Наименование и краткое содержание разделов и тем дисциплины (модуля),

форма промежуточной аттестации по дисциплине (модулю)

Всего

(часы)

В том числе

Контактная работа (работа во взаимодействии с преподавателем), часы

из них

Самостоятельная работа обучающегося, часы

из них

Занятия лекционного типа

Занятия семинарского типа

Групповые консультации

Индивидуальные консультации

Учебные занятия, направленные на проведение текущего контроля успеваемости коллоквиумы, практические контрольные занятия и др)*

Всего

Выполне-ние домашних заданий

Подготов-ка рефератов и т.п..

Всего

Тема 1. Общие представления об акустической томографии океана. Мезомасштабные и глобальные схемы томографии и мониторинга океана. Океанологические объекты и соответствующие им акустические явления, важные для томографии океана. Лучевая и модовая томография океана, пределы их применимости. Проблема разрешения лучей и мод. Пространственная и временная селекция. Импульсная и фазовая томография, метод согласованного поля. Задачи томографии океана как некорректные задачи. Метод регуляризации и другие способы устранения неустойчивости обратной задачи.

5

2

2

3

3

Тема 2. Акустическая термометрия и халинометрия Арктического бассейна. Ключевые районы и объекты. Осуществлённые и планируемые эксперименты. Эксперименты ATOC и ACOUS. Акустический мониторинг проливов. Океанологические предпосылки и характерные задачи. Проекты мониторинга Гибралтара, пролива Фрама и Берингова пролива. Возможности акустического мониторинга глубоководных и придонных структур (бентического фронта).

6

2

2

4

4

Тема 3. Динамическая томография океана. Эксперименты THETIS-2 и MOST. Воздействие подводных течений на антенны и связанные с этим проблемы. Методы повышения устойчивости антенн к воздействию течений. Акустическое позиционирование антенн. Алгоритмы, устойчивые к отклонению антенн на течениях. Задачи геоакустической инверсии. Метод согласованного поля в задачах геоакустической инверсии. Глобальное потепление, «климат» Мирового океана и проект глобального акустического мониторинга океана.

15

4

2

6

6

3

9

Тема 4. Пьезоэлектрические излучатели. Теория электромеханического преобразователя. Оптимизация преобразования электрической энергии в акустическую в пьезоэлектрическом преобразователе. Предельные давления, создаваемые современными пьезоизлучателями. Использование пьезокомпозитных и пьезополимерных материалов для улучшения характеристик источников и приемников ультразвука. Магнитострикционные источники: принцип действия и основные разновидности. Преимущества и недостатки по сравнению с пьезоэлектрическими источниками. Применение концентраторов для повышения амплитуды волны. Области применения магнитострикционных преобразователей.

10

2

2

4

4

2

6

Тема 5. Оптоакустические источники. Основные механизмы генерации звука оптическим излучением. Метод передаточных функций для описания теплового механизма преобразования «свет-звук». Лазерная генерация коротких акустических видеоимпульсов. Электрогидравлические источники мощных импульсов. Физические процессы, происходящие при электрическом разряде в жидкости. Использование электрогидравлических источников в современной литотрипсии для разрушения почечных камней. Взрывные источники. Основные сведения о взрывчатых веществах. Физика взрыва. Параметры ударной волны, возникающей при взрыве.

5

2

2

3

3

Тема 6. Излучение мощных акустических импульсов при коллапсе парогазовых пузырьков. Акустическая и гидродинамическая кавитация. Задача Рэлея о коллапсе пустой полости. Экстремальные явления, происходящие при коллапсе пузырьков. Сонолюминесценция. Описание динамики пузырьков с учетом излучения ими ударных волн. Генерация акустических волн большой амплитуды сверхзвуковыми источниками. Волна звукового удара: ее параметры и особенности нелинейного распространения в атмосфере. Возбуждение звука движущимся объемным источником. Волновой резонанс. Генерация звука сверхзвуковой струей. Газоструйные и гидродинамические излучатели: свистки, генератор Гартмана, сирены.

7

4

4

3

3

Тема 7. Упругость твердых тел при различных деформациях. Неоднородные упругие волны: фазовая скорость, поляризация, поле смещений. Уравнения Грина-Кристоффеля. Определение фазовой скорости и поляризации упругих волн в кристаллах. Квази-волны. Поток энергии и групповая скорость акустических волн в кристаллах. Коническая рефракция. Граничные задачи в теории упругости твердого тела. Фазовый синхронизм на границах раздела сред. Метод поверхностей медленности. Упругая связь волн на границах. Отражение и преломление акустических волн в твердых телах. Критические явления. Преобразование типов волн на границе.

10

2

2

4

6

6

Тема 8. Методика отражения в задачах расспространения граничных и поверхностных волн. Граничные волны Стоунли и Стоунли-Шолте. Поверхностные волны Рэлея. Распространение волн в пластинах. Дисперсионные соотношения для волн горизонтальной поляризации. Волны Лэмба: частоты отсечки, дисперсия, поляризация.

14

2

2

2

6

5

3

8

Тема 9. Современные методы акустической диагностики материалов. Определение модулей упругости по измерениям скорости в кристаллах. Метод двулучепреломления в диагностике композитных материалов. Применение воздушного ультразвука для бесконтактной диагностики упругих свойств. Нелинейные акустические методы в физике твердого тела. Нелинейная акустическая диагностика и дефектоскопия.

6

2

2

4

4

Тема 10. Отражение от криволинейной поверхности. Приближение Кирхгофа. Фазовый интеграл. Метод перевала. Дифракция на препятствии, содержащем острые кромки. Математическая постановка задачи. Концепция дифракционных лучей Келлера. Вид дифракционных коэффициентов в простейших случаях.

8

2

2

4

4

4

Тема 11. Волны шепчущей галереи. Понятие каустики. Функции Эйри и функции Бесселя при больших значениях порядка. Огибание волной гладкого препятствия. Волны соскальзывания: асимптотическая форма. Параболическое приближение. Преобразование Ватсона.

8

2

2

4

4

4

Тема 12. Открытые волны и резонаторы. Моды в слоистых средах. Поверхностные волны.

12

2

2

2

6

3

3

6

Промежуточная аттестация

2

2

2

Итого

108

28

8

2

6

4

48

49

11

60

РЕЗУЛЬТАТ ОБУЧЕНИЯ

по дисциплине (модулю)

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТА ОБУЧЕНИЯ

по дисциплине (модулю) и

ШКАЛА оценивания

ПРОЦЕДУРЫ ОЦЕНИВАНИЯ*

2

3

4

5

З1 (УК-1) Знать методы критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методы генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач в области акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Фрагментарные знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач

Общие, но не структурированные знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач

Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания основных методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе междисциплинарных.

Сформированные систематические знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе междисциплинарных.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

У1 (УК-1) Уметь анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов при исследовании задач акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Частично освоенное умение анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов

В целом успешно, но не систематически осуществляемые анализ альтернативных вариантов решения исследовательских и практических задач и оценка потенциальных выигрышей/проигрышей реализации этих вариантов

В целом успешно, но содержащие отдельные пробелы анализ альтернативных вариантов решения исследовательских задач и оценка потенциальных выигрышей/проигрышей реализации этих вариантов

Сформированное умение анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

В1 (УК-1) Владеть навыками анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях (нелинейная теория волн, физика океана и акустическая океанология, акустика твердого тела и дефектоскопия, теория дифракции и их применения).

Фрагментарное применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач

В целом успешное, но не систематическое применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач

В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач

Успешное и систематическое применение навыков анализа методологических проблем, возникающих при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг

З1 (УК-3) Знать особенности представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме при работе в российских и международных исследовательских коллективах в области акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Фрагментарные знания особенностей предоставления результатов научной деятельности в устной и письменной форме

Неполные знания особенностей представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме, при работе в российских и международных коллективах

Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания основных особенностей представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме при работе в российских и международных исследовательских коллективах

Сформированные и систематические знания особенностей представления результатов научной деятельности в устной и письменной форме при работе в российских и международных исследовательских коллективах

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

У1 (УК-3) Уметь следовать нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач в области акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Фрагментарное следование нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

В целом успешное, но не систематическое следование нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы умение следовать основным нормам, принятым в научном общении при работе в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

Успешное и систематическое следование нормам, принятым в научном общении, для успешной работы в российских и международных исследовательских коллективах с целью решения научных и научно-образовательных задач

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

В1 (УК-3) Владеть навыками анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в.т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах в области акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Фрагментарное применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

В целом успешное, но не систематическое применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

В целом успешное, но сопровождающееся отдельными ошибками применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

Успешное и систематическое применение навыков анализа основных мировоззренческих и методологических проблем, в т.ч. междисциплинарного характера, возникающих при работе по решению научных и научно-образовательных задач в российских или международных исследовательских коллективах

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг

З1 (УК-5) Знать содержание процесса целеполагания профессионального и личностного развития, его особенности и способы реализации при решении профессиональных задач, исходя из этапов карьерного роста и требований рынка труда в сфере акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Допускает существенные ошибки при раскрытии содержания процесса целеполагания, его особенностей и способов реализации.

Демонстрирует частичные знания содержания процесса целеполагания, некоторых особенностей профессионального развития и самореализации личности,

указывает способы реализации, но не может обосновать возможность их использования в конкретных ситуациях.

Демонстрирует знания сущности процесса целеполагания, отдельных особенностей процесса и способов его реализации, характеристик профессионального развития личности, но не выделяет критерии выбора способов целереализации при решении профессиональных задач.

Раскрывает полное содержание процесса целеполагания, всех его особенностей, аргументированно обосновывает критерии выбора способов профессиональной и личностной целереализации при решении профессиональных задач.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

У1 (УК-5) Уметь формулировать цели личностного и профессионального развития и условия их достижения, исходя из тенденций развития области профессиональной деятельности, этапов профессионального роста, индивидуально-личностных особенностей в сфере акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Допускает существенные ошибки при раскрытии содержания процесса целеполагания, его особенностей и способов реализации.

Демонстрирует частичные знания содержания процесса целеполагания, некоторых особенностей профессионального развития и самореализации личности,

указывает способы реализации, но не может обосновать возможность их использования в конкретных ситуациях.

Демонстрирует знания сущности процесса целеполагания, отдельных особенностей процесса и способов его реализации, характеристик профессионального развития личности, но не выделяет критерии выбора способов целереализации при решении профессиональных задач.

Раскрывает полное содержание процесса целеполагания, всех его особенностей, аргументированно обосновывает критерии выбора способов профессиональной и личностной целереализации при решении профессиональных задач.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

В1 (УК-5) Владеть приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению профессиональных задач в сфере акустической томографии океана, создания и применения источников акустических волн большой амплитуды, акустики твердого тела и диагностики материалов, теории дифракции.

Владеет отдельными приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению стандартных профессиональных задач, допуская ошибки при выборе приемов и технологий и их реализации.

Владеет отдельными приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению стандартных профессиональных задач, давая не полностью аргументированное обоснование предлагаемого варианта решения.

Владеет приемами и технологиями целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению стандартных профессиональных задач, полностью аргументируя предлагаемые варианты решения.

Демонстрирует владение системой приемов и технологий целеполагания, целереализации и оценки результатов деятельности по решению нестандартных профессиональных задач, полностью аргументируя выбор предлагаемого варианта решения.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг

ОПК-1. Знать физические принципы основных методов исследования в акустической томографии океана, при создании и применении источников акустических волн большой амплитуды, в акустике твердого тела и диагностике материалов, теории дифракции.

Допускает существенные ошибки при описании соответствующих методов.

Допускает отдельные ошибки при описании соответствующих методов.

Демонстрирует знание сущности при описании соответствующих методов в стандартных ситуациях.

Демонстрирует знание сущности при описании соответствующих методов нестандартных ситуациях.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, рейтинг

ОПК-1. Уметь применять физические теории к описанию соответствующих методов исследования в акустической томографии океана, при создании и применении источников акустических волн большой амплитуды, в акустике твердого тела и диагностике материалов, теории дифракции.

Допускает существенные ошибки при применении соответствующих методов.

Допускает отдельные ошибки при применении соответствующих методов.

Демонстрирует знание сущности при применении соответствующих методов в стандартных ситуациях.

Демонстрирует знание сущности при применении соответствующих методов нестандартных ситуациях.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, написание реферата, рейтинг

ОПК-1. Владеть методиками построения моделей, описывающих акустические явления в задачах акустической томографии океана, при создании и применении источников акустических волн большой амплитуды, в акустике твердого тела и диагностике материалов, теории дифракции.

Допускает существенные ошибки при использовании соответствующих методов.

Допускает отдельные ошибки при использовании соответствующих методов.

Демонстрирует знание сущности при использовании соответствующих методов в стандартных ситуациях.

Демонстрирует знание сущности при использовании соответствующих методов нестандартных ситуациях.

Индивидуальное собеседование, письменные ответы на вопросы, защита реферата, рейтинг