7M05305 Техническая физика в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Физическая кинетика

  Цель: формирование способности исследовать процессы и явления в широком интервале термодинамических параметров состояния вещества, включая область низких температур. Содержание: Фазовое пространство. Функция распределения. Теорема Лиувилля. Микроканоническое распределение. Особенности квантовой статистики. Матрица плотности. Равновесие трех фаз. Диаграммы фазового равновесия.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• История и философия науки

  Цель: изучение закономерностей и тенденций развития особой деятельности по производству научных знаний, взятых в их исторической динамике и рассмотренных в исторически изменяющемся социокультурном контексте. Курс вводит в проблематику феномена науки как предмета специального философского анализа, формирует знания об истории и теории науки; о закономерностях развития науки и структуре научного знания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Педагогика высшей школы

  Цель: формирование способности к педагогической деятельности в вузе на основе знаний дидактики высшей школы, теорий воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Курс рассматривает проектирование образовательной деятельности будущего преподавателя с применением КТО, реализации Болонского процесса, овладения лекторским, кураторским мастерством с использованием стратегий и методов обучения/воспитания и оценивания (TLA-стратегий).

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Организация и планирование научных исследований (англ.)

  Цель дисциплины: сформировать систему знаний и практических навыков для организации и проведения научных исследований. Дисциплина направлена на изучение процесса проведения научных исследований; выбора методов исследования, адекватных целям и задачам; требований к научной документации; тенденций и перспектив использования искусственного интеллекта в научных исследованиях; процесса коммерциализации результатов научных исследований.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные проблемы науки, техники и производства

  Цель: формирование способности применять элементы научного мировоззрения в решении задач выбранного научного направления. Содержание: Научные и научно-технические революции. Глобальные процессы и их динамика. Анализ динамики развития и конкурентоспособности стран и регионов. Космология. Проверка теории относительности. Гравитационные волны. Антигравитация.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Экспериментальная теплофизика

  Цель: формирование способности проводить экспериментальные исследования теплофизических свойств веществ в различных агрегатных состояниях. Содержание: Методологические основы эксперимента. Методы экспериментального изучения теплофизических свойств веществ. Измерения и измерительные устройства. Электрические методы измерений физических величин. Измерения температуры по излучению. Пирометры: яркостные, цветовые и радиационные. Измерение давления и вакуума.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Математическое моделирование физических процессов

  Цель: формирование способности выбора оптимальных методов моделирования для описания закономерностей технологических процессов Содержание: Стационарная теория теплового взрыва: разложение экспоненты; решение для плоского сосуда; вид уравнений для цилиндрического и сферического сосудов. Методы оптимизации технологических процессов. Физические модели задачи о горении различных топлив. Математические модели процесса горения в камере горения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Методика написания научных статей

  Цель: формирование навыков подготовки статей для публикации в базе Thomson Reuters, Scopus. Содержание: Особенности академического научного текста. Статья как продукт исследовательского проекта. Проблема новизны. Особенности подготовки статей по результатам количественных и качественных исследований. Основной алгоритм построения научного текста: тезис – аргумент – вывод. Цитирование в научном тексте. Плагиат.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Теплофизика проводящих сред

  Цель: формирование способности определять основные физические модели переноса теплоты и массы в неподвижных и движущихся средах; рассчитывать потоки теплоты и массы, полей температуры методами экспериментального изучения процессов тепломассообмена. Содержание: МГД-уравнения для идеальной среды. «Вмороженность» магнитного поля. Волны Альфвена конечной амплитуды. Разрывные течения в магнитной гидродинамике. Основные уравнения.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Физика реального газа и жидкости

  Цель: определение структуры и содержания газа в системе теплофизических процессов; проведение исследований процессов в газовой фазе; изучение закономерности протекания теплофизических явлений; измерение количественных характеристик физических процессов. Содержание: Различные свойства жидких и газообразных сред. Решение задачи обтекания крылового профиля по методу конформных отображений. Постулат Жуковского-Чаплыгина. Безразмерные параметры и их смысл.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Избранные главы современной физики

  Цель: формирование способности раскрыть сущность основных представлений, законов, теорий классической и современной физики в их внутренней взаимосвязи и целостности. Содержание: Основы физической квалиметрии. Модель явления. Анализ предельных случаев. Общая система естественной классификации. Пространство представления оценок. Связь естественных координат с инвариантами. Аксиомы специальной теории относительности. Релятивистская динамика.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Психология управления

  Цель: сформировать у магистрантов компетенции, необходимые для применения современных психологических подходов научного управления. Будут изучены теоретические основы управленческого взаимодействия, психологические особенности реализации основных управленческих функций, психология субъекта управленческой деятельности, методики психологического исследования в сфере управленческой деятельности и взаимодействия.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель: сформировать у магистрантов навыки, необходимые для коммуникации в деловой и научной сферах, реализации коммуникативных компетенций, позволяющих вести научно-исследовательскую деятельность в Международной исследовательской группе. Будут изучены: методы устной, письменной и электронной коммуникации; создание продуктивных профессионально значимых текстов на английском языке.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• 3D моделирование в технической физике

  Цель: формирование навыков использования вычислительных методов и математических алгоритмов при решении физических задач и обработке экспериментальных данных моделирования физических явлений. Содержание: Математическая модель. Основные понятия. Классификация. Принципы, этапы математического моделирования. Методы численного интегрирования и дифференцирования. Квадратурные формулы интерполяционного типа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Перспективы развития прикладной физики

  Цель: формирование умений для решения инженерных и профессиональных задач Содержание: Роль прикладной физики в системе инженерного образования. Современные методы контроля с использованием физических методов исследования. Рассмотрение взаимосвязи между фундаментальными и прикладными исследованиями. Применение физических законов в профессиональной деятельности. Решение физических проблем для конкретных технологических и практических задач

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Теплофизика реологических жидкостей

  Цель: формирование способности рассчитывать напряженно-деформированное состояние и работу внутренних напряжений при течении различных материалов. Содержание: Классификация реологических жидкостей. Вязкоупругие материалы. Модель Фойхта. Модель Максвелла. Экспериментальное определение характеристик реостабильных и нереостабильных реологических жидкостей. Течение реологической жидкости в трубе.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Современные методы термодинамики необратимых процессов

  Цель: формирование способности выбора модели для описания необратимых процессов, приближенных к термодинамическому равновесию. Содержание: Принцип локального равновесия. Основное термодинамическое уравнение для неравновесной системы Линейная теория Онсагера. Принцип микроскопической устойчивости неравновесных состояний обратимости. Принцип Кюри. Устойчивость стационарных состояний и принцип Ле-Шателье. Флуктуации и границы применимости термодинамического метода.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Экологический мониторинг

  Цель: формирование знаний экологических проблем природопользования, причин и следствий неблагоприятного воздействия источников антропогенного загрязнения окружающей среды. Содержание: Экологический мониторинг, его виды, система методов наблюдения и наземного обеспечения, управления и обратных связей, методы контроля. Экологический контроль.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Расчет и обеспечение тепловых режимов приборов и устройств

  Цель: формирование способности проводить расчеты тепловых режимов конструкций и устройств на основе единой системы конструкторской документации. Содержание: Требования к тепловому режиму приборов и устройств. Особенности теплообмена в конструкциях. Проблемы повышения надежности приборов. Принципы расчета температурных полей в сложных системах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Энерго-и ресурсосберегающие технологии

  Цель: формирование способности разрабатывать программу энергосберегающих мероприятий при производстве, распределении и потреблении электрической и тепловой энергии. Содержание: Экологические процессы. Приоритеты в природоохранной деятельности. Закономерности развития биосферы и условия сохранения экологического равновесия. Обеспечение экологической безопасности окружающей среды.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Теплофизические процессы в криогенных системах

  Цель: освоение магистрантами современных методов низкотемпературных исследований Содержание: Особенности измерений при низких температурах. Газовая термометрия с реальным газом. Конструкции газовых термометров, их характеристики. Применение газового термометра в криофизическом эксперименте. Термометры сопротивления на основе полупроводников. Физические основы охлаждения и получения низких температур Термомеханические эффекты. Изоэнтропное расширение.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Диагностика энерготехнических процессов

  Цель: решение прикладных задач диагностики энерготехнических процессов и оборудования с использованием современных информационных технологий. Содержание: Методы диагностики энерготехнических процессов. Методология анализа и оценки техногенного риска. Основные качественные и количественные методы оценки риска. Методология оценки надежности, безопасности и риска. Тестовое и функциональное диагностирование.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Термостатирование и управление тепловыми процессами

  Цель: формирование у магистрантов практических навыков проведения расчетов тепловых режимов конструкций Содержание: Особенности теплообмена в конструкциях приборов и устройств. Принципы построения систем обеспечения теплового режима приборов и устройств. Принципы построения систем терморегулирования приборов и устройств. Принципы расчета температурных полей в сложных системах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Процессы и устройства преобразования энергии

  Цель: анализ режимов и процессов преобразования энергии при моделировании и конструировании устройств. Содержание: Первичные энергоресурсы. Устройства преобразования электрической энергии: назначение, классификация, структурные схемы, краткая характеристика. Энергетические системы. Критерии и сравнительная оценка различных способов получения электроэнергии.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Диффузионная неустойчивость в многокомпонентных газовых смесях

  Цель: формирование навыков измерения физических величин многокомпонентной диффузии при решении практических задач для стационарного и нестационарного диффузионного смешения. Содержание: Описание диффузии в многокомпонентных газовых смесях. Введение эффективного коэффициента диффузии. Молекулярный и гидродинамический перенос при многокомпонентной диффузии. Вспомогательные приборы и оборудование. Метод балластного газа.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• проводить анализ национальных и международных баз данных для использования научно-технической информации в исследовательской и педагогической деятельности с применением современных интерактивных методов и форм обучения.
• разрабатывать учебно-методические материалы с учетом современных требований педагогики высшей школы, научных основ проведения инновационного образовательного процесса и психологии управления с соблюдением принципов студентоцентрированного обучения и оценивания достижений обучающихся.
• применять физико-математические методы, методы искусственного интеллекта и методы компьютерного 3D-моделирования при решении профессиональных задач прикладной физики по внедрению и коммерциализации новых технологий.
• интерпретировать данные научных исследований для подготовки отчетов, презентаций и научных публикаций с представлением практических рекомендаций по внедрению полученных результатов в производство.
• разрабатывать предложения по совершенствованию технологических процессов и оборудования с привлечением инновационных технологий на основе оценки экономической эффективности технологических процессов и их экологической безопасности.
• оценивать состояние научно-технической проблемы, постановки цели и задач для совершенствования технологических процессов в области инженерной физики с использованием инструментов риск-анализа инновационной деятельности.
• моделировать производственные процессы с использованием пакетов прикладных программ ANSYS Maxwell, COMSOL Multiphysics при выполнении инженерных и технико-экономических расчетов для оптимизации параметров объектов и процессов в энергетике.
• использовать модели Фойхта и Максвелла в расчетах характеристик вязкоупругих материалов с помощью инструментальных и программных средств MATLAB для описания процессов тепломассопереноса в сложных инженерных объектах, технологиях утилизации отходов и системах обеспечения экологической безопасности производства.
• планировать организацию энергосберегающих мероприятий с использованием методов оценки экономии энергетических ресурсов при производстве, распределении и потреблении электрической и тепловой энергии для формирования основных стратегических направлений компании.
• проводить экспертизу технической документации на казахском, русском и английском языках при написании статей и выполнении научно-исследовательских проектов с составлением календарных планов, технических спецификаций, отчетов.
• осуществлять контроль по наладке и настройке технических приборов, систем и комплексов с требуемой точностью измерений при диагностике, мониторинге, расчетах и прогнозе надежности технологических установок.
• управлять работой научной группы при разработке и реализации инновационного проекта с применением принципов академической честности и добропорядочности.

Похожие ОП