного рівня мовної компетентності.

Працевлаштування та продовження освіти
Придатність до працевлаштування

Працевлаштування в галузі хімічних досліджень, хімічного аналізу контролю та синтезу; хімічних, фармацевтичних, біохімічних, харчових та агрохімічних технологій; хімічної екології та контролю оточуючого середовища, криміналістики.

Подальше навчання

Можливість продовжити навчання за другим (магістерським) рівнем вищої освіти.

Стиль та методика навчання
Підходи до викладання та навчання

Лекції, мультимедійні лекції, інтерактивні лекції, лабораторні роботи, практичні заняття, участь у міждисциплінарних проектах та тренінгах, самостійна робота з використанням підручників, конспектів та шляхом участі у групах з розробки проектів, консультацій із викладачами, підготовки бакалаврської роботи.

Система оцінювання

Письмові та усні екзамени, лабораторні звіти, презентації, поточний контроль, реферативні, розрахункові, розрахунково-графічні, курсові роботи і проекти.

Програмні компетентності
Інтегральна компетентність

Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми в галузі професійної діяльності або у процесі навчання в новому або незнайомому середовищі, що передбачає проведення досліджень та/або здійснення інновацій; а саме складати математичні моделі і вирішувати хімічними, математичними, фізичними методами прикладні задачі з сучасної хімії, що передбачає застосування певних теорій та методів структурного, хімічного аналізу і моделювання хімічних об'єктів та принципів їх реалізації в сучасних комп'ютерних програмно-обчислювальних комплексах з урахуванням екологічної безпеки; оцінювання відповідних критеріїв.

Загальні
  • Інструментальні компетентності:
    • Здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово.
    • Здатність спілкуватися іноземною мовою.
    • Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
    • Здатність до аналізу та синтезу.
  • Міжособистісні компетентності:
    • Здатність працювати в команді.
    • Навички міжособистісної взаємодії.
    • Цінування та повага різноманітності та мультикультурності.
    • Здатність діяти на основі етичних міркувань (мотивів). Здатність зберігати та примножувати моральні, культурні, наукові цінності і досягнення суспільства на основі розуміння історії та закономірностей розвитку предметної області, її місця у загальній системі знань про природу і суспільство та у розвитку суспільства, техніки і технологій.
  • Системні компетентності:
    • Здатність вчитися і бути сучасно навченим.
    • Здатність до пошуку, опрацювання та аналізу інформації з різних джерел.
    • Здатність реалізувати свої права і обов’язки як члена суспільства, усвідомлювати цінності громадянського (вільного демократичного) суспільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства права, прав і свобод людини і громадянина в Україні.
    • Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
    • Прагнення до збереження навколишнього середовища та здійснення безпечної діяльності.
    • Здатність використовувати різні види та форми рухової активності для активного відпочинку та ведення здорового способу життя.
Спеціальні
  • Предметні:
    • Здатність продемонструвати знання і розуміння основних фактів, концепцій, принципів і теорій, що належать до хімічної інженерії та хімічних технологій.
    • Здатність використовувати методи спостереження, опису, ідентифікації, класифікації об’єктів хімічної технології та промислової продукції.
    • Здатність здійснювати моделювання та аналіз з метою детального вивчення і дослідження інженерних питань відповідно до хімічних технологій.
    • Здатність використовувати знання та розуміння загальної хімічної технології, процесів і апаратів хімічних виробництв для аналізу, оцінювання і проектування технологічних процесів і устаткування.
    • Здатність обробляти та інтерпретувати дані, що належать до хімічної інженерії, співвідносити їх з відповідними теоріями.
    • Здатність обирати і використовувати відповідне обладнання, інструменти та методи для реалізації та контролю хімічних виробництв.
    • Здатність використовувати фізико-хімічні закони, аналітичні і інструментальні методи аналізу, безпечного поводження з хімічними матеріалами, з урахуванням їх фізичних та хімічних властивостей, у тому числі, небезпек, пов’язаних з їх використанням.
    • Здатність оформлювати науково-технічну документацію, згідно з чинними вимогами.
  • Фахові:
    • Здатність використовувати обчислювальну техніку та інформаційні технології для вирішення практичних завдань у галузі хімічних технологій.
    • Здатність враховувати комерційний та економічний контекст під час проектування хімічних виробництв.
    • Здатність обробляти результати експериментів за допомогою сучасних статистичних методів та програмних засобів.
    • Здатність приймати рішення щодо вибору технології з очищення викидів та утилізації відходів хімічних виробництв з урахуванням екологічних, економічних показників.
    • Здатність до розроблення заходів з комплексного використання сировини та енергоресурсів, утилізації та рекуперації відходів виробництва та застосування принципів енерготехнологічного комбінування.
    • Здатність використовувати знання властивостей хімічних елементів, сполук і матеріалів на їх основі для вирішення завдань професійної діяльності.
    • Здатність розуміти сучасні технології виробництв основних продуктів органічного синтезу і нафтопродуктів та напрямки їх розвитку.
    • Здатність використовувати знання про просторову структуру та природу хімічного зв’язку, властивості різних класів органічних речовин для розуміння процесів в технології основного органічного синтезу та біотехнології.
    • Здатність розраховувати основні показники хіміко-технологічного процесу, виконувати матеріальні, енергетичні та конструктивні розрахунки, обирати раціональну схему виробництва продуктів, оцінювати технологічну ефективність виробництв основного органічного синтезу та нафтопродуктів.
  • Інноваційні:
    • Здатність використовувати знання з органічної хімії та технології органічних речовин та нафтопродуктів для вдосконалення виробничих процесів з використанням новітніх досягнень науки, нових каталізаторів, найперспективніших методів біотехнології.
    • Здатність розробляти і приймати участь в реалізації заходів щодо оптимізації виробництв основного органічного та нафтохімічного синтезу, спрямованих на раціональне використання матеріальних та енергоресурсів, зниження трудомісткості і підвищення продуктивності праці.
    • Здатність використовувати інформаційні технології, нормативні документи щодо якості, стандартизації та сертифікації нафтопродуктів і продуктів основного органічного синтезу, елементи економічного аналізу в практичній діяльності і під час розроблення проектів.
  • Компетентності для індивідуального вибору:
    • Здатність використовувати знання щодо електронної структури речовин для розуміння функціонування хімічних сполук як реагентів, каталізаторів, матеріалів тощо.
    • Здатність використовувати знання щодо стереохімічної конфігурації та конформації молекул для розуміння просторового устрою різноманітних матеріалів, реагентів та інше.
    • Володіння загальною методологією пошуку хімічної інформації в різноманітних базах даних.
    • Глибокі знання та розуміння: здатність використовувати закони, теорії та концепції супрамолекулярної хімії для розуміння фундаментальних уявлень міжмолекулярної взаємодії.
    • Здатність орієнтуватися в уявленнях взаємодії біологічноактивних сполук з рецепторами, ферментами, гормонами та іншими біологічними мішенями.
Програмні результати навчання
Ключові:
  • Навички спілкування, включаючи усну та письмову комунікацію українською мовою та хоча б однією із поширених європейських мов.
  • Навички вербального та письмового репрезентування практичних розробок.
  • Уміти використовувати знання методів обробки інформації та комунікаційних технологій при вирішенні професійних завдань (управління інформацією).
  • Знати основні методи системного аналізу, закономірності побудови, функціонування та розвитку систем для розв’язання задач аналізу та синтезу.
  • Уміти використовувати результати проведеного аналізу для синтезування отриманої інформації.
  • Уміти організовувати діяльність роботи команди та ефективно управляти часом.
  • Мати навички взаємодії із іншими людьми, уміння роботи в групах.
  • Вміти визнавати різноманітність культур, проводити їх аналіз; сприймати особливості взаємодії в системі орієнтації іншої культури.
  • Уміти враховувати знання процесів соціально-політичної історії України, правових засад та етичних норм у соціальній діяльності.
  • Здатність до самонавчання та продовження професійного розвитку.
  • Систематично читати літературу за фахом (у тому числі закордонну), уміння складати реферати, анотації, аналітичні огляди тощо.
  • Здатність пристосовуватись до обставин, що постійно змінюються в сфері професі йної діяльності.
  • Демонструвати знання та розуміння розділів з вищої математики, фізики, хімії, інженерної та комп’ютерної графіки при вирішенні практичних завдань пов’язаними з хімічними технологіями.
  • Знати основні фактори техногенного впливу на навколишнє середовище і основні методи захисту довкілля.
  • Знати методи оцінювання потенційних небезпек на виробництві та в лабораторіях; розробляти заходи охорони праці та безпеки життєдіяльності.
Спеціальні:
  • Знати і розуміти основні факти, концепції, принципи і теорії, що належать до хімічної інженерії та хімічних технологій.
  • Розуміти широкий міждисциплінарний контекст спеціальності.
  • Уміти розв’язувати складні непередбачувані задачі та проблеми хімічних технологій та інженерії, що передбачає збирання та інтерпретацію інформації (даних), вибір методів та інструментальних засобів, застосування інноваційних підходів.
  • Демонструвати концептуальні знання, розуміння, навички з математичного моделювання хімічних і хіміко-технологічних процесів на рівні, необхідному для досягнення інших результатів, передбачених освітньою програмою.
  • Уміти обґрунтовано обирати спосіб підготовки сировинних компонентів; проводити теоретичний аналіз процесів, які є основою різних технологічних методів; визначати та розраховувати основні параметри хіміко-технологічних процесів.
  • Уміти оцінювати вплив технологічних факторів на склад кінцевого продукту у хімічних виробництвах.
  • Уміти здійснювати пошук літератури, консультуватися і критично використовувати наукові бази даних та інші відповідні джерела інформації, здійснювати моделювання та аналіз з метою детального вивчення і дослідження інженерних питань з хімічних технологій.
  • Уміти співвідносити результати експериментальних досліджень та математичного моделювання хімічних і хіміко-технологічних процесів у хімічних технологіях з відповідними теоріями.
  • Уміти аналізувати властивості технологічних об’єктів управління, формулювати вимоги до їхньої автоматизації, читати схеми систем автоматизації виробничих процесів, вибирати найпростіші засоби контролю і керування.
  • Уміти застосовувати знання і розуміння з хімії для вирішення якісних та кількісних проблем хімічної інженерії та хімічних технологій.
  • Уміти здійснювати якісний та кількісний аналіз речовин, використовуючи відповідні методи загальної та неорганічної, органічної, аналітичної, фізичної та колоїдної хімії.
  • Мати лабораторні/технічні навички та вміння розробляти і виконувати експериментальні дослідження та лабораторні вимірювання, інтерпретувати одержувані дані і робити висновки відповідно до освітньої програми.
  • Знати основні правила виконання та читання технічних креслень і схем.
  • Використовувати сучасні інформаційні і комунікаційні технології для вирішення завдань хімічних технологій та інженерії.
  • Уміти здійснювати техніко-економічне обґрунтування хімічного виробництва, володіти методами удосконалення технологічного процесу, розуміти теоретичні та практичні підходи до створення та керування виробництвом.
  • Уміти приймати рішення щодо вибору технології з очищення викидів та утилізації відходів з урахуванням екологічних та економічних показників.
  • Уміти обґрунтувати прийняття раціональних технічних рішень на підставі принципів найкращого використання сировини, матеріалів та енергії, вирішувати проблеми утилізації та рекуперації відходів, обґрунтувати вибір оптимальних технологічних параметрів та виконувати необхідні розрахунки.
  • Мати навички досліджувати вплив фізико-хімічних факторів на властивості об’єкта дослідження або проектування в галузі хімічних технологій та інженерії.
  • Уміти управляти комплексними діями або проектами, відповідати за прийняття рішень у непередбачуваних умовах, пояснювати причини виникнення та оцінювати ризики, пов’язані з використанням хімічних речовин, методик і хімічних технологій.
  • Розуміти сучасні технології виробництв основних продуктів органічного синтезу і нафтопродуктів та напрямки їх розвитку.
  • Знати просторову структуру та природу хімічного зв’язку, властивості різних класів органічних речовин та вміти використовувати ці знання в технології основного органічного синтезу та біотехнології.
  • Уміти проводити розрахунки елементів обладнання органічних та нафтохімічних виробництв, знаходити оптимальні умови проведення технологічного процесу і мінімізацію витрат на його здійснення.
  • Уміти розраховувати основні характеристики хіміко-технологічного процесу в технологіях органічного та нафтохімічного синтезу, виконувати матеріальні, теплові та конструктивні розрахунки, обирати раціональну схему виробництва продукту, оцінювати технологічну ефективність виробництв.
  • Знати напрямки оптимізації виробничих процесів з використанням новітніх досягнень науки, нових каталізаторів, найперспективніших методів біотехнології та вміти їх використовувати.
  • Уміти обгрунтовувати вибір раціонального технологічного способу одержання певного продукту органічного та нафтохімічного синтезу з оптимальними параметрами його проведення, обирати на підставі відповідних розрахунків відповідні елементи технологічної апаратури та спеціального оснащення.
  • Здатність використовувати інформаційні технології, нормативні документи щодо якості, стандартизації та сертифікації нафтопродуктів і продуктів основного органічного синтезу, елементи економічного аналізу в практичній діяльності і під час розроблення проектів.
Базові знання, вміння та розуміння індивідуального вибору студента:
  • Знати і розуміти наукові концепції, принципи і теорії хімії, а також фундаментальні основи суміжних наук.
  • Інтерпретувати експериментально отримані дані та співвідносити їх з відповідними теоріями в хімії.
  • Володіння основними методами, способами і засобами отримання, зберігання, переробки хімічної інформації, мати навички роботи з комп’ютером як засобом управління цією інформацією, здатність працювати з інформацією в глобальних комп’ютерних мережах.
  • Використовувати знання про будову речовини, природу хімічного зв’язку в різних класах хімічних сполук для розуміння властивостей матеріалів і механізму хімічних процесів.
  • Інтерпретувати експериментально отримані дані та співвідносити їх з відповідними теоріями в хімії.
Ресурсне забезпечення реалізації програми
Специфічні характеристики кадрового забезпечення

Понад 85% професорсько-викладацького складу, задіяного до викладання циклу
дисциплін професійної підготовки, мають відповідні наукові ступені до дисциплін,
які викладають.

Специфічні характеристики матеріальнотехнічного забезпечення

Використання сучасного обладнання, зокрема https://op.edu.ua/about/set_up_documents#8

Специфічні характеристики інформаційнометодичного забезпечення

Використання віртуального навчального середовища ОНПУ та авторських розробок професорсько-викладацького складу.
https://library.opu.ua
https://el.opu.ua

Академічна мобільність

Академічна мобільність регламентується Постановою КМУ № 579 “Про затвердження Положення про порядок реалізації права на академічну мобільність” від 12 серпня 2015 року.

 

Національна кредитна мобільність

На основі двосторонніх договорів між ОНПУ та технічними університетами України.

Міжнародна кредитна мобільність

У рамках програми ЄС Еразмус+ на основі спільних договорів між ОНПУ та університетами партнерами.

Навчання іноземних здобувачів вищої освіти

На загальних умовах, та засвоєнні дисципліни "Українська мова як іноземна".

Освітні компоненти програми (план підготовки)
Обсяг програми 

240 кредитів ЄКТС на базі повної загальної середньої освіти, термін навчання – 3 роки 10 місяців.

180 кредитів ЄКТС на основі ступеня вищої освіти за рівнем молодший спеціаліст, термін навчання – 2 роки 10 місяців.

Скан копії освітньої програми та навчального плану

Особі, яка успішно виконала освітню програму та пройшла атестацію (випускнику), присуджується ступінь вищої освіти, присвоюється відповідна кваліфікація та видається документ про вищу освіту.
Ступінь вищої освіти, що присуджується випускникам:
Освітня кваліфікація, що присвоюється випускникам 
Бакалавр з хімічних технологій та інженерії, комп'ютерної хімії та молекулярного моделювання.
Документ про вищу освіту, що видається випускникам:
Диплом бакалавра;
Додаток до диплома бакалавра європейського зразка.
Кваліфікація в документі про вищу освіту 

Ступінь вищої освіти – Бакалавр;

Спеціальність – 161 Хімічні технології та інженерія;

Спеціалізація – Комп’ютерна хімія та молекулярне моделювання;

Освітня програма – Комп’ютерна хімія та молекулярне моделювання.

Структурні підрозділи, в яких здійснюється підготовка за цією програмою 
Кафедра (спеціальна), яка забезпечує виконання програми 
Гарант освітньої програми, контактна особа 
Шапкін Валерій Андрійович