1. Цели освоения модуля (дисциплины)

Целью преподавания данной дисциплины является знакомство студентов с современными направлениями в создании материалов с превосходными эксплуатационными характеристиками, с технологическими решениями и инженерными подходами эффективного управления структурой и свойствами металлических и неметаллических материалов. В курсе рассматриваются типы современных конструкционных и функциональных металлических и неметаллических материалов, методы и средства их испытаний. Особое внимание в курсе уделяется изучению подходов к созданию материалов со стабильной нанокристаллической структурой, материалов с особыми тепловыми, магнитными и электрическими свойствами. Анализируются возможности модификации промышленных технологий, обеспечивающие получение материалов с улучшенными характеристиками и тем самым выход России на мировой рынок по выпуску изделий для приборостроения, авиастроения, космической техники, атомной энергетики.

2. Место модуля (дисциплины) в структуре ооп

Профессиональный цикл. Базовая часть. М2. Б2. Для успешного освоения курса студент должен освоить программы дисциплин: Материаловедение, теория строения материалов, физические и механические свойства материалов. Параллельно с данной дисциплиной могут изучаться курсы: Современные методы структурного анализа, история и методология науки

3. Результаты освоения модуля (дисциплины)

В результате освоения дисциплины студент должен/будет:

знать

- основные типы современных конструкционных и функциональных неорганических (металлических и неметаллических) и органических (полимерных и углеродных) материалов; композитов и гибридных материалов; сверхтвердых материалов; интеллектуальных и наноматериалов, пленок и покрытий;

- методы и средства испытаний и диагностики, исследования и контроля качества материалов, пленок и покрытий, полуфабрикатов, заготовок, деталей и изделий, все виды исследовательского, контрольного и испытательного оборудования, аналитической аппаратуры, компьютерное программное обеспечение для обработки результатов и анализа полученных данных, моделирования поведения материалов, оценки и прогнозирования их эксплуатационных характеристик;

- технологические процессы производства, обработки и модификации материалов и покрытий, деталей и изделий; оборудование, технологическая оснастка и приспособления; системы управления технологическими процессами;

уметь

- осуществлять разработку проектных материаловедческих и/или технологических решений, проведение патентных исследований с целью обеспечения патентной чистоты новых решений, определения патентоспособности и показателей технического уровня разрабатываемых материалов, изделий и процессов;

- производить проектирование технологических процессов производства, обработки и переработки материалов, установок и устройств, а также технологической оснастки для этих процессов, в том числе с использованием автоматизированных систем проектирования;

- осуществлять технико-экономический анализ альтернативных технологических вариантов;

- осуществлять организацию технологических процессов производства, обработки и переработки материалов, оценки и управления качеством продукции, оценка экономической эффективности технологических процессов;

- осуществлять комплексные технологические и проектные расчеты с использованием программных продуктов;

- выполнять инновационные материаловедческие и технологические проекты, производить оценку инновационных рисков при реализации проектов и внедрении новых технологий, работать в многопрофильной группе специалистов при разработке комплексных проектов;

- осуществлять разработку методических и нормативных документов, технической документации, а также предложений и мероприятий по реализации разработанных проектов и программ;

- исследовать причины брака в производстве и разрабатывать предложения по его предупреждению и устранению, разрабатывать мероприятия по комплексному использованию сырья, по замене дефицитных материалов и изысканию способов утилизации отходов производства, осуществлять выбор систем обеспечения технической и экологической безопасности производства.

владеть (методами, приёмами)

- новым направлением в материаловедении – созданием и конструированием новых материалов, а также методами их контроля их структуры и свойств с использованием информационных технологий;

- навыками организация и руководства работой первичного производственного, проектного или исследовательского подразделения;

- подходами к управлению технологическими процессами, к обеспечению технической и экологической безопасности производства;

- навыками организации работ по совершенствованию, модернизации, унификации изделий, их элементов;

- навыками организации работы коллектива исполнителей, подразделения или группы, принятие исполнительских решений в условиях спектра мнений, определение порядка выполнения работ организация, организация повышении квалификации сотрудников подразделений в области инновационной деятельности;

- подходами к налаживанию связей с соисполнителями конкретной производственной, научно-исследовательской или научно-технической программы (проекта) - другими подразделениями предприятия или другими предприятиями;

- навыками поиска оптимальных решений при создании продукции с учетом требований качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты;

- навыками организации инновационной деятельности.

В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции:

1.Универсальные (общекультурные)

- способность к совершенствованию и развитию своего интеллектуального и общекультурного уровня и профессионализма, устранению пробелов в знаниях и обучению на протяжении всей жизни (ОК-1);

- владение навыками развития научного знания и приобретения нового знания путем исследований, оценки, интерпретации и интегрирования знаний, проведения критического анализа новых идей (ОК-2);

- способность организации исследовательских и проектных работ, управления коллективом, работы в междисциплинарной команде (ОК-4);

- способность к самостоятельному приобретению и использованию в практической деятельности новых знаний и умений, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);

- способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры) и формулированию новых исследовательских задач на основе возникающих проблем (ОК-7).

2. Профессиональные (общепрофессиональные, в научно-исследовательской, расчетно-аналитической, в производственной, проектно-технологической и в организационно-управленческой деятельности)

- владение базовыми знаниями теоретических и прикладных наук их развитие с использованием в профессиональной деятельности при анализе и моделировании, теоретическом и экспериментальном исследовании материалов и процессов (ПК-1);

- способность использования на практике интегрированных знаний естественнонаучных, общих профессионально-ориентирующих и специальных дисциплин для понимания проблем направления "Материаловедение и технологии материалов", умеет выдвигать и применять идеи, вносить оригинальный вклад в данную область науки, техники и технологии (ПК-3);

- способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного, научно-педагогического и производственного профиля своей профессиональной деятельности (ПК-4);

- умение использовать методы моделирования и оптимизации, стандартизации и сертификации для оценки и прогнозирования свойств материалов и эффективности технологических процессов (ПК-6);

- понимание и самостоятельное использование физических и химических основ, принципов и методик исследований, испытаний и диагностики веществ и материалов, владение навыками комплексного подхода к исследованию материалов и технологий их обработки и модификации, включая стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий и процессов (ПК-7);

- способность к самостоятельному использованию современных представлений наук о материалах при анализе влияния микро- и нано- масштаба на механические, физические, поверхностные и другие материалов, взаимодействия материалов с окружающей средой, электромагнитным излучением и потоками (ПК-8);

- владение навыками самостоятельного сбора данных, изучения, анализа и обобщения научно-технической информации по тематике исследования, разработки и использования технической документации, основных нормативных документов по вопросам интеллектуальной собственности, подготовки документов к патентованию, оформлению ноу-хау на основе знаний основных положений в области интеллектуальной собственности, патентного законодательства и авторского права РФ (ПК-9);

- владение углубленными знаниями основных типов неорганических и органических материалов различного назначения, в том числе наноматериалов, навыками самостоятельного выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учетом требований надежности и долговечности, экономичности и экологических последствий их применения (ПК-10);

- владение навыками самостоятельного использования технических средств для измерения и контроля основных параметров технологических процессов, структуры и свойств материалов и изделий из них, планирования и реализации исследований и разработок (ПК-12);

- знаниями основных систем управления качеством продукции и готовность к внедрению этой системы (ПК-17).