КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АЛЬ-ФАРАБИ
| РЕКОМЕНДОВАНО Декан факультета ____________ Жакебаев Д.Б. Протокол № _____ заседания Ученого совета факультета «______»___________2019 г. | УТВЕРЖДЕНО Проректор по учебной работе ______________ Хикметов А.К. Протокол № ____ заседания Академического комитета «_______»____________ 2019 г. |
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
6В05403 - Mеханика
Уровень образования: бакалавриат
Присуждаемая степень: Бакалавр естествознания по образовательной программе
«6В05403 -Механика»
| Координатор | Туралина Д.Е. | |
| Разработчики | Ракишева З.Б. | |
| Туралина Д.Е.. | ||
| Заведующий кафедрой | Ракишева З.Б. | |
| Протокол №__ заседания кафедры от «___»_______2019 г. | ||
| Председатель методбюро факультета | Кушербаева У. | |
| Протокол №___ заседания методбюро от «___»_______2019 г. |
Алматы, 2019 г.
| Координатор | Туралина Д.Е. | |
| Разработчики | Ракишева З.Б. | |
| Туралина Д.Е. |
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АЛЬ-ФАРАБИ
Утверждена на заседании
Академического комитета университета
Протокол №____, «___»________2019 г.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
«6В05403 - Mеханика»
Алматы, 2019 г.
ПАСПОРТ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ
«6В05403 - Mеханика»
Уровень образования: Бакалавриат
По направлению подготовки: 6В054 - Математика и статистика
Область образования: 6В05 - Естественные науки, математика и статистика
Присуждаемая степень: Бакалавр естествознания по образовательной программе
«6В05403 -Механика»
| 1. Общая характеристика образовательной программы | |
| Регистрационный номер | |
| Код и классификация области образования | 6В05 - Естественные науки, математика и статистика |
| Код и классификация направлений подготовки | 6В054 - Математика и статистика |
| Наименование образовательной программ | 6В05403 - Механика |
| Наличие приложения к лицензии на направление подготовки кадров | Государственная лицензия №АБ 0137355 от 03.02.2010 |
| 1.1 Цель ОП | Качественная подготовка высококвалифицированного специалиста в области механики с фундаментальной базой математики и хорошим знанием основ программирования, способного самостоятельно и творчески решать поставленные задачи, делать обоснованные выводы и докладывать их, способного работать в команде, а также определять направление своего дальнейшего профессионального роста и демонстрировать стремление к непрерывному образованию. |
| 1.2 Основные показатели ОП | Тип ОП: бакалавр Сроки обучения: 4 года Форма обучения: очная Трудоемкость: 240 академических кредитов Присуждаемая степень: Бакалавр естествознания по образовательной программе «6В054 -Механика» Вид ОП: действующая |
| 1.3 Описание преимуществ и отличительные особенности ОП с точки зрения позиционирования на рынке образовательных услуг | ОП «6B05403 - Mеханика» разработана совместно с зарубежными вузами-партнерами: University of Bridgeport (США), AGH University of Science and Technology (Польша), Technical University of Berlin (Германия), Sorbonne University (Франция). В учебный план внесены дисциплины в соответствии с международным проектом APPLE (Applied curricula in space exploration and intelligent robotic systems), выполняемым в рамках европейской программы ERASMUS+. В разработке ОП также принимали участие казахстанские работодатели: РГП «Институт механики и машиноведения им. акад. У.А. Джолдасбекова», АО «Национальный центр космических исследований и технологий». На ОП получены экспертные заключения специалистов из зарубежных вузов-партнеров: Korean Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Yonsei University (Южная Корея), а также от казахстанских работодателей: ТОО «АлматыЭнергоСервис», ДТОО «Институт космической техники и технологий», РГП «Институт механики и машиноведения им. акад. У.А.Джолдасбекова». Образователная программа «6B05403 - Mеханика» прошла международную аккредитацию международным агентством ASIIN (Германия). Срок действия аккредитации 11.11.2014-31.12.2019 гг. Позиция в рейтинге НААР: 1 место (2014-2019 гг.) Позиция в рейтинге НКАОКО: 1 место (2013-2019 гг.) Подготовка специалистов высокой квалификации по образовательной программе «6B05403 - Mеханика» в КазНУ имени аль-Фараби что стало возможным благодаря: - высококвалифицированному штату преподавателей; - наличию лабораторий, оборудованных современными установками, аппаратным и программным обеспечением и устройствами; - возможности совмещения процесса обучения с выполнением научных исследований, развитию исследовательской среды, стимулированию инновационной деятельности студентов; - наличию доступа к современной учебной и научной литературе на 3 языках (английском, казахском, русском) по всем специальностям; - возможности прохождения зарубежной научной стажировки по теме диссертационного исследования в ведущих вузах и/или крупныхм исследовательских центрах ближнего или дальнего зарубежья; - возможности прохождения зарубежных стажировок и обучения по совместной программе подготовки докторов PhD, в области геоэнергетики, Университет Нанси (Франция). - возможности прохождения производственных практик и трудооустройства в передовых предприятиях РК по направлению специальности: в ВУЗ-ах страны, в научно-исследовательских институтах и научных центрах РК, Инженерной Академии РК, в банковских и коммерческих структурах и в других организациях; - возможности пройти обучение в рамках академической мобильности в вузах-партнёрах во Франции, Германии, Индии, Польше, Японии, США, России; Из 7 приоритетных направлений развития науки в Республике Казахстан кафедра механики ведет научные исследования по 3 направлениям: 1. «Рациональное использование природных, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технологии, безопасные изделия и конструкции», 2. «Энергетика и машиностроение», 3. «Информационные, телекоммуникационные и космические технологии, научные исследования в области естественных наук». |
| 2.Квалификационные требования в формате результатов обучения | |
| 2.1 Ожидаемые результаты обучения по ОП | В результате обучения студенты будут способны: 1. ON1демонстрировать знание базовых математических дисциплин, а именно – математического и тензорного анализа, линейной алгебры и аналитической геометрии, дифференциальных уравнений, теории вероятностей и математической статистики, вариационного исчисления, методов вычислений; 2. ON2 демонстрировать фундаментальные знания основ механики, а именно – теоретической механики, механики деформируемого твердого тела, механики сплошной среды, механики жидкости и газа, механики механизмов, машин и робототехнических систем; 3. ON3демонстрировать базовые знания в области компьютерной грамотности, основ программирования, основ компьютерного моделирования; 4. ON4 понимать и объяснять смысл основных физических законов, основ химии, а также ориентироваться в задачах и основных методах их решения по одной из выбранных областей механики; 5. ON5 формулировать физическую постановку задач механики и подбирать для поставленной задачи адекватную математическую модель; 6. ON6применятьтеоретические и экспериментальные методы исследования проблем механики и выбирать соответствующие методы (аналитические, численные, экспериментальные) для решения конкретных задач механики; 7. ON7проводить лабораторные и численные эксперименты, оценивать точность и достоверность результатов моделирования; 8. ON8составлять компьютерные программы, использовать современные языки программирования и пакеты прикладных программ для решения задач механики; 9. ON9выполнять научно-исследовательскую работу по выбранной теме, используя изученные методы, анализировать полученные результаты и делать обоснованные выводы; 10. ON10 обобщать результаты научно-исследовательской и аналитической работы, докладывать на студенческих научных конференциях, участвовать в научно-исследовательских проектах; 11. ON11находить и анализировать необходимую для профессиональной деятельности информацию с использованием языковых и лингвокультурологических знаний, средств и методов информационно-коммуникационных технологий; 12.ON12использовать в жизни практические умения и навыки, обеспечивающие сохранение и укрепление здоровья, осознавать необходимость развития и совершенствования собственных способностей и качеств. |
| 2.2 Ожидаемые результаты по каждому модулю ОП | |
| Модуль социально-культурного развития | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. проводить критико-сравнительный и ретроспективный анализ отдельных явлений и событий исторического прошлого с общей парадигмой всемирно-исторического развития человеческого общества на основе новых позиций современного Казахстана. 2. выстроить и спрогнозировать имманентные преимущества, особенности и значение казахстанской модели развития. 3. определить и оценить знания аналитического и аксиологического анализа при изучении сложных исторических процессов, явлений и роли исторических личностей в истории современного Казахстана. 4. классифицировать методы научного и философского познания мира; 5. обосновать роль и значение ключевых мировоззренческих понятий как ценностей социального и личностного бытия человека в современном мире; 6. провести исследование актуальное для выявления философского содержание проблем в профессиональной области и презентовать результаты для обсуждения; 7. разрабатывать программы решения конфликтных ситуаций в обществе, в том числе в профессиональном социуме; 8. осуществлять исследовательскую проектную деятельность в разных сферах коммуникации, генерировать общественно ценное знание, презентовать его. |
| Инструментальный модуль | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. применять программное и аппаратное обеспечение компьютерных систем и сетей для сбора, передачи, обработки и хранения данных; 2. анализировать и обосновывать выбор методов и средств защиты информации; 3. с помощью цифровых технологий разрабатывать инструменты анализа и управления данными для различных видов деятельности; 4. понимать тексты построенные на частотном языковом материале повседневного и профессионального характера; 5. читать, переводить и понимать основные ключевые моменты аутентичных текстов с иностранного языка на родной с использованием словаря и справочников. 6. писать официальные и неофициальные письма, запросы; 7. Обсуждать на дискуссиях этические, культурологические и социально значимые проблемы, уметь выражать свою точку зрения, обосновывать ее, критически оценивать мнение участников; 8. Реализовывать личные потребности (бытовые, учебные, социальные, культурные, профессиональные), быть способным участвовать в различных ситуациях общения с целью выражения этически правильной, с содержательной точки зрения полной, на должном лексико-грамматическом и прагматическом уровне своей позиции. |
| Модуль физической культуры | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. понимание места и роли физической культуры и спорта в общей культуре человека, их социального значения и функции; 2. знание научно-биологических и медико-психологических основ физической культуры и здорового образа жизни; 3. формирование мотивационно-ценностного отношения к физической культуре, установки на здоровый стиль жизни, боепитание потребности в регулярных занятиях физическими упражнениями и спортом; 4. овладение системой практических умений и навыков, обеспечивающих сохранение и укрепление здоровья, психическое благополучие; 5. выполнять индивидуально комплексы оздоровительной физической культуры, композиции аэробной гимнастики, комплексные упражнения атлетической гимнастики; 6. преодолевать искусственные и естественные препятствия с использованием разнообразных способов передвижения; 7. осуществлять творческое сотрудничество в коллективных формах занятий физической культурой; 8. использовать творчески средства и методы физического воспитания для профессионально личностного развития, физического самосовершенствования, формирования здорового образа и стиля жизни. |
| Программирование на языках высокого уровня | По завершении данного курса студенты будут способны: 1. продемонстрировать системные знания в области программирований на языках высокого уровня, базовые навыки объектно-ориентированного программирования, представить многопоточный графический пользовательский интерфейс и сетевое программирование на языках высокого уровня; 2. применять методы структурированной (функциональной) декомпозиции для разбиения программы; 3. писать четкую комплексную программную документацию; 4. разрабатывать программы, которые используют структуры данных, включая массивы, строки, связанные списки, стеки, очереди, наборы и карты; 5. разрабатывать, реализовывать, проводить тестирование и отладку рекурсивных функций, графического интерфейса пользователя и управляемых событиями программ; 6. составлять документацию; разрабатывать, реализовывать, проводить тестирование и отладку; 7. составлять документацию на объектно-ориентированном языке программирования; 8. анализировать полученные результаты и делать обоснованные выводы, представлять результаты своей работы ввиде презентации. |
| Математика | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. решать типовые задачи (нахождение точных граней числовых множеств, исследование последовательности на сходимость, исследование функции на наличие предела в точке, на непрерывность в точке и на множестве, нахождение производной функции) используя методы математического анализа; 2. решать прикладные задачи, используя геометрический и механический смыслы производной; 3. использовать различные методы интегрирования и применения определенных интегралов в геометрии, механике и физике; 4. исследовать сходимость рядов, используя различные признаки сходимости; 5. описать фундаментальные понятия математического анализа 2: теория интегрального исчисления, теория числовых рядов, теория функциональных рядов, функции нескольких переменных; 6. предоставлять письменные объяснения идей ключевых концепций из курса; 7. анализировать и объяснять решения проблем как в письменной, так и в устной форме; 8. применять математические рассуждения и математический анализ для решения теоретических и прикладных задач механики. |
| Алгебра и физика | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. формулировать и доказывать ключевые утверждения линейной алгебры; 2. вычислять типовые задачи (находить НОД многочленов, находить, базис и размерность суммы подпространств, матрицу перехода от одного базиса к другому, угол между векторами, ортогональную проекцию вектора на пространство, дополнять систему векторов до базиса пространства, определять кратность корней многочлена); 3. рименять схему Горнера для решения задач с многочленами; 4. работать в команде, аргументированно отстаивать правильность решения задачи; 5. демонстрировать полученные знания и понимание: природы и практики электричества и магнетизма, применение и использование электричества и магнетизма; последствия для общества и окружающей среды; 6. использовать соответствующие информационные технологии для исследований и развивать основную компетентность в использовании технологий. 7. собирать, анализировать и интерпретировать информации и полученные результаты исследования; 8. анализируя статистические данные, применять математические концепции для содействия анализу данных, передаче информации и построения таблиц и графиков, развивать ключевую компетенцию, используя математические идеи и методы. |
| Дифференциальные уравнения | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. владеть навыками составления математических моделей с использованием аппарата теории обыкновенных дифференциальных уравнений; 2. решать прикладные задачи, описываемые обыкновенными дифференциальными уравнениями; 3. корректно выбирать метод решения обыкновенных дифференциальных уравнений; 4. работать в команде, аргументированно отстаивать правильность выбора решение проблемы; 5. классифицировать уравнения математической физики и формулировать определения классического и обобщенного решения; 6. строить характеристики уравнения и системы уравнений с частными производными; 7. анализировать свойства гармонических функций и применять метод Фурье; 8. определять типы уравнения математической физики. |
| Классическая механика | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. описать основные математические модели, используемые в теоретической механике; 2. определять кинематические характеристики движения материальной точки и механической системы; 3. решать задачи статики, применяя условия равновесия для различных систем сил с учетом статической определенности и неопределенности; 4. анализировать относительное движение материальной точки; 5. определять кинематические характеристики движения твердого тела и механической системы; 6. решать задачи динамики на основе принципа Даламбера, а также с применением основных теорем динамики; 7. анализировать абсолютное движение твердого тела; 8. применение принципа Гамильтона. |
| Механика сплошной среды | По завершении данного модуля студенты будут способны: продемонстрировать знания по 1. продемонстрировать фундаментальные знания по основным разделам механики материального континуума (гипотеза сплошности, кинематика сплошной среды, теориия деформации среды, динамика, термодинамика и электродинамика сплошной среды и прикладные аспекты механики сплошной среды); 2. продемонстрировать фундаментальные знания по тензорному анализу и тензорным исчислениям, применительно к решению задач механики; 3. формулировать основные законы, основные уравнения и теоремы механики сплошной среды; 4. построить математические модели классических жидких, газообразных и твердых деформируемых сред; 5. решать задачи и упражнения по кинематике сплошной среды и по теории деформаций (закон движения сплошной среды, уравнения траектории, линий тока и вихревой линии, компонент тензоров деформации, скоростей деформации и внутренних напряжений) с применением тензорного анализа; 6. анализировать полученные результаты и делать обоснованные выводы. |
| Сопротивление материалов | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать фундаментальные знания по сопротивлению материалов; 2. описать методы и практические приемы расчета стержней, плоских и объемных конструкций при различных силовых, деформационных и температурных воздействиях; 2. определять теоретически и экспериментально внутренние усилия, напряжения, деформации и перемещения в стержнях, пластинах и объемных элементах строительных конструкций; 3. рассчитать напряженно-деформированного состояния стержней, плоских и пространственных элементов конструкций при различных воздействиях с помощью теоретических методов с использованием современной вычислительной техники, готовых программ; 4. анализировать точные результаты любых структурных элементов и деталей машин на прочность, жесткость и стабильность; 5. выбирать конструкционные материалы и формы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, безопасности, экономичности и эффективности сооружений; 6. вести сбор, обработку и анализ фактических данных и организационно-распорядительной документации; 7. оформить соответствующую научно-техническую документацию, внедрить полученные результаты. |
| Термодинамика | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. демонстрировать знания основных законов термодинамики и тепломассообмена; 2. анализировать законы термодинамики однородных процессов, условия термодинамического баланса; 3. моделировать процессы при равновесии и течениях жикости и газа, термодинамики и тепломассообмена; 4. решать задачи термодинамики и тепломассообмена применяя основные законы; 5. применять инженерные методы расчета температур и тепловых потоков в конструкциях различной формы для различных условий теплообмена; 6. выполнять теплотехнические расчеты для конкретного теплотехнического оборудования; 7. приобретение практического опыта, необходимого для профессиональной деятельности. 8. сбор, обработка и анализ фактических данных и организационно-распорядительной документации. |
| Управление движением механических систем | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать знания в области теории управления (основные понятия и законы теории управления процессами в природе и технике), навыки решения простейших задач оптимизации теоретической и прикладной механики; 2. описать основные категории, определения и понятия теории управления; 3. применять полученные знания для решения задач управления движением механических систем; 4. определить основные характеристики движения космического полета (невозмущенное и возмущенное движение, типы орбит, параметры орбиты, время полета, маневры орбитального перехода и методы прогнозирования). 5. разработка проекта рабочей программы (раздела рабочей программы) дисциплины; 6. разработка плана-графика проведения учебных занятий; 7. подготовка, проведение занятия и анализ результатов контрольных и проверочных работ по тематическим разделам дисциплины научной специальности; 8. проведение систематического критического анализа проведенного занятия и выработка мер улучшения отдельных его методических аспектов. |
| Современные методы проектирования механических систем | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать знания по современным методам проектирования механических систем (по методике оптимального проектирования плоских рычажных механизмов и других конструкций, по разработке алгоритмов структурно-кинематического анализа, кинематического и силового анализа и минимизации общей массы проектируемых плоских рычажных механизмов и их программной реализации), по теории бифуркации, по использованию компьютера при проектировании и изготовлении компонентов. 2. описать методы исследования кинематики и динамики механизмов и машин, робототехнических систем, методы анализа динамических процессов в машинах; 3. анализировать динамические процессы в машинах, проводить проектирование рычажных механизмов с учетом кинематических и динамических условий; решать задачи динамического синтеза плоских механизмов с низшими парами; 4. построить математические модели кинематики конкретных механизмов и знать методы их решения; применять полученные ими знания при исследовании кинематики и динамики конкретных машин, механизмов и роботов. 5. создавать геометрию 2D и 3D частей с помощью мягких инструментов, программировать станки с CNC, продемонстрировать принцип работы автоматизированных производственных процессов; 6. для проектирования механических систем использовать пакеты прикладных программ; 7. анализировать точки бифуркации задачи, разрабатывать и сшивать решения в различных значениях бифуркационного параметра; 8. использовать теории бифуркации для исследования задач динамики; решать и интерпретировать задач механики имеющие на фазовом пространстве бифуркационные особенности. 9. анализировать полученные результаты и делать обоснованные выводы, представлять результаты своей работы ввиде презентации. |
| Прикладная механика | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать знания по общим методам анализа и синтеза механических систем, по методам теории возмущений в механике и космодинамике, по математическому аппарату, применяемого в инженерных исследованиях, программных и технических средствах систем автоматизированного проектирования; 2. находить кинематические и динамические параметры заданных механизмов; исследовать движение заданных механизмов по заданным кинематическим и динамическим свойствам с использованием современной вычислительной техники; 3. построить математические модели кинематики конкретных механизмов и демонстрировать методы их решения; 4. применять методы теории возмущений в механике и космодинамике для исследования движения космических аппаратов и твёрдого тела с одной неподвижной точкой; 5. анализировать особенности современных и классических методов возмущении, схемы Делоне-Хилла; 6. провести расчет основных характеристик рассматриваемых объектов; 7. формулировать физическую постановку задачи автоматизированного проектирования; составить алгоритм проектных задач на базе методов оптимизации, математического моделирования; 8. решать задачи автоматизированного проектирования; 9. визуализировать результаты проектирования; анализировать результаты и делать выводы. |
| Вариационные исчисления и теория вероятности | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать знания в области вариационного исчисления и методов оптимизации, об основных вероятностных и математико-статистических понятиях; об основных методах решения вероятностных и математико-статистических задач. 2. ставить экстремальные задачи; 3. классифицировать задачи теории экстремума; 4. искать экстремум функций; 5. использовать вариационный метод решения задач минимизации функционалов, методы решения задач оптимального управления, приближенные методы оптимизации; 6. оптимизировать решение прикладных задач, используя свойства вероятности, числовых характеристик случайных величин и статистические свойства оценок; 7. классифицировать основные понятия теории вероятностей и математической статистики (события, случайные величины, оценки, гипотезы); 8. описывать исследование событий, случайных величин (генеральных совокупностей) методами теории вероятностей и математической статистики; 9. конструировать процесс исследования прикладной задачи, используя методы теории вероятностей и математической статистики. |
| Вариационные методы математической физики и Стохастический анализ | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать знания по современным вариационным методам математической физики и стохастическому анализу; 2. ставить вариационные задачи математической физики и задачи оптимального управления; 3. классифицировать задачи вариационного исчисления и теории экстремума; 4. применять методы вариационного исчисления для решения задач физики; 5. демонстрировать фундаментальные знания по современным разделам теории экстремума; 6. выполнять научные работы по актуальным проблемам вариационного исчисления и теории оптимального управления; 7. объяснять ключевые понятия случайных процессов (случайного процесса: определение; траектория; конечномерные распределения; характеристики; элементы случайного анализа; основные классы; Винера и Пуассона и их свойств) в контексте соответствующей теории; 8. решать типовые задачи (нахождение распределении случайных процессов; нахождение математических ожидании и дисперсии; вычисление стохастических интегралов; применение формулы Ито; решение уравнения Блэка – Шоулса в простейших случаях), используя методы стохастических процессов. |
| Механика деформируемого твердого тела и вычислительная механика | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать знание по теоретическим основам механики деформируемого твердого тела (МДТТ), по методам построения конечномерных моделей сплошных сред с использованием компьютерного моделирования и численных методов для решения задач механики деформируемого твёрдого тела и механики жидкостей. 2. сформулировать физическую постановку задач механики деформируемого твердого тела; 3. решать теоретические и прикладные задачи механики сплошной среды (МДТТ и МЖГ) традиционными аналитическими методами; 4. проанализировать основные аналитические методы решения задач расчета упруго и неупруго деформируемых тел; 5. решать различные проблемы динамики жидкости с тепло- и массопереносом; 6. оценить корректность численного моделирования течения несжимаемой жидкости; 7. исследовать сложные процессы течения жидкости, возникающие в разных отраслях техники и науки; 8. применять знания численного моделирования задач механики сплошной среды в различных отраслях науки и техники. |
| Механика роботов и теория колебаний | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать системные знания в области робототехники об основных понятиях, законах колебательных процессов и вибрации; 2. классифицировать строения манипуляторов и воспроизвестиструктурный синтез одноконтурных многоподвижных манипуляторов; 3. разрабатывать математические модели задач кинематики манипуляторов с помощью однородных векторов и матриц; 4. рассчитать прямые и обратные задачи кинематики манипуляторов; 5. формулировать прямые и обратные задачи динамики по уравнениям движения манипуляторов Лагранжа Эйлера; 6. оценивать прямые и обратные задачи динамики для разомкнутой кинематической цепи; 7. решать задачи связанные с вибрационными динамическими процессами в машинах и механизмах; 8. классифицировать виды колебаний и составлять математические модели для описания динамических процессов; 9. определять главные формы и главные частоты колебаний систем с конечным числом степеней свободы; выделить области критических скоростей и резонанса при произвольных возмущающих силах. |
| Методы вычислений | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать системные знания по численным методам решения задач алгебры, математического анализа и обыкновенных дифференциальных уравнений; 2. применять точные и итерационные методы решения линейных уравнений, итерационные методы решения алгебраических и трансцендентных уравнений; интерполировать функций; вычислять интегралы приближенными методами; 3. численным методом решать задачи Коши, краевые задачи для обыкновенных дифференциальных уравнений; 4. объяснить фундаментальные предположения, сделанные при изучении реальных процессов как динамических систем в отличие от чисто технических представлений; 5. классифицировать и идентифицировать характеристики численных методов; 6. применять численные методы к решению задач механики; 7. анализировать результаты полученные численным методом, соспоставлять их с известными аналитическими решениями; 8. делать обоснованные выводы, представлять результаты своей работы ввиде презентации. |
| Задачи механики жидкости и газа | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать фундаментальные знания в области механики жидкости и газа и экспериментальных методов в механике; 2. сформулировать физическую постановку задачи механики жидкости и газа; 3. построить математическую модель (основные уравнения, начальные и граничные условия) задачи механики жидкости и газа, решать задачи гидростатики и гидрогазодинамики аналитическим и экспериментальным методами; 4. применять методы экспериментального исследования к решению задач механики жидкости и газа; 5. проводить измерения основных параметров (давление, скорость, расход и др.); 6. обрабатывать экспериментальные данные и определить погрешности измерений; 7. результаты экспериментального исследования сравнить с точными аналитическими решениями; 8. по результатам эксперимента составлять таблицы, строить графики, представить результаты в форме презентации и делать выводы. |
| Орбитальная механика и обработка научных данных | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать системные знания в области орбитальной механики, по методам обработки научных данных; 2. формулировать и решать задачи орбитальной механики, в частности определять траекторию и импульсов перехода для космического полета; 3. определять основные характеристики движения космического полета (невозмущенное и возмущенное движения, виды орбит, параметры орбит, время перелета, маневры орбитального перехода и методы прогнозирования); 4. анализировать характеристики движений небесных тел; использовать методы небесной механики для изучения движения механической системы и определения ее свойств; 5.организовывать, анализировать и интерпретировать научные данные; 6.работать с типами данных из астрономии, дистанционного зондирования, физики, материаловедения и т.д. 7.получать и использовать разные данные в симуляциях, экспериментах или наблюдениях; 8. использовать методы визуализации и статистического анализа для любого типа научных данных из разных предметов. |
| Вычислительная гидродинамика и теория фильтрации | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать cистемные знания и практические навыки по решению задач гидродинамики и фильтрации с использованием вычислительных методов и компьютерных технологий 2. сформулировать физическую постановку задачи гидродинамики и фильтрации; 3. построить математическую модель, описывающую соответствующую физическую задачу. 4. выбрать для решения задачи численный метод, позволяющий свести ее к некоторому вычислительному алгоритму; 5. разработать алгоритм решения задачи; 6. составлять программу, реализующую алгоритм решения задачи гидродинамики и фильтрации, на одном из языков программирования высокого уровня; 7. отладить программы: тестировать и исправлять ошиби; 8. провести расчет по отлаженной программе; анализировать результаты численного расчета, сравнивать с экспериментальными данными и оформить соответствующая научно-техническая документацию, внедрить полученные результаты. |
| Теория пластичности и механика разрушений | По завершении данного модуля ожидается, что студенты будут способны: 1. продемонстрировать фундаментальные знания в области пластически деформируемых тел, по основам механики разрушения; 2. построить математические модели классических пластически деформируемых сре |