7M07153 Материаловедение и инженерия в Satbayev University

Дисциплины

• Проектный менеджмент

  Цель: Получение знаний о компонентах и методах проектного управления, основанных на современных моделях и стандартах. Задачи: изучение поведенческих моделей проектно-ориентированного управления развитием бизнеса; освоение международных стандартов PMI PMBOK, IPMA ICB и национальных стандартов РК в области проектного управления; анализ особенностей организационного управления развитием бизнеса через интеграцию стратегического, проектного и операционного управления.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  Цель: Исследовать историю и философию науки как систему концепций глобальной и казахстанской науки. Содержание: Предмет философии науки, динамика науки, основные этапы исторического развития науки, особенности классической науки, неклассическая и постнеклассическая наука, философия математики, физики, техники и технологий, специфика инженерных наук, этика науки, социально-нравственная ответственность ученого и инженера.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Разработка и применение нанопокрытий

  Дисциплина охватывает теоретические основы и практические методы синтеза и анализа нанопокрытий, предназначенных для улучшения эксплуатационных характеристик базовых материалов. Цель дисциплины — обучение магистрантов методам нанесения тонких слоёв с заданными свойствами, включая износостойкость, коррозионную устойчивость, термостойкость и оптические свойства. Содержание включает изучение плазменных, ионно-лучевых, химических и физико-химических методов получения нанопокрытий, а также анализ их морфологии и взаимодействия с подложками. Рассматриваются области применения нанопокрытий в машиностроении, медицине, микроэлектронике и авиационной промышленности.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Материалы для аддитивных технологии

  Дисциплина ориентирован на изучение материалов, применяемых в аддитивных технологиях, таких как 3D-печать, лазерное спекание, наплавка и инкрементное формование. Цель дисциплины — сформировать у магистрантов представление о требованиях к физико-химическим свойствам используемых порошков, полимеров и композитов, методах их оценки, а также проблемах и направлениях совершенствования. Рассматриваются принципы подбора материалов в зависимости от области применения, включая медицину, авиацию, энергетику и приборостроение.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Овладение профессиональным английским языком на продвинутом уровне (для неязыковых направлений). Изучение грамматических характеристик научного стиля в его устной и письменной формах. Профессиональное устное общение в монологической и диалогической форме по образовательной программе. Умение демонстрировать результаты исследования в форме отчетов, рефератов, публикаций и публичных обсуждений; интерпретировать и представлять результаты научных исследований на иностранном языке.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Материалы на основе углерода

  Дисциплина охватывает особенности строения, методов получения, модификации и применения углеродных материалов, таких как графит, углеродные нанотрубки, графен, фуллерены и аморфные формы углерода. Цель дисциплины — развитие умений анализа физических, химических и электрических свойств этих материалов, понимание их роли в современных и перспективных технологиях. В рамках дисциплины рассматриваются вопросы устойчивости, проводимости, биосовместимости и применимости углеродных материалов в электронике, энергетике, медицине, сенсорике и нанотехнологиях.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Передовые материалы

  Дисциплина фокусируется на новых и прогрессивных материалах, включая наноматериалы, метаматериалы, интеллектуальные и адаптивные материалы, обладающие уникальными физико-химическими свойствами. Цель дисциплины — сформировать представление о принципах проектирования, синтеза и применения таких материалов в высокотехнологичных отраслях: авиация, космонавтика, микроэлектроника, биомедицина и робототехника. Особое внимание уделяется структуре на нано- и микроскопическом уровне, мультифункциональности и устойчивости материалов в экстремальных условиях.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  Курс направлен на овладение инструментами эффективного управления сотрудниками, опираясь на знания психологических механизмов деятельности руководителя. Дисциплина поможет овладеть навыками принятия решений, создания благоприятного психологического климата, мотивирования сотрудников, постановки цели, создания команды и коммуникации с сотрудниками. По окончанию курса магистранты научаться решать управленческие конфликты, создавать собственный имидж, анализировать ситуации в сфере управленческой деятельности, а также проводить переговоры, быть стрессоустойчивыми и эффективными лидерами.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Теоретические и экспериментальные методы исследование материалов

  Дисциплина направлена на формирование у магистрантов комплексных знаний о ключевых теоретических и экспериментальных подходах к исследованию и анализу материалов различной природы. Целью является овладение широким спектром методов, включая физико-химические, механические и математические модели, необходимых для оценки структуры, состава, свойств и поведения материалов в реальных условиях эксплуатации. Дисциплина охватывает основы материаловедения, методы спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, термического анализа, механических испытаний и компьютерного моделирования, а также вопросы оценки надежности и долговечности материалов.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Курс направлен на освоение методологическими и теоретическими основами педагогики высшего образования. Дисциплина поможет овладеть навыками современными педагогическими технологиями, технологиями педагогического проектирования, организации и контроля в высшей школе, навыками коммуникативной компетентности. По окончанию курса магистранты научатся организовывать и проводить различные формы организации обучения, применять активные методы обучения, подбирать содержание учебных занятий. Организовывать учебный процесс на основе кредитной технологии обучения.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 3
  

• Интеллектуальная собственность и научные исследования

  Целью данного курса является предоставить магистрантам знания и навыки, необходимые для понимания, защиты и управления интеллектуальной собственностью (ИС) в контексте научных исследований и инноваций. Курс направлен на подготовку специалистов, способных эффективно работать с ИС, защищать результаты научных исследований и применять их на практике.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Выбор материалов с заданными свойствами

  Дисциплина посвящена методам подбора и проектирования материалов с учетом эксплуатационных требований. Цель — формирование умений анализа физических, механических, химических и экономических параметров при выборе материалов для конкретных изделий и условий. Содержание включает использование диаграмм Эшби, баз данных по свойствам материалов, методы многокритериальной оптимизации, экологическую оценку и анализ жизненного цикла. Примеры применения касаются машиностроения, медицины, строительства и энергетики.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Научное развитие материалов

  Дисциплина направлена на изучение современного состояния и перспектив научных исследований в области материаловедения. Цель — развитие системного подхода к оценке инновационных трендов, междисциплинарных разработок и внедрения новых материалов в промышленность и науку. Рассматриваются ключевые направления: биосовместимые материалы, материалы с памятью формы, функциональные наноструктуры, материалы для квантовых технологий. Анализируются методы прогнозирования развития научно-технического прогресса и роли исследователя в формировании научных стратегий.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы планирования экспериментов

  Дисциплина направлена на освоение теоретических основ и практических приёмов планирования научных экспериментов в области материаловедения. Целью курса является развитие умений в рациональном проектировании экспериментов с учётом минимизации затрат и повышением точности и достоверности результатов. Содержание охватывает однофакторные и многофакторные методы, матричные планы, метод Тагучи, элементы регрессионного анализа и дисперсионного анализа. Особое внимание уделяется планированию повторяемости и воспроизводимости экспериментов, а также методам оптимизации технологических процессов на основе полученных данных.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Процессы производства материалов

  Дисциплина охватывает технологические методы получения и переработки различных материалов с целью придания им заданных свойств. Цель курса — сформировать у магистрантов знание ключевых процессов производства, включая литье, прокатку, прессование, экструзию, сварку, термообработку, порошковую металлургию. Изучаются параметры, влияющие на структуру и свойства готовых изделий, а также подходы к оптимизации процессов. Отдельное внимание уделяется контролю качества, ресурсосбережению и экологическим аспектам. В курсе рассматриваются реальные производственные цепочки для металлов, полимеров, керамики и композитов.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы получения наноматериалов

  Дисциплина знакомит магистрантов с современными методами синтеза наноматериалов и наноструктур, обладающих особыми физико-химическими свойствами. Цель дисциплины — формирование знаний о механизмах образования наночастиц и возможностях управления их структурой и размерами. Рассматриваются методы химического осаждения из газовой и жидкой фазы, золь-гель технологии, механохимия, лазерная абляция, нанолитография и нанопечать. Также обсуждаются подходы к стабилизации и функционализации наноматериалов, а также примеры их применения в медицине, сенсорике, катализе и энергетике.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные методы обработки материалов

  Дисциплина посвящена изучению передовых технологий механической, термической и физико-химической обработки материалов. Цель — ознакомить магистрантов с инновационными методами, повышающими точность, производительность и качество обработки. Рассматриваются лазерная и плазменная обработка, электроискровая и ультразвуковая обработка, фрикционная сварка, импульсные методы, ионная имплантация, высокоэнергетические воздействия. Особое внимание уделяется применению этих методов в микро- и нанообработке, формировании поверхностных слоёв с особыми свойствами и улучшении эксплуатационных характеристик изделий.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы исследования качества материалов

  Дисциплина охватывает широкий спектр методов, используемых для контроля и анализа качества материалов на различных этапах их жизненного цикла. Цель курса — освоение подходов к оценке прочности, твердости, микроструктуры, коррозионной устойчивости, трещиностойкости, термической и химической стабильности. Включает изучение стандартных и нестандартных методов испытаний, требований к сертификации, метрологическим характеристикам приборов и аналитическим методам оценки. Рассматриваются примеры интеграции методов контроля качества в производственные процессы и при разработке новых материалов.

  Год обучения - 1
  Кредитов - 5
  

• Приборы для определения характеристик материалов

  Дисциплина знакомит магистрантов с современными приборами и методами, применяемыми для определения свойств и структуры материалов. Цель дисциплины — освоение методик работы с оптическими, электронными, туннельными и атомно-силовыми микроскопами, спектрометрами (ИК, УФ, Раман, рентгеновская спектроскопия), термическими анализаторами, приборами для оценки механических характеристик. Уделяется внимание выбору методики, точности измерений, калибровке и интерпретации полученных данных. Также рассматриваются программные комплексы для обработки экспериментальных данных и построения структурных моделей.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Стратегии устойчивого развития

  Цель: Обучение магистрантов стратегиям устойчивого развития для достижения баланса между экономическим ростом, социальной ответственностью и охраной окружающей среды. Содержание: Магистранты изучат концепции и принципы устойчивого развития, разработку и внедрение стратегий устойчивого развития, оценку их эффективности, а также международные стандарты и лучшие практики. Включены кейсы и примеры успешных стратегий устойчивого развития.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Композиционные материалы - с введением в нанокомпозиты

  Дисциплина охватывает принципы проектирования, получения и применения композиционных материалов, включающих полимерные, металлические и керамические матрицы с армирующими компонентами различной природы. Цель курса — ознакомление с основами механики композиционных структур, методами прогнозирования их прочности, жёсткости и устойчивости. Особое внимание уделяется нанокомпозитам — материалам, в которых армирующие элементы представлены наночастицами, нанотрубками или графеном. Анализируются примеры использования в аэрокосмической отрасли, автомобилестроении, биомедицине и электронике. Также изучаются методы оценки адгезии, межфазного взаимодействия и многофункциональности композиций.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Коррозия и инженерия поверхности

  Дисциплина направлена на изучение механизмов коррозии, методов диагностики и современных способов защиты материалов. Цель дисциплины — развитие умений анализа условий коррозии и подбора эффективных антикоррозионных решений. Рассматриваются электрохимическая, химическая, межкристаллитная, щелевая, питтинговая и биокоррозия, а также ускоренные методы испытаний и мониторинга состояния материалов. В разделе инженерии поверхности изучаются технологии формирования защитных покрытий: анодирование, гальваника, плазменное напыление, химические и физические осаждения. Курс охватывает применение в транспортной, энергетической, нефтехимической и судостроительной отраслях.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Разработка наноматериалов для применения в энергетике

  Дисциплина посвящена исследованию наноматериалов, обладающих уникальными свойствами, применимыми в современных энергетических технологиях. Цель курса — формирование у магистрантов представления о механизмах повышения эффективности энергетических устройств за счёт использования наноструктурированных материалов. Рассматриваются наноматериалы для солнечных элементов, топливных ячеек, литий-ионных аккумуляторов, суперконденсаторов, термоэлектрических и фотокаталитических систем. Изучаются методы синтеза, модификации и тестирования наноматериалов, а также проблемы стабильности, масштабируемости и интеграции в существующие энергетические системы. Курс имеет междисциплинарный характер, объединяя физику, химию, материаловедение и энергетику.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Структура и деформация материалов

  Дисциплина направлена на изучение взаимосвязи между микроструктурой материалов и их механическими свойствами, включая процессы деформации, разрушения и усталости. Цель курса — формирование у магистрантов глубокого понимания влияния кристаллической решётки, зернистости, фазового состава и дефектов на поведение материалов при механических нагрузках. Рассматриваются основные механизмы пластической деформации, трещинообразование, ползучесть, ударная вязкость, а также методы структурного анализа (оптическая, электронная микроскопия) и оценка прочностных характеристик. Особое внимание уделяется поведению материалов в экстремальных условиях — при высоких температурах, радиации и агрессивных средах.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Термодинамика материалов

  Дисциплина изучает фундаментальные принципы термодинамики, применяемые к анализу поведения материалов в различных состояниях и условиях. Цель дисциплины — развитие понимания закономерностей фазовых переходов, термической стабильности, растворимости и равновесных состояний. Содержание включает изучение законов термодинамики, диаграмм состояния, энтальпии, энтропии, свободной энергии Гиббса, теплофизических свойств и термодинамических потенциалов. Рассматриваются реальные примеры из металлургии, керамики, полимеров и композитов, а также компьютерные методы расчёта фазовых диаграмм и оценки стабильности новых материалов.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

• Передовые конструкционные материалы

  Дисциплина охватывает современные достижения в разработке и применении конструкционных материалов, способных работать в сложных условиях эксплуатации. Цель курса — дать магистрантам знания о материалах нового поколения, сочетающих высокую прочность, термостойкость, устойчивость к коррозии и износу. Рассматриваются сплавы на основе титана, никеля, интерметаллические соединения, термостойкие полимеры, а также гибридные и слоистые конструкции. В курсе анализируются подходы к оптимизации микроструктуры, методы термомеханической обработки, компьютерное моделирование и испытания на долговечность. Особое внимание уделяется применению в авиации, ракетной технике, атомной энергетике и строительстве.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 4
  

• Вычислительные методы в материаловедении

  Дисциплина предоставляет знания о применении численных методов и компьютерного моделирования в изучении структуры и свойств материалов. Цель дисциплины — обучение использованию современных программных средств, таких как метод молекулярной динамики, метод Монте-Карло, теория функционала плотности и метод конечных элементов. Дисциплина охватывает построение моделей, проведение численных экспериментов, интерпретацию результатов и прогнозирование поведения материалов при различных условиях. Особое внимание уделяется интеграции вычислительных подходов с экспериментальными данными.

  Год обучения - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Идентифицировать современные материалы по физико-химическим свойствам для научных и инженерных задач.
• Разрабатывать методы синтеза, обработки и утилизации материалов с учетом экологической безопасности
• Применять цифровое моделирование, искусственный интеллект и автоматизацию в разработке устойчивых материалов.
• Проектировать новые экологически безопасные материалы для высокотехнологичных отраслей.
• Разрабатывать материалы для альтернативной энергетики, включая солнечные батареи и топливные элементы
• Оценивать и систематизировать технологии управления ресурсами и экологически безопасного производства
• Интегрировать принципы зеленых технологий и устойчивого развития в материаловедение
• Демонстрировать современные методы преподавания технических дисциплин, включая обучение на английском языке