Механика деформируемого твёрдого тела

Целями (миссией) основной образовательной программы (ООП) магистратуры «Механика деформируемого твердого тела» по направлению подготовки «Механика и математическое моделирование», реализуемой на механико-математическом факультете, являются:

– формирование общекультурных (универсальных) и профессиональных компетенций, необходимых для качественного и успешного осуществления профессиональной деятельности магистра в соответствии с требованиями ФГОС ВПО, европейскими стандартами качества образования, потребностями рынка труда, запросами объединения работодателей;

– создание в рамках образовательной среды Национально-исследовательского университета оптимальных условий для развития у студентов личностных качеств и компетентностных возможностей, осуществление дальнейшего профессионального совершенствования профессионального совершенствования и трудоустройства в различных областях механики, математики и компьютерных наук.

Срок освоения ООП магистратуры по очной форме обучения – 2 года в соответствии ФГОС ВПО по направлению подготовки Механика и математическое моделирование.

Для освоения ООП необходимо:

– иметь высшее профессиональное образование, подтвержденное документом государственного образца (квалификация «Бакалавр» или «Дипломированный специалист»);

– успешно пройти вступительное испытание по дисциплине «Математика», проводимое на механико-математическом факультете СГУ

Область профессиональной деятельности магистров включает:

– научно-исследовательскую и научно-изыскательскую деятельность в областях, использующих математические методы и компьютерные технологии, решение различных задач с использованием математических моделей процессов и объектов, разработку эффективных методов решения задач естествознания, техники, экономики и управления, программно-информационное обеспечение научной, исследовательской, проектно-конструкторской и эксплуатационно-управленческой деятельности, преподавание цикла физико-математических дисциплин (в том числе информатики).

Объектами профессиональной деятельности магистров являются:

– понятия, гипотезы, теоремы, методы и математические модели, составляющие содержание фундаментальной и прикладной математики, механики, физики и других естественных наук;

– математические и компьютерные модели механики деформируемого твердого тела.

Магистр по направлению подготовки  Механика и математическое моделирование готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

– научно-исследовательской и научно-изыскательской;

– производственно-технологической;

– организационно-управленческой;

– преподавательской (в установленном порядке).

Магистр по направлению подготовки Механика и математическое моделирование должен быть подготовлен к решению профессиональных задач в соответствии с профильной направленностью магистерской программы и видами профессиональной деятельности:

научно-исследовательская и научно-изыскательская деятельность:

– применение методов физического, математического и алгоритмического моделирования при анализе процессов и объектов реального мира, решении задач механики;

– проведение научно-исследовательских и научно-изыскательских работ в области механики и математического моделирования (в соответствии с профилем подготовки);

– развитие теоретических основ механики и математики с учетом современных достижений отечественной и зарубежной науки и техники;

– анализ результатов научно-исследовательской работы, подготовка научных публикаций, рецензирование и редактирование научных статей;

производственно-технологическая деятельность:

– разработка новых математических моделей в механике и создание специализированного программного обеспечения;

– корректное использование специальных программных комплексов при постановке и решении задач механики (в соответствии с профилем подготовки);

– внедрение результатов научно-исследовательских и научно-изыскательских работ в области механики в практику;

организационно-управленческая деятельность:

– анализ результатов производственно-технологической деятельности, качественная и количественная оценка последствий принимаемых решений;

– организация работы научно-исследовательских коллективов в области механики и математического моделирования;

– организация и проведение научно-исследовательских семинаров, конференций, симпозиумов в области механики;

– проведение экспертиз научно-исследовательских работ в области механики и математического моделирования;

преподавательская деятельность:

– преподавание математики, механики и информатики в высших учебных заведениях;

социально ориентированная деятельность:

– популяризация точного знания, распространение научных знаний среди широких слоев населения, в том числе молодежи, поддержка и развитие новых образовательных технологий.

ООП магистратуры, реализуемая Саратовским государственным университетом на механико-математическом факультете по направлению подготовки  Механика и математическое моделирование, обеспечивается научно-педагогическими кадрами, имеющими базовое образование, соответствующее профилю преподаваемой дисциплины, и систематически занимающимися научной и научно-методической деятельностью.

Подготовка студентов по данной ООП проводится на кафедре математической теории упругости и биомеханики. В настоящее время среди сотрудников кафедры  – 5 профессора, доктора физико-математических наук, 7 доцентов, кандидатов физико-математических наук, 1 старший преподаватель и 1 ассистент.

К образовательному процессу привлечено преподаватели из числа действующих руководителей и работников профильных организаций, предприятий и учреждений, одним из которых является образовательно-научный институт наноструктур и биосистем СГУ.

Общее руководство научным содержанием и образовательной частью ООП магистратуры осуществляет заведующий кафедрой Коссович Леонид Юрьевич, доктор физико-математических наук по специальности 01.02.04 – механика деформируемого твердого тела (Москва, Институт проблем механики. Академия наук СССР, 1989 г.), профессор с 1991 г.

Научные интересы Л.Ю. Коссовича лежат в области динамики тонкостенных конструкций, асимптотических методов решения краевых задач для сингулярно-возмущенных дифференциальных уравнений с частными производными, биомеханики. Профессором Л.Ю. Коссовичем разработаны асимптотические методы построения математических моделей нестационарных волновых процессов в тонкостенных упругих конструкциях при ударных торцевых воздействиях, а также методы решения краевых задач для компонент напряженно-деформированного состояния (НДС) с различными показателями изменяемости и динамичности. Л.Ю. Коссовичем предложена классификация асимптотических приближений. Им разработаны методы построения низкочастотного и коротковолнового приближений погранслоев в окрестностях квазифронта, фронтов волн расширения и сдвига и условного фронта поверхностных волн Релея. В работах Л.Ю. Коссовича описана схема расчленения нестационарного НДС в случаях ударных торцевых продольных воздействий тангенциального и изгибающего, а также воздействия нормального типа. В настоящее время на базе указанных исследований проводится разработка методов изучения нестационарных волновых процессов в сложных упругих и вязкоупругих, изотропных и анизотропных,  подкрепленных и слоистых конструкциях.

Под руководством профессора Л.Ю. Коссовича разработаны асимптотические методы для случая упругих тонких оболочек  и проведены исследования по их применимости к описанию динамического поведения тонкостенных вязкоупругих оболочек вращения.

За цикл работ по фундаментальным проблемам в теории тонкостенных конструкций Л.Ю. Коссовичу в 1998 присуждена Государственная премия РФ в области науки и техники.

Им опубликовано более 100 научных статей и 3 монографии. Полученные результаты регулярно докладывались на международных конгрессах и конференциях.  Л.Ю. Коссович принимал участие в многочисленных грантах, Международных и Всероссийских конференциях.

Л.Ю. Коссович является академиком РАЕН (2002), академиком Международной академии наук высшей школы (2004), Почётным работником высшего профессионального образования (2011).

Под руководством Л.Ю. Коссовича защищено 11 кандидатских диссертаций, посвященных решению различных задач механики деформируемого твердого тела. Все его ученики окончили аспирантуру при кафедре и многие из них в настоящее время работают на кафедре.

В реализации магистерской программы и в подготовке кадров высокой квалификации принимают активное участие профессора кафедры, доктора технических наук П.Ф. Недорезов и Г.Н.Белосточный, а также профессор кафедры, доктор физико-математических наук М.В. Вильде.

Непосредственное руководство магистрами осуществляется руководителями, имеющими ученую степень и ученое звание.

Основная образовательная программа магистра по направлению подготовки Механика и математическое моделирование обеспечена необходимой учебно-методической документацией и материалами по всем учебным курсам, дисциплинам.

Самостоятельная работа обучающихся сопровождается следующим методическим обеспечением:

– методическими рекомендациями по организации самостоятельной работы студента;

– списками учебно-методической литературы и Интернет-ресурсов (по каждой дисциплине учебного плана);

– списком вопросов для самостоятельного изучения (по каждой дисциплине учебного плана);

– методическими рекомендациями по подготовке к защите выпускной квалификационной работы и др.

Реализация основной образовательной программы обеспечивается доступом каждого обучающегося к базам данных и библиотечным фондам, формируемым по полному перечню дисциплин основной образовательной программы. Во время самостоятельной подготовки обучающиеся будут обеспечены доступом к сети Интернет.

Библиотечный фонд научной библиотеки СГУ укомплектован печатными и/или электронными изданиями основной учебной литературы по дисциплинам из расчета не менее 25 экземпляров таких изданий на каждые 100 обучающихся.

Фонд дополнительной литературы помимо учебной включает официальные, справочно-библиографические и специализированные периодические издания в расчете 1-2 экземпляра на каждые 100 обучающихся.

Для обучающихся обеспечена возможность оперативного обмена информацией с отечественными и зарубежными вузами, предприятиями и организациями, обеспечен электронный доступ к современным профессиональным базам данных, информационным справочным и поисковым системам.

Оперативный обмен информацией с отечественными и зарубежными вузами и организациями осуществляется с соблюдением требований законодательства Российской Федерации об интеллектуальной собственности и международных договоров Российской Федерации в области интеллектуальной собственности.

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, реализующий ООП магистратуры по направлению подготовки  Механика и математическое моделирование, располагает материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов дисциплинарной и междисциплинарной подготовки, лабораторной, практической и научно-исследовательской работы обучающихся, предусмотренных учебным планом ООП, и соответствующей действующим санитарным и противопожарным правилам и нормам.

Механико-математический факультет СГУ располагает необходимым перечнем материально-технического обеспечения для реализации ООП магистратуры, который включает в себя:

– компьютерные классы общего пользования, укомплектованные компьютерами с подключением к сети Интернет;

– 5 специализированных компьютерных классов для организации учебных занятий, состоящих из 50 компьютеров, с подключенным к ним периферийным устройством и оборудованием;

– аппаратурное и программное обеспечение (и соответствующие методические материалы) для лабораторных и практических занятий по соответствующим дисциплинам;

– мультимедийная лекционная аудитория, оснащенная тремя мультимедийными проекторами с возможностью подключения к Wi-Fi, документ-камерой, маркерными досками, автоматизированным рабочим местом преподавателя, включающим в себя аудиосистему поддержки речи, систему управления аудио и видео выводом;

– современное лицензионное программное обеспечение.

Для проведения практических и лабораторных занятий по дисциплинам профессионального цикла, а также для проведения практик и выполнения выпускных квалификационных работ  используются следующие лицензионные программные продукты:

– для проведения занятий по конечно-элементному моделированию имеются конечно-элементные программные комплексы: ANSYS, Comsol Multiphysics;

– для проведения занятий по трехмерному проектированию имеется комплекс автоматизированного проектирования SolidWorks.