Бакалавриат

Бакалавриат

01.03.03 Механика и математическое моделирование

  • Направление подготовки — 01.03.03 Механика и математическое моделирование
  • Выпускнику присваивается квалификация – бакалавр.
  • Объем программы бакалавриата составляет 240 зачетных единиц.
  • Срок получения образования по программе бакалавриата в очной форме обучения составляет 4 года.

После 4-х лет обучения выпускник получает диплом о высшем образовании с присвоением квалификации «Бакалавр по направлению механика и математическое моделирование».

Бакалавр может продолжить обучение в магистратуре. Зачисление проводиться по конкурсу по результатам первых 4-х лет обучения. В итоге общий срок обучения составляет 6 лет с получением квалификации «Магистр по направлению механика и математическое моделирование».

В понятие «Бакалавр по направлению механика и математическое моделирование» вкладывается понятие специалиста-теоретика и практика — вооруженного глубокими фундаментальными законами механики, методами математического моделирования сложных механических процессов, приемами их компьютерной и экспериментальной обработки.

Выпускник-бакалавр получает диплом о высшем образовании и может применять свои знания в научной и производственной деятельности.

Область профессиональной деятельности выпускников программы бакалавриата

  • Научно-исследовательская деятельность в областях, использующих математические методы и компьютерные технологии.
  • Решение различных задач с использованием математического моделирования процессов и объектов и программного обеспечения.
  • Разработка эффективных методов решения задач естествознания, техники, экономики и управления.
  • Программно-информационное обеспечение научной, исследовательской, проектно- конструкторской и эксплуатационно-управленческой деятельности.
  • Преподавание цикла математических дисциплин (в том числе информатики).

Дисциплины

Далее приведён  перечень дисциплин, изучаемых в рамках образовательной программы, с кратким их описанием. Образовательная программа бакалавриата предлагает глубокое изучение математики, физики и механики, информационных технологий. 

Математика

Теория вероятностей — раздел математики, изучающий слуайные события и величины. Математическая статистика опирается на теорию вероятностей и разрабатывает методы регистрации, описания и анализа данных наблюдений и экспериментов с целью построения вероятностных моделей массовых случайных явлений. В рамках курса рассматриваются теоретические основы, базовые методы и подходы теории вероятностей и математической статистики.

Курс: 4, Семестры: 4-8, Часов: 180.

Математический анализ — совокупность разделов математики, вклюая анализ бесконечно малых величин, дифференциальное и интегральное исчисления. В курсе воодятся понятия и даются методы работы с такими математическими объектами как производные, первообразные, интегралы, пределы, ряды. Математический анализ служит базой для изучения специальных предмтов.

Курсы: 1-2, Семестры: 1-4, Часов: 756.

Алгебра — раздел математики, посвящённый изучению операций над элементами множеств произвольной природы, обобщающий обычные операции сложения и умножения чисел. Основное внимание в курсе уделяется линейной алгебре, изучающей векторные пространства, линейные отображения, системы линейных уравнений, среди основных инструментов — определители, матрицы, сопряжение.

Курс: 1, Семестры: 1-2, Часов: 288.

Аналитическая геометрия — раздел геометрии, в котором геометрические фигуры и их свойства исследуются средствами алгебры.

Курс: 1, Семестр: 1, Часов: 144.

Курс посвящен изучению методов работы с диференциальными уравнениями, в которое входят производные функции, может входить сама функция, независимая переменная и параметры. Основное внимание уделяется обыкновенным диференциальным уравнениям. Дифференциальные уравнения широко используются в механике и физике.

Курс: 2, Семестры: 3-4, Часов: 252.

Функциональный анализ — раздел математики, в котором изучаются пространства функций и их отображения. Изучаются аксиомы линейного, линейного нормированного пространства, метрического и гильбертовых пространств; понятия отображения и функционала, оператора, спектра и резольвенты оператора, дифференцирование в банаховых пространствах.

Курс: 3, Семестр: 5, Часов: 108.

Теория функций комплексного переменного — раздел математического анализа, в котором рассматриваются и изучаются функции комплексного аргумента. Изучаются аналитические функцие, конформные отображения, комплексные интегралы, римановы поверхности, ряды аналитических функций.

Курс: 3, Семестры: 5-6, Часов: 216.

Дифференциальная геометрия и топология изучает объектов дифференциальной геометрии и топоолгии: гладких многообразий, плоских линий и кривых, пространственных кривых и линий, теории поверхностей, аффинных свойств линий и поверхностей, элементов теории поля.

Курс: 2, Семестр: 3, Часов: 144

Вариационное исчисление — раздел анализа, в котором изучаются вариации функционалов. В курсе рассматриваются различные методы и алгоритмы нахождения экстремума (минимума или максимума) целевой функции в некоторой области конечномерного ограниченного векторного пространства.

Курс: 4, Семестр: 7, Часов: 216

Математическая физика — теория математических моделей физических явлений. В курсе изучаются дифференциальные уравнения в частных производных, их классификация и методы решения.

Курс: 3, Семестры: 5-6, Часов: 216.

Изучаются основы теории множеств, бинарных отношений, математической логики, комбинаторики и комбинаторных схем, теории графов, теории алгоритмов. Курс знакомит студентов с приложениями дискретной математики, связанными с информационными технологиями и компьютерами.

Курс: 1, Семестр: 1, Часов: 144.

Тензорный анализ — раздел тензорного исчисления, изучающий дифференциальные операторы, действующие на алгебре тензорных полей дифференцируемого многообразия. В курсе изучается основные понятия векторного и тензорного анализа, математический аппарат тензорной алгебры, необходимый для решения теоретических и практических задач.

Курс: 2, Семестр: 3, Часов: 108.

Изучаются основные понятия, модели и методы вычислительной математики, численных методов их прикладных аспектов, возникающих в вычислительных задачах математики и механики. Курс по выбору: Метод конечных элементов в задачах механики. 

Курс: 3, Семестр: 6, Часов: 144.

 

Физика, механика

Изучаются теоретические основы классической физики, методы решения практических задач, методология проведения исследований в области физики. Курс формирует у студентов навыки практического применения физико-математического аппарата в различных областях физики и техники.

Курсы: 2-3, Семестры: 2-3, Часов: 288.

Аналитическая механика — раздел теоретической механики, в котором формулируются общие принципы механики, на их основе выводятся и исследуются уравнения движения и методы их интегрирования. Изучаются уравнения Лгранжа, Гамильтона, Рауса, Аппеля, Уиттекера, Якоби.

Курсы: 3, Семестр: 5, Часов: 252.

Механика сплошной среды — раздел механики, посвящённый движению газообразных, жидких и деформируемых твёрдых тел, а также силовым взаимодействиям в таких телах. В курсе изучаются основные законы кинематики сплошных деформируемых сред, законы движения сплошных деформируемых сред, линейного упругого тела и линейной вязкой жидкости; основные понятия и уравнения термодинамики сплошных сред.

Курсы: 3, Семестр: 6, Часов: 108.

Курс знакомит студентов с напревлением «Механика и математическое моделирование», с историей развития и современными направлениями исследований в области математики и механики, структурой Самарского университета, организацией учебного процесса в университете и направлениями исследований университета в области математики и механики.

Курсы: 1, Семестр: 2, Часов: 144.

Курс знакомит студентов с современным состоянием механики как науки, формирует умения использования современных методов теоретической механики в рамках фундаментальных и прикладных задач, а также навыков самостоятельного научного исследования в области механики и интерпретации полученных результатов.

Курс: 4, Семестры: 7-8, Часов: 216.

Теория устойчивости, изучает закономерности поведения систем под действием внешних воздействий. В курсе изучаются основные методы теории устойчивости и теоремы об устойчивости и неустойчивости движения.

Курс: 3, Семестры: 5-6, Часов: 261.

Механика деформированного твердого тела — часть механики сплошных сред, изучающая изменение формы твёрдых тел при внешних и внутренних воздействиях и движении. Курс знакомит студентов с математическими моделями и современным математическим аппаратом механики деформируемого твердого тела; различными моделями механического поведения сред.

Курс: 3, Семестры: 5-6, Часов: 216

Курс формирует у студентов навыки применения современных математических пакетов для решения задач математики и механики. Практикум направлен на закрепление полученных теоретических знаний по профессиональным дисциплинам на практических примерах.

Курс: 2, Семестр: 3, Часов: 72.

Курс формирует у студентов навыки применения методов численного моделирования и современных вычислительных программных продуктов для решения задач механики. Практикум направлен на закрепление навыков разработки и написания математических моделей с использованием современных вычислительных программных продуктов.

Курс: 3, Семестр: 6, Часов: 72.

Изучаются основные проблемы и методы небесной механики, законы движения небесных тел, элементы орбиты и диапазон их изменения, методы определения орбит из наблюдений, типы движения планет, спутников, астероидов, комет, основы теории движения искусственных спутников Земли.  

Альтернативный курс по выбору: теория упругости.

Курс: 3, Семестр: 6, Часов: 108.

Изучаются базоыве понятия теории упругости как неотъемлемой части механики деформируемого твердого тела, результаты и методы решения задач теории упругости как фундаментальной науки, лежащей в основе многих современных технологий.

Альтернативный курс по выбору: элементы небесной механики.

Курс: 3, Семестр: 6, Часов: 108.

Изучаются свойства жидкости, модели течения, уравнения Навье-Стокса и численные методы решения задач механики жидкости и газа в пакете прикладных программ Mathcad

Альтернативный курс по выбору: базы данных.

Курс: 3, Семестр: 6, Часов: 108.

Изучаются системы автоматического управления и их характеристики, типовые динамические звенья, методы исследования устойчивости линейных систем автоматического управления, анализ качества линейных систем управления и их синтез.

Альтернативный курс по выбору: математические модели в механике деформируемого твердого тела.

Курс: 4, Семестр: 7, Часов: 180.

Изучаются аналитические методы приближенного решения задач нелинейной механики, в частности методы Пуанкаре, Ван-дер-Поля, усреднения, метод большого параметра.

Альтернативный курс по выбору: Численные методы в механике жидкости и газа

Курс: 4, Семестр: 8, Часов: 144.

Теория колебаний рассматривает колебания механических систем, используя аппарат дифференциального исчисления. В курсе изучаются теоретические основы и методы теории колебаний для практического применения в решении научных, исследовательских и практических задач.

Альтернативный курс по выбору: Решение задач механики сплошной среды с помощью современных пакетов прикладных программ.

Курс: 4, Семестр: 7, Часов: 144.

Изучаются методы решения типовых задач механики деформируемого тевердого телапакеты с использованием программ инженерного анализа.

Альтернативный курс по выбору: информационные технологии в задачах механики.

Курс: 4, Семестр: 8, Часов: 108.

Курс направлен на формирование умений и навыков моделирования движения твердого тела под действие сил различной природы на примере движения космического аппарата по околоземной орбите и движения спускаемого аппарата в атмосфере.

Курс по выбору: Автомодельные решения уравнений математической физики.

Курс: 4, Семестр: 8, Часов: 144.

Информатика

Курс знакомит студентов с принципами работы с персональным компьютером, офисными пакетами и системой верстки TeX. Курс формирует навыки работы с компьютером, необходимые для дальнейшей учебы и исследовательской работы, способности публично представлять собственные и известные научные результаты.

Курс: 1, Семестр: 1, Часов: 108.

Курс формирует у студентов представления о графических возможностях современных компьютеров, пакетах обработки векторных и растровых изображений, программ для графического представления графиков и диаграм, пакетах для работы с 3D графикой.

Открыть страницу дисциплины

Курс: 2, Семестр: 4, Часов: 144.

Курс направлен на формирование целостного представления о современных интегрированных математических пакетах (Maple, Wolfram Mathemtica, Matlab) и методах их использования для решения задач науки и техники.

Курсы: 2-3, Семестры: 4-5, Часов: 216.

Изучаются базовые принципов программирования, приемы и навыки решения задач, современные технологии программирования. Курс направлен на формирование у студентов навыков решения задач широкой предметной области с помощью средств программирования.

Открыть страницу дисциплины.

Альтернативный курс по выбору: Многопроцессорные вычисления.

Курс: 1, Семестры: 1-2, Часов: 252.

Изучаются методы создания параллельных программ для многопроцессорных вычислительных систем, в частности архитектурные принципы реализации параллельной обработки в вычислительных машинах, языковые механизмы конструирования параллельных программ, системы разработки параллельных программ.

Альтернативный курс по выбору: Технологии и языки программирования.

Курс: 1, Семестры: 1-2, Часов: 252.

Изучаются основные положения технологии разработки баз данных, современные инструментальне и методологические средства разработки, язык структурированных запросов к базам данных SQL.

Альтернативный курс по выбору: Численное решение задач механики жидкости и газа в пакете прикладных программ Mathcad.

Курс: 3, Семестр: 6, Часов: 108.

Общеобразовательные курсы

Изучается история России, закономерности исторического развития, исторические факты и события, выдающиеся исторические деятели. Целью курса является формирование исторического сознания и гражданственности, способности использовать полученные знания и навыки при решении социальных и профессиональных задач.

Курс: 1, Семестр: 2, Часов: 108.

Изучается история философии, природа и роль философского знания в развитии современной цивилизации, предмет и специфика философского мышления, базовые категории философии, способы постановки теоретических вопросов, их анализ и решение.

Курс: 2, Семестры: 3-4, Часов: 144.

Изучаются основные понятия, законы и методы экономической теории, алгоритмы, приемы и инструментарий решения экономических проблем и задач. Курс закладывает основу для освоения дисциплин социально-экономического направления.

Курс: 3, Семестр: 6, Часов: 108.

Изучается грамматическая основа иностранного языка, формируются способности и готовности к межкультурной коммуникации, навыки устной и письменной речи, умения ведения деловой и личной переписки на иностранном языке.

Курсы: 1-2, Семестры: 1-4, Часов: 288.

Изучаются базовые понятия политологии, типы политической культуры, природа и значение гражданской культуры для демократического общества, содержание и этапы политической социализации личности, роль и значение политики в жизни общества.

Курс: 4, Семестр: 7, Часов: 72.

Изучаются структура российского права, основы деятельности государства и реализации прав граждан, особенности регулирования правоотношений, правовые основы профессиональной деятельности.

Курс: 4, Семестр: 8, Часов: 72.

Изучаются теоретические и методико-практические основы физической культуры и здорового образа жизни.

Курсы: 1-3, Семестры: 1-6, Часов: 400.

Изучаются основные медико-гигиенические аспекты человеческой жизнедеятельности, резервы и возможности организма; методы идентификации опасных и вредных факторов, являющихся последствиями аварий, катастроф, стихийных бедствий и средства защиты от них.

Курс: 4, Семестр: 7, Часов: 108.