Кафедра Математическое моделирование систем и процессов (ММСП)
Учебная деятельность
Учебный план (бакалавры)
Учебный план (магистры)
Обучение на направлении «Прикладная математика и информатика» ведется в два этапа. На первом этапе ведется подготовка бакалавров (общая продолжительность — 4 года). После этого студент может продолжить обучение в магистратуре (2 года). Впрочем, студент может не проходить вторую ступень и остаться бакалавром. Степень бакалавра приравнивается к высшему образованию.
Направление подготовки «Прикладная математика и информатика»: бакалавриат 01.03.02 — профиль «Математическое моделирование», магистратура 01.04.02 — профиль «Математическое моделирование физико-механических процессов».
Указанные профили предполагают получение фундаментального естественнонаучного образования с углубленным изучением физико-математических дисциплин, в том числе, ряда общих и специальных разделов математики, ее прикладных аспектов, численных методов, современных информационных технологий. В магистратуре дополнительно изучаются физические закономерности механического поведения деформируемого твердого тела, исследуется роль структуры в формировании его прочностных свойств и методов неразрушающего контроля строения и свойств материалов. Изучение физических основ прочности и пластичности материалов, механики жидкости и газа сочетается с углубленным освоением методов вычислительной математики и механики, классической теории пластичности, механики разрушения, теории вязких и аномально вязких жидкостей, турбулентных течений, а также с расширенным обучением технологиям компьютерного инжиниринга.
Работа кафедры в части подготовки выпускников направлена на удовлетворение следующих потребностей регионального рынка труда: подготовка сотрудников научно-исследовательских институтов, научно-производственных объединений и кафедр естественно–научного направления вузов Перми, главным образом, ПНИПУ, Института механики сплошных сред УрО РАН, НПО «Авиадвигатель», НПО «Сатурн», ОАО НПО «Искра», ОАО «Новомет», ОАО «Мотовилихинские заводы» (г. Пермь). С указанными предприятиями и организациями кафедра взаимодействует на основе договоров по выполнению исследовательских работ и договоров о сотрудничестве; также проводится совместная подготовка аспирантов, подготовка диссертаций магистрантов с их последующим трудоустройством на перечисленных предприятиях.
Работодатели принимают участие в разработке и реализации образовательных программ направления подготовки бакалавров и магистров 01.04.02 «Прикладная математика и информатика», профили «Математическое моделирование» (бакалавриат) и «Математическое моделирование физико-механических процессов» (магистратура), в особенности при разработке программ цикла профессиональных дисциплин.
В программе подготовки по направлению подготовки «Прикладная математика и информатика» (бакалавриат 01.03.02, магистратура 01.04.02), по указанным профилям, основное внимание уделяется фундаментальности подготовки в сочетании с интенсивной научно-исследовательской работой в рамках приоритетных направлениях развития политехнического университета («Наноиндустрия» и «Авиационное двигателестроение и газотурбинные технологии») по решению как фундаментальных проблем механики и физики конденсированных сред, так и по решению прикладных задач в части разработки теоретических основ для проектирования перспективных технологий изготовления и обработки новых (в том числе, функциональных) материалов с микро- и наноструктурой, созданию конструкций на их основе, а также прогнозирования свойств новых материалов. Поэтому в программу подготовки включаются следующие инновационные элементы:
Интеграция образования, науки и производства, в рамках которой осуществляется привлечение ведущих научных сотрудников и инженеров ИМСС УрО РАН, НПО «Авиадвигатель», НПО «Сатурн», ОАО НПО «Искра», ОАО «Новомет», ОАО «Мотовилихинские заводы» к работе со студентами, используется современная материально-техническая база указанных предприятий и ПНИПУ для проведения экспериментальных исследований и вычислительных экспериментов с использованием высокопроизводительных многопроцессорных технологий в области мезо- и микромеханики;
Междисциплинарный научный студенческий семинар, который заложен в учебный план ООП, проводится еженедельно и в рамках которого формируются профессиональные компетенции студентов;
Междисциплинарный государственный экзамен, для которого разработан и постоянно пополняется фонд оценочных средств в виде набора ситуационных заданий (кейсов) для проверки уровня сформированности профессиональных компетенций выпускников;
Выпускная квалификационная работа (ВКР) – отличительной особенностью диссертаций по данному направлению и профилю является то, что все диссертации направлены на решение реальных проектов и обязательно включают элементы инноватики в сфере получения новых знаний и/или коммерциализации готового научного продукта.
Качество образовательных программ по направлению подготовки 01.03.02 «Прикладная математика и информатика» (бакалавриат 01.03.02, магистратура 01.04.02), профиль «Математическое моделирование физико-механических процессов», обеспечено независимой внешней оценкой работодателей и соответствию стандарту ISO9001:2008.
Основные предметы циклов общепрофессиональных и специальных дисциплин на кафедре ММСП:
Бакалавриат:
- Теория вероятностей и математическая статистика
- Численные методы
- Методы оптимизации
- Теория случайных процессов
- Языки и методы программирования
- Базы данных и экспертные системы
- Операционные системы
- Теоретическая механика
- Механика сплошных сред
- Машинная графика
- Теория определяющих соотношений
- Методы высокопроизводительных вычислений и параллельных технологий
- Системное и прикладное программное обеспечение
- Аналитическая механика
- Введение в качественную теорию дифференциальных уравнений
- Прикладные пакеты программ в механике жидкости и газа
- Численные методы в газовой динамике
- Теория турбулентности
- Вычислительные сети
- Современные методы разработки программ
- Физические основы прочности и пластичности
- Основы механики разрушения
Магистратура:
- Современные компьютерные технологии
- Дискретные математические модели
- Численные методы в механике сплошных сред (специальные разделы)
- Вейвлет-анализ
- Специальные разделы теоретической физики
- Теория пластичности
- Теория гидродинамической устойчивости
- Обобщенные континуумы в механике конденсированных сред
- Физические теории пластичности