Версия 14:38, 19 февраля 2016

VK

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

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?

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

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

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

• Электроника и программирование микроконтроллеров

• История и методология механики

• Термодинамика

• Механика оболочек

• Разработка и реализация технологических цепочек

• Волны в упругих средах

• Системы автоматизированного проектирования

• Промышленный дизайн

• Компьютерные технологии в механике

• Нелинейные волновые процессы

• Современные проблемы механики

• Рациональная механика сплошной среды

• Бизнес-практикум

Реализация CDIO-подхода и применения дистанционных технологий

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

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

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

Поточная лекция для студентов

• Кривцов Антон Мирославович, профессор, д.ф.-м.н., зав. каф. "Теоретическая механика"

• Индейцев Дмитрий Анатольевич, директор ИПМаш РАН, профессор, зав. каф. "Механика и процессы управления"

• Иванова Елена Александровна, профессор, д.ф.-м.н.

• Порубов Алексей Викторович, профессор, д.ф.-м.н.

• Лобода Ольга Сергеевна, доцент, к.ф.-м.н.

• Кузькин Виталий Андреевич, доцент, к.ф.-м.н.

• Беринский Игорь Ефимович, доцент, к.ф.-м.н.

• Ле-Захаров Александр Аневич, доцент, к.ф.-м.н.

• Асонов Игорь Евгеньевич, директор ЦТТМ

• Ле-Захаров Сергей Аневич, зам.директора ЦТТМ

• Дятлова Полина Александровна, зам. директора ЦТТМ, к.т.н.

• Кузнецова Анна Юрьевна, зам.директора ЦТТМ

• Ершов Дмитрий Сергеевич, техник ЦТТМ

• Дзенушко Дайнис Вячеславович, техник ЦТТМ

• Устинова Алеся Андреевна, ассистент кафедры ТМ

• Киюц Александр Владимирович, аспирант кафедры ТМ

Лаборатории

Фаблаб Политех

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

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

• Кафедра "Теоретическая механика"
• Поступление на кафедру "Теоретическая Механика"