7M05307 Техническая физика (КTU) в КазНУ им. аль-Фараби

Цель изучения дисциплины: изучение свойств реологических жидкостей и законов их течения в трубах, каналах и пограничном слое при обтекании плоских поверхностей в инженерных разработках. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. классифицировать реологические жидкости по их составу и свойствам течения; 2. объяснять физические механизмы процессов переноса ньютоновских и неньютоновских жидкостей; 3. использовать модели Фойхта и Максвелла для расчета характеристик вязкоупругих материалов; 4. проводить исследования жидкостей с помощью вискозиметров различных типов; 5. решать автомодельные за дачи пограничного слоя с учетом начальных и краевых условий. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Классификация реологических жидкостей. Реологические жидкости с характеристиками, не зависящие от времени и предыстории течения. Вязкоупругие материалы. Модель Фойхта. Модель Максвелла. Экспериментальное определение характеристик реостабильных и нереостабильных реологических жидкостей. Течение реологической жидкости в трубе. Профиль скорости и секундный расход жидкости. Течение пластиков Шведова-Бингема в круглой трубе. Пограничный слой реологических жидкостей. Уравнения и граничная условия. Обтекание плоской проницаемой пластины однородным потоком степенной жидкости. Пограничный слой со степенным распределением скорости. Обтекание клина.

Цель дисциплины формирование углубленного представления о современной философии науки как системе научного знания особого типа, включающего основные мировоззренческие и методологические проблемы в их рационально-теоретическом осмыслении. В результате изучения дисциплины магистрант будет способен: 1. определить особенности науки как особого вида знания, деятельности и социального института; 2. систематизировать основные проблемы и дискуссии о методах и стратегиях ведения научных исследований и закономерностях развития науки; 3. выбирать наиболее релевантные изучаемому предмету методы и стратегии исследований и следовать им в профессиональной деятельности; 4. критически оценивать современные научные достижения и ориентироваться в выборе наиболее эффективных стратегий междисциплинарного поиска; 5. сформулировать и грамотно аргументировать собственную этическую позицию по отношению к актуальным проблемам современного этапа развития науки. Дисциплина «История и философия науки» направлена, на формирование у будущих специалистов способности к независимому критическому мышлению и пониманию ключевых мировоззренческих понятий При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие темы: Предмет истории и философии науки, Мировоззренческие основания науки, Функции науки, Возникновение и становление науки. Наука в Древнем мире, Средневековье и в эпоху Возрождения, Новоевропейская наука – классический этап развития науки, Основные концепции и направления неклассического и постнеклассического этапа развития науки, Структура и уровни научного познания, Наука как профессия. Идеалы и нормы науки, Философские основания науки и научная картина мира, Научные традиции и научные революции, История и философия естественных и технических наук, История и философия социальных и гуманитарных наук, Философские проблемы развития современной глобальной цивилизации.

Цель дисциплины: ознакомление магистрантов с особенностями научно-исследовательской деятельности и овладение навыками использования методов научного исследования, организации и планирования творческого труда. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. применять профессионально-практические умения и навыки в исследовательской деятельности с использованием современных информационных технологий в поисках новой научно-технической информации, анализируя отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; 2. проводить научно-исследовательские работы с учетом основ методологии, принципов и закономерностей организации процесса исследования; выполнять теплофизические измерения и расчеты для основного теплотехнического оборудования, применяемого в различных отраслях промышленности; 3. осуществлять метрологическое обеспечение экспериментальных исследований; 4. применять аналитические методы обработки достигнутых результатов; интерпретировать и обобщать результаты научных исследований, готовить отчеты, презентации и научные публикации с представлением практических рекомендаций по внедрению полученных результатов в производство; оформлять заявку на изобретение; 5. управлять работой творческого коллектива при разработке инновационного проекта для достижения поставленной научной цели. Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Концепция науки. Классификация наук. Основные принципы государственной политики в области науки. Научно-исследовательские учреждения и исследовательские центры. Права интеллектуальной собственности на результаты научной деятельности. Научное исследование и его этапы. Методология научных исследований. Выбор направления и планирование научных исследований. Научная информация и ее источники. Форматирование в LaTex. Внедрение научных исследований в производство и учебный процесс. Эффективность научных исследований. Общие требования к исследовательской работе. Основные требования к написанию, оформлению и защите научной работы магистрантов. Подготовка научных публикаций и научного доклада. Подготовка научно-технических кадров. Формы повышения квалификации исследователей.

Цель дисциплины: приобретение магистрантами навыков проведения экспериментальных исследований теплофизических свойств различных агрегатных состояний веществ. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. понимать особенности протекания теплофизических процессов в различных областях физики и техники; 2. анализировать и обрабатывать информацию по реализации планов поддержки жизненного цикла инновационного проекта; 3. формировать предупреждающие меры действий в случае отклонения фактического хода инновационного научно-исследовательского проекта от плановых показателей; 4. применять основные методы, способы и средства получения, хранения, обработки и передачи данных с помощью информационно-коммуникационных технологий; 5. развивать исследовательские навыки и разрабатывать новые идеи для применения теоретических знаний на практических занятиях (проявлять креативность). Дисциплина направлена на изучение следующих аспектов: Методологические основы эксперимента. Методы экспериментального изучения теплофизических свойств веществ. Измерения и измерительные устройства. Электрические методы измерений физических величин. Измерения температуры по излучению. Измерение давления и вакуума. Измерение скорости, расхода жидкости и газа. Оптические методы измерения потоков. Измерение тепловых потоков. Определение вязкости. Метод капилляра. Экспериментальные исследования диффузии. Оптимизация теплофизического эксперимента. Элементы планирования эксперимента. Характеристика объектов исследования и решаемых задач.

Цель курса – обеспечение научной подготовки высококвалифицированных специалистов на основе изучения фундаментальных понятий психологии управления, создание предпосылок для теоретического понимания и практического применения важнейших аспектов сферы управления в процессе профессионального становления. В результате освоения дисциплины магистрант будет способен: 1. понимать современное состояние теории и практики психологии управления в объеме, оптимальном для использования в последующей профессиональной деятельности; 2. применять и описывать психологические методы изучения отдельных лиц и социальных групп (общностей) в целях повышения эффективности управления; 3. развивать навыки делового и межличностного общения в условиях контакта разных управленческих культур; 4. реализовывать успешные коммуникативные стратегии в личной жизни и профессиональной деятельности; 5. критически оценивать жизненные и профессиональные ситуации с точки зрения психологии управления; эффективно использовать знания по психологии управления для развития своего потенциала и коллектива.

Цель изучения дисциплины: формирование способности проводить научно-исследовательскую работу в профессиональной деятельности, публиковать научные статьи в рецензируемых журналах баз Thomson Reuters, Scopus. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. обосновать использование новых методов исследования к освоению новых сфер профессиональной деятельности; 2. разработать и реализовать методику, технологию и приемы обучения к анализу результатов процесса их использования в сфере профессиональной деятельности; 3. анализировать результаты научных исследований, применять их при решении конкретных научно-исследовательских задач, самостоятельно осуществлять научное исследование; 4. использовать индивидуальные креативные способности для самостоятельного решения исследовательских задач; 5. планировать и выполнять опытно-экспериментальную работу; составлять заключения и практические рекомендации на основе исследовательских данных. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Общие представления о методологии науки. Философский уровень методологии. Структура, формы и методы эмпирического и теоретического познания. Современные методологические подходы в науке. Теория, методология и методика, их взаимосвязь. Взаимосвязь предмета и метода. Научное исследование: сущность, методологический аппарат. Методология научного исследования. Методы научного исследования. Классификация методов исследования. Требования к надежности, валидности и чувствительности применяемых методик. Процедура и технология использования различных методов научного исследования. Обработка, анализ и интерпретация результатов исследования. Оформление и представление итогов научной работы. Требования к публикации научных статей в рецензируемых журналах баз Thomson Reuters, Scopus.

Цель изучения дисциплины: ознакомление с основными представлениями, законами, теориями классической и современной физики в их внутренней взаимосвязи и целостности. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. классифицировать существующие подходы к изучению современных проблем физики; 2. определять фундаментальные физические закономерности пространственного развития и выявлять причинно-следственные связи для современных физических процессов; 3. охарактеризовать современную область физики, ее текущее состояние и перспективы развития; 4. использовать полученные знания с помощью новых информационных и коммуникационных технологий в области прикладных исследований; 5. эффективно применять основные методы, законы и принципы в построении, решении и анализе исследуемых задач в технической физике. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Основы физической квалиметрии. Модель явления. Анализ предельных случаев. Общая система естественной классификации. Пространство представления оценок. Структура множества точек в пространстве представления. Связь естественных координат с инвариантами. Основные принципы релятивистской теории. Аксиомы специальной теории относительности. Преобразование координат и времени. Релятивистская динамика. Элементы теории физических структур Ю.И.Кулакова.

Цель изучения дисциплины: ознакомление с основными положениями механики сплошных сред при описании процессов тепломассопереноса в различных разделах науки. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. понимать основы теории течений в проводящих средах; 2. использовать основные положения механики вязкой жидкости для решения технических задач; 3. применять уравнения и методы магнитогидродинамических процессов к исследованию и объяснению конкретных течений жидкости и газа; 4. рассчитывать потоки теплоты и массы, полей температуры, базирующимися на моделях процессов тепломассообмена. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Основные уравнения, используемые при исследовании течений в проводящих средах. МГД-уравнения для идеальной среды. «Вмороженность» магнитного поля. Волны Альфвена конечной амплитуды. Разрывные течения в магнитной гидродинамике. Основные уравнения. Слоистые течения проводящей жидкости. Режимы работы канала. Вычисление индуцированного магнитного поля. Поле температуры в течении Гартмана. Напряжение трения на стенках канала Куэтта. Пограничные слои в магнитной гидродинамике. Сопротивление движению в МГД-пограничном слое. Оценка толщины пограничного слоя. Автомодельная форма уравнений МГД пограничного слоя в безындукционном приближении.

Цель дисциплины подготовка магистрантов к профессиональной деятельности преподавателя высшего учебного заведения, педагога, обладающего развитыми исследовательскими навыками, развитие организаторских, управленческих, коммуникативных способностей магистрантов. В результате изучения дисциплины магистрант будет способен: 1. систематизировать представления и понимания специфики процесса преподавания в вузе; выделять из окружающей действительности педагогических фактов, явлений, событий и описать их на языке педагогической науки, опираясь на закономерности педагогических теорий, объяснения, прогнозирования и развития; 2. овладение профессионально-педагогической культурой преподавателя высшей школы; 3. применять научные знания в педагогической практике; сформировать способность к критическому анализу, оценке и синтезу новых идей в контексте современных парадигм образования; 4. находить оптимальные пути решения задач современного образовательного процесса, использовать инновационные технологии работы; 5. обобщать и оценивать полученные результаты обучения в контексте дисциплины. Дисциплина «Педагогика высшей школы» направлена на формирование у магистрантов представления о педагогике как науке, ее задачах, функциях, методах, основных категориях (образование, воспитание, обучение, педагогическая деятельности, педагогическое взаимодействие). При изучении дисциплины будут рассмотрены следующие темы: Педагогическая наука и ее место в системе наук о человеке. Современная парадигма высшего образования. Система высшего профессионального образования в Казахстане. Методология педагогической науки. Профессиональная и коммуникативная компетентность преподавателя высшей школы. Теория обучения в высшей школе (дидактика). Содержание высшего образования. Организация процесса обучения на основе кредитной системы обучения в высшей школе. Традиционные и инновационные методы и формы организации обучения. Новые образовательные технологии в высшей школе. Организация самостоятельной работы магистрантов в условиях кредитной технологии. Технология составления учебно-методических материалов. Теория научной деятельности высшей школы. НИРМ. Менеджмент в высшем образовании.

Цель дисциплины: формирование способности проводить энергосберегающие мероприятия и методы оценки экономии энергетических ресурсов при производстве, распределении и потреблении электрической и тепловой энергии; анализировать структуру и функционирование систем тепло- и электроснабжения промышленных предприятий и решать задачи энергосбережения в теплотехнологических производствах. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. обобщать, анализировать, воспринимать информацию в области энергосбережения, ставить цели и выбирать пути их достижения, демонстрировать базовые знания в области теплоэнергетических систем и энергосбережения и готовность использовать их в профессиональной деятельности, применяя на практике; 2. использовать основные источники научно-технической информации по материалам в области энерго- и ресурсосбережения; 3. классифицировать топливно-энергетические ресурсы, правовые, технические, экономические, экологические основы энергосбережения (ресурсосбережения), основные балансовые соотношения для анализа энергопотребления, основные критерии энергосбережения, типовые энергосберегающие мероприятия в энергетике, промышленности и объектах ЖКХ; 4. использовать передовые методы управления производством, передачи и потребления энергии, а также применяемое энергосберегающее оборудование; 5. воспринимать, анализировать научно-техническую и справочную информацию в области энергосбережения, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования, ставить цели и выбирать пути их достижения, выполнять необходимые расчеты, обосновывать их и представлять результаты работы в соответствии с принятыми в организации стандартами, выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способность привлечь для их решения соответствующие методы измерений и необходимую для этого измерительную технику; 6. участвовать в планировании, разработке и осуществлении мероприятий по энерго- и ресурсосбережению на производстве, проводить энергетическое обследование и составлять энергетический паспорт объекта. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Экологические процессы. Приоритеты в природоохранной деятельности. Закономерности развития биосферы и условия сохранения экологического равновесия. Обеспечение экологической безопасности окружающей среды. Методы и средства энерго- и ресурсосбережения. Методика планирования, управления и контроля энерго- и ресурсоносителей.

Цель дисциплины приобретение и совершенствование компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования, позволяющих использовать иностранный язык как средство общения в межкультурной, профессиональной и научной деятельности будущего магистра. В результате изучения дисциплины магистрант будет способен: 1.участвовать в новых видах деятельности и интегрировать новую информацию в уже имеющуюся систему знаний; 2.использовать устные и письменные высказывания для выполнения конкретных функций; 3.анализировать, обобщать и систематизировать научную информацию; ставить цель исследования и выбрать оптимальные пути и методы его достижения. 4.эффективно взаимодействовать в социуме в повседневной жизни, в профессиональной сфере; 5.аргументированно отстаивать свою точку зрения в процессе обсуждения профессиональных и непрофессиональных тем, разрабатывать методическое обеспечение.

Цель дисциплины: изучение методов анализа поверхности при взаимодействии различных излучений (электронных, ионных, электромагнитных и др.) с материалами. В ходе изучения курса будут сформированы способности у магистрантов: 1. Понимать физические основы методов анализа материалов, их классификацию, технику и принципы их работы; 2. объяснить взаимодействие электромагнитных волн и различных видов излучения (электронов, ионов и т.д.) с веществом; 3. проводить количественный и качественный состав материалов; 4. анализировать микроструктуру, химический состав и оптические свойства веществ; 5. использовать современные методы и методики анализа. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: классификация методов анализа поверхности; методы ионной спектроскопии; методы ядерного анализа; атомно-абсорбционная спектроскопия; ИК спектроскопия; УФ-спектроскопия; Рамановская спектроскопия; Методы рентгеновской спектроскопии; Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия; электронная сканирующая микроскопия

Цель дисциплины: Исследование структуры атомов и молекул с точки зрения квантовой механики, анализ физических процессов взаимодействия ионизирующего и неионизирующего излучения с материалами; расчет и измерение этих параметров. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. понимать различия в структуре покрытий и наноматериалов; 2. использовать методы нанесения тонких пленок с помощью оптимальных конструкций оборудования; 3. анализировать влияние тонких пленок на формирование структуры и свойств покрытий; 4. оценивать влияние параметров процесса на структуру и свойства составных наноматериалов; 5. определять основные параметры механических, электрических, оптических, коррозионных свойств тонких пленок и наноматериалов. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Микроструктуры тонких пленок и наноматериалов. Процессы и технология физического осаждения паров. Лазерное испарение / Лазерная абляция / Импульсное лазерное осаждение. Процессы и технология химического осаждения из паровой фазы. Химическое и электрохимическое осаждение. Подготовка поверхности к процессам осаждения пленки. Контроль процесса осаждения. Нуклеация, рост пленки и микроструктурная эволюция. Методы роста наноматериалов. Свойства тонких пленок и наноматериалов

Цель дисциплины: формирование знаний о взаимодействии различных излучений (электронных, ионных, электромагнитных и др.) с материалами и изучение методов анализа поверхности В ходе изучения курса нужно сформировать у магистрантов способности: 1. определить состав атомов, молекул и энергетический спектр конденсированного материала; 2. проводить расчет механических и магнитных моментов атомов; 3. понимать особенности взаимодействия электромагнитных волн с материалами; 4. объяснять процессы взаимодействия фотонов (упругое рассеяние, рэлеевское рассеяние, комптоновское рассеяние, фотоэлектрическое поглощение, рождение пар); 5. использовать знания состава радиационных дефектов и их влияния на свойства материалов, особенностей взаимодействия реакционноспособных ионов, радикалов и нейтралов с материалами. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Основы квантовой механики. Атомы, молекулы. Магнитные резонансы. Взаимодействие электромагнитных волн с материалом. Взаимодействие фотонов с материалом. Взаимодействие атомных и субатомных частиц с материалом. Модификация материала под влиянием ионного или электронного облучения. Активированный газ и его влияние на материал

Цель дисциплины: формирование способности использовать вычислительные методы при решении физических задач и при обработке данных эксперимента; программировать основные математические алгоритмы применяемых при моделировании физических явлений. В ходе изучения курса сформировать у магистрантов способности: 1. выбирать энергетические установки на основе быстропротекающих экзотермических физико-химических процессов; 2. оценивать эффективность систем регистрации параметров и управления различными технологическими процессами; 3. проводить работы по моделированию объектов с использованием современных программных средств; 4. применять современные методы и средства исследования для решения конкретных задач; 5. анализировать результаты численного и натурного экспериментов При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: Математическая модель. Основные понятия. Классификация. Принципы, этапы математического моделирования. Методы решения систем алгебраических уравнений: а) прямые методы (метод Гаусса, метод Крамера);б) итерационные методы (метод итераций, метод Зейделя, метод релаксации); в) итерационные методы вариационного типа; г) методы минимизации функций. Решение нелинейных уравнений (метод простой итерации, метод Ньютона, метод секций, интерполяционные методы). Методы численного интегрирования и дифференцирования. Квадратурные формулы интерполяционного типа. Линейные интегральные уравнения (уравнения Фредгольма, уравнения Вольтера), методы решения (преобразование Лапласа, метод последовательных приближений, метод резольвент, метод сведения к алгебраическому уравнению).

использовать модели Фойхта и Максвелла для расчета характеристик вязкоупругих материалов с помощью инструментальных и программных средств MATLAB при описании процессов тепломассопереноса в сложных инженерных объектах; создавать технологии утилизации отходов и системы обеспечения экологической безопасности производства.

применять физико-математические методы, методы компьютерного 3D-моделирования для создания инновационных проектов по развитию, внедрению и коммерциализации новых технологий и методы искусственного интеллекта для решения профессиональных задач в области технической и прикладной физики.

интерпретировать и обобщать результаты научных исследований, готовить отчеты, презентации и научные публикации с представлением практических рекомендаций по внедрению полученных результатов в производство.

управлять работой творческого коллектива при разработке инновационного проекта для достижения поставленной научной цели, критически оценивая экономические затраты, качество и результативность труда коллектива в производственной деятельности; проявлять креативность при решениях различных ситуаций и принимать ответственность за эти решения.

проводить оценку состояния научно-технической проблемы, постановки цели и задач с целью совершенствования и повышения эффективности технологических процессов в области инженерной физики с использованием инструментов риск-анализа инновационной деятельности.

осуществлять контроль по наладке, настройке и опытной проверке технических приборов, систем и комплексов с выбором систем, обеспечивающих требуемую точность измерений; применять методы диагностики и мониторинга энерготехнических процессов для расчета и составления прогноза надежности технологических установок.

разрабатывать предложения по совершенствованию технологических процессов и оборудования с привлечением инновационных технологий на основе оценки экономической эффективности технологических процессов и их экологической безопасности.

проводить анализ научно-технической информации с использованием отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования и информационных технологий для поиска, обработки, передачи новой информации и проведения различных типов занятий для традиционных и дистанционных форм обучения с применением современных интерактивных методов и форм обучения.

моделировать производственные процессы и выполнять инженерные и технико-экономические расчеты для оптимизации параметров объектов и процессов с использованием пакетов прикладных программ ANSYS Maxwell, COMSOL Multiphysics; определять тепловые нагрузки на элементы технологических процессов в энергетике и криотехнологии.

проводить энергосберегающие мероприятия и методы оценки экономии энергетических ресурсов при производстве, распределении и потреблении электрической и тепловой энергии; реконструировать и модернизировать источники энергии при формировании основных стратегических направлений в электроэнергетической отрасли.

проводить экспертизу технической документации, формировать заявку для научно-исследовательских проектов с составлением календарных планов, технических спецификаций и отчетов на казахском, русском и английском языках.

формировать научное познание у магистрантов в области технической физики; разрабатывать учебно-методические комплексы профильных дисциплин для преподавания с учетом современных требований педагогики высшей школы, педагогических основ проведения инновационного образовательного процесса и психологии управления.