Магистерская программа на основе CDIO-подхода "Механика и цифровое производство"

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
Кафедра ТМ > Как к нам поступить? > Магистерская программа на основе CDIO-подхода "Механика и цифровое производство"


Придумай| Спроектируй| Реализуй| Управляй|

Магистерская программа на основе CDIO-подхода "Механика и цифровое производство"[править]

Выпускающий институт: Институт прикладной математики и механики

Направление: 010403 "Механика и математическое моделирование"

Руководитель программы: Антон Мирославович Кривцов, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой "Теоретическая механика"


Что такое CDIO?[править]

Ошибка в виджете YouTube: unable to write file /var/www/TM/extensions/Widgets/compiled_templates/wrt59e6e58936fd9


CDIO - это сокращение от ступеней творческого процесса: Conceive, Design, Implement, Operate — «придумай, спроектируй, реализуй, управляй». Проект CDIO был организован учеными, представителями промышленности, инженерами и студентами Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) в конце 90-х годов. Согласно концепции CDIO, модернизация базового инженерного образования заключается в подготовке выпускников к комплексной инженерной деятельности. Она включает в себя изучение потребностей рынка в продуктах инженерной деятельности и поиск возможностей для их удовлетворения, планирования производства продукции, проектного менеджмента и так далее. Подробнее.... Студенты обучающиеся на программе регулярно участвуют в инженерных школах Фаблаб Политех.

Наша страница Вконтакте.

Описание программы[править]

Работа над проектом

Целью магистратуры “Механика и цифровое производство” является подготовка высококвалифицированных инженерных и научных кадров мирового уровня, имеющих как теоретические, так и практические знания, умения и профессиональные навыки в следующих областях:

• разработка физических устройств и экспериментальных установок, используя современное оборудование с ЧПУ (CAM);

• компьютерное проектирование (CAD/САПР);

• проектная работа (PDM/PLM);

• механика дискретных и континуальных систем;

• вычислительная механика;

• программирование (C++);

• компьютерное моделирование (CAE, FEM).


Основной концепцией магистратуры “Механика и цифровое производство” является гармоничное сочетание фундаментальной подготовки в области механики с развитием практических навыков в разработке сложных и наукоемких механических устройств и экспериментальных установок, используя производственные и человеческие ресурсы лаборатории «Фаблаб Политех». Магистратура “Механика и цифровое производство”, направлена на устранение наблюдающегося в научном и инженерном образовании во всем мире противоречия между теорией и практикой. Предлагаемый в магистратуре подход нацелен на усиление практической направленности обучения будущих инженеров и ученых, а также введение системы проектного обучения, вкупе с практической работой в лаборатории. В процессе обучения студенты будут получать практический опыт проектно-конструкторской и экспериментальной деятельности, как в аудиториях, так и на современном оборудовании. Вследствие мультидисциплинародного обучения выпускники магистратуры “Механика и цифровое производство” будут уметь создавать и эксплуатировать новые продукты, процессы и системы, востребованные рынком. Люди, прошедшие целевую магистратуру смогут создавать фаблабы.


Ключевые навыки

1. Развитие практических навыков в разработке сложных и наукоемких механических устройств и экспериментальных установок.

2. Усиление практической направленности обучения будущих инженеров и ученых, а также введение системы проектного обучения, вкупе с практической работой в лаборатории.

3. Практический опыт проектно-конструкторской и экспериментальной деятельности, как в аудиториях, так и на современном оборудовании.

Структура курса[править]

Плата Intel

Длительность и формат

  • Длительность обучения 2 года.

Краткий учебный план

  • Практика и проектная работа в лабораториях (в т.ч. на оборудовании с ЧПУ в «Фаблаб Политех»)
  • НИР и проектная работа
  • Иностранный язык
  • Промышленный дизайн

Реализация CDIO-подхода и применения дистанционных технологий[править]

Проект "Бионический протез" (автор: Олег Ковалев)

В рамках магистратуры “Механика и цифровое производство” будут использованы как традиционные, так и инновационные методы преподавания. Будут организованы современные лекционные курсы, практические занятия, лабораторные работы, семинары, практикумы, мастер-классы, видеоконференции. Лабораторная работа и научно-исследовательская деятельность будет проводиться в следующих лабораториях кафедры “Теоретическая механика” и Центра технического творчества молодежи:

• Лаборатория цифрового производства «Фаблаб Политех»;

• Совместная лаборатория «Дискретные модели механики» (совместно с Институтом проблем машиноведения РАН);

• Студенческая лаборатория цифрового производства «Мини Фаблаб ТМ»;

• Лаборатория технической фото- и видеосъемки «Фотомеханика™».

В образовательном процессе будут активно использоваться новейшие информационные технологии и технологии интерактивного обучения с использованием платформы Moodle(dl.spbstu.ru) и запуском всероссийских, а впоследствии международных, MOOC-курсов при поддержке партнеров из ООО «Лекториум» (lektorium.tv - крупнейшая медиатека России, с 2009 года записано более 2000 лекций). В отдельных дисциплинах студенты в командах будут реализовывать технические проекты с нуля до стадии готового устройства и его техни-ческой поддержки. При этом студенты научатся связывать воедино исследования рынка (зачем/кому нужен продукт), разработку устройства (НИР, САПР, механические расчеты,опытно-конструкторские работы на станках с ЧПУ), переход к массовому производству, в случае надобности (переход от технологий прототипирования к технологиям массового производства, таким как литье, штамповка и др.),эксплуатацию устройства (написание документации, техподдержка и пр.). Также студенты магистратуры научатся эффективно взаимодействовать со специалистами смежных специальностей (экономисты, маркетологи и др.), для разработки полноценных продуктов, востребованных на международном рынке. Для реализации подобного подхода проектам будут назначаться супервайзоры и консультанты из числа преподавателей магистратуры. Наиболее успешные студенческие проекты во взаимодействии с бизнес-инкубатором «Политехнический» будут коммерциализироваться и выводиться на рынок.

Научная и исследовательская работа[править]

Стол для 3D-фотосъемки, компания "Фотомеханика" (руководитель: Ле-Захаров Сергей)

Предполагаемые направления научно-исследовательских работ:

1. создание автономных плавательных средств (яхты, судна на воздушной подушке);

2. разработка и создание персонального производственного оборудования (3D-принтеры, фрезерные и лазерные станки);

3. разработка устройств на базе нейроинтерфейса (протезы, платформы, манипуляторы);

4. разработка и создание сухопутных роботов на нестандартной платформе (шагающие механизмы, шнекоходы);

5. создание механических моделей наносистем;

6. разработка и программирование манипуляторов, колесных платформ, роботов с роевым поведением;

7. моделирование и создание установок для промышленного использования (установка для производства труб методом намотки и др.);

8. создание моделей механических систем для использования в образовательном процессе (модель маятника Скотта, интерактивные экспона-ты для музеев и пр.).


Места возможной практики в рамках НИР:

1. Институт проблем машиноведения РАН;

2. Университет Лейбница Ганновер, Германия;

3. Абердинский университет, Шотландия;

4. Технический университет Лаппеенранты, Финляндия;

5. Технический университет Гамбург-Харбург, Германия;

6. ЗАО «Силовые машины»;

7. ЗАО «Русэлпром»;

8. ООО «Фотомеханика»;

9. Alpine Replay Ltd.

Методика обучения[править]

Фрезерный станок с ЧПУ

Перечень дисциплин, ориентированных на CDIO-подход при изучении

  • Практика и проектная работа в лабораториях (в т.ч. на оборудовании с ЧПУ в Фаблаб Политех)
  • НИР и проектная работа
  • Теория работы на станках с ЧПУ, Теория конструирования и проектирования, Теория и практика разработки электронных устройств
  • Теория решения изобретательских задач и развития креативного мышления
  • Бизнес-практикум, Программирование
  • Динамика твердого тела, Волны в упругих средах, Теория пластичности, Механика разрушений
  • Компьютерные технологии в механике, Практикум по компьютерному моделированию

Перечень дисциплин, предусматривающих использование дистанционных технологий при изучении

  • Практика и проектная работа в лабораториях (в т.ч. на оборудовании с ЧПУ в Фаблаб Политех)
  • НИР и проектная работа
  • Теория конструирования и проектирования, Теория работы на станках с ЧПУ, Теория и практика разработки электронных устройств
  • Теория решения изобретательских задач и развития креативного мышления
  • Бизнес-практикум, Иностранный язык, Программирование
  • Динамика твердого тела, Волны в упругих средах, Механика оболочек, Теория пластичности, Механика разрушений
  • Компьютерные технологии в механике, Практикум по компьютерному моделированию

Преподаватели программы[править]

Поточная лекция для студентов
  • Порубов Алексей Викторович, профессор, д.ф.-м.н.
  • Штукин Лев Васильевич, доцент, к.ф.-м.н.
  • Акульшин Юрий Дмитриевич, научный сотрудник НИЛ "Нано- и микросистемная техника"

Лаборатории[править]

1. Лаборатория кафедры "Теоретическая механика": суперкомпьютеры, 3D-модели of кристаллических структур, модели машин и механизмов

2. Фаблаб Политех: станки с ЧПУ, 3D-принтеры, лазерные резаки и граверы, режущий плоттер

3. Студия "Фотомеханика": оборудование для высокоскоростной фото- и видеосъемки

Контакты[править]

Лобода Ольга Сергеевна, зам. заведующего кафедрой “Теоретическая механика” по учебной работе, кандидат ф.-м. наук

E-mail:loboda_o@mail.ru рабочий телефон:290-98-72 моб. телефон:+7 (921) 792-69-58

Ссылки[править]

См. также[править]


Ключевые слова: куда пойти учиться, день открытых дверей, проходной балл, абитуриент, поступление в ВУЗ, ВУЗы, ЕГЭ, математика, физика, механика, моделирование, программирование, информатика, робототехника, образование, престижное образование, Политех, СПбГПУ, физмех, физ мех, мехмат, мат мех, матмех, мат мех, теор мех, yes tm, международное сотрудничество, теормех, бакалавр, магистр, бакалавриат, магистратура, аспирантура, военная кафедра, поступление в бакалавриат, поступление в магистратуру, СПб, магистратура за рубежом, обучение за рубежом, два диплома, стажировки за рубежом, зарубежные стажировки, трудоустройство, фудаментальное образование, перспективное образование, научная работа, мультидисциплинарное образование, engineering, mechanics, mechanical engineering, computer simulations, programming, mathematics, physics, chemistry, biology, multidisciplinary, прикладная математика, прикладная механика, институт прикладной математики и механики, ИПМиМ, ИПММ, 010303, 010304, 010800 Механика и математическое моделирование, IT