V učebných osnovách fakúlt vyučujúcich fyziku a materiálové inžinierstvo sa zvyčajne menej pozornosti venuje moderným meracím postupom a prístrojom využívajúcich poznatky aplikovanej fyziky. Pri dopĺňaní technického vybavenia sa prednostne modernizujú pracoviská zamerané na riešenie vedecko-výskumných projektov v materiálovom výskume. Tu používané prístroje väčšinou nie sú vhodné pre laboratórne cvičenia vzhľadom na svoju cenu a komplikovanú obsluhu. Situácia sa rieši väčšinou tak, že funkcie a princíp vedeckého zariadenia sa študentom ukáže len demonštračnou formou. Aktivita študentov je pri tejto forme výučby nízka a získané vedomosti a intelektuálne zručnosti sú veľmi obmedzené. Niekedy je možné v ponuke meracích prístrojov a zariadení nájsť lacnejšie prístroje s porovnateľnými parametrami a možnosťami použitia, aké sú u drahých prístrojov. V pedagogickom procese nie je chybou použitie lacnejšieho prístroja. Dokonca použitie takýchto prístrojov podporuje zásadu postupnosti od jednoduchšieho k zložitejšiemu.

Skúsenosť ukazuje, že študent bakalárskeho štúdia sa k drahým prístrojom používaných vo výskume materiálov nedostane vôbec a študent magisterského štúdia len ojedinele. Takáto prax sa zdôvodňuje aj chýbajúcimi teoretickými znalosťami a potrebnými praktickými zručnosťami študentov.

Existujú však oblasti materiálového výskumu, kde sa používajú metódy a prístroje, ktorých teoretický základ je ľahko porozumiteľný z prebratého učiva mechaniky, elektromagnetizmu a termodynamiky v rámci bakalárskeho štúdia. Takouto oblasťou je aj meranie mechanických veličín - rýchlosti zvuku, modulov pružnosti v ťahu a šmyku, a vnútorného tlmenia. V týchto prípadoch je možné preniesť metódy výskumu do výučby s tým, že sa v nej použijú menej náročné a lacnejšie prístroje. Teoretický základ metód merania je v mechanike kontinua. Pri vysvetlení činnosti elektromechanických prvkov prístrojov sa dajú využiť poznatky z elektriny a magnetizmu.

Podstatou projektu je pripraviť a implementovať do pedagogického procesu v predmetoch študijného programu Fyzika a Fyzika materiálov (FPV UKF) dve aparatúry na meranie rýchlosti zvuku/modulu pružnosti - jednu na báze SRM a druhú na báze IET. Na týchto aparatúrach bude možné merať moduly pružnosti v ťahu a v šmyku, určiť Poissonovo číslo, skúmať závislosť rezonančnej frekvencie od rozmerov vzoriek, skúmať tvar (mód) kmitania, rozloženie uzlov a kmitní, skúmať časovú odozvu mechanického impulzu, určiť parametre tlmenia (logaritmický dekrement, fázový posun, činiteľ kvality, ...), skúmať vplyv defektov vzorky na jej rezonančnú frekvenciu a pod.Aparatúry budú vybavené softvérom (vytvorí riešiteľský kolektív) na spracovanie nameraných hodnôt. Tieto aparatúry budú určené pre študentov Bc. Mgr. a PhD. štúdia. Podotýkame, že nám nie je známy podobný rozsah tém, ktoré by sa preberali v rámci laboratórnych cvičení.

Ďalšou aparatúrou, určenou pre študentov Mgr. a PhD. štúdia fyziky materiálov bude aparatúra na báze IET do zvýšených teplôt, kde bude možné študovať fázové zmeny vyvolané teplom a ich vplyv na elastické vlastnosti. Aparatúra bude pozostávať z pece (riadenej programátorom teploty),impulzného budiča kmitov vzorky a bezkontaktného snímača týchto kmitov. Pomocné elektronické obvody pre budenie a snímanie kmitov budú navrhnuté a vyhotovené riešiteľmi projektu. Táto aparatúra bude riadená počítačom (programy zostavia riešitelia projektu). Pokiaľ nám je známe, zatiaľ nebola vyvinutá podobná aparatúra na vyučovacie účely.

Projekt je zameraný na podporu nových kompetencií pri uplatňovaní moderných experimentálnych metód aplikovanej fyziky v materiálovom výskume a vzdelávaní. V príprave študentov bude pozornosť zameraná na individualitu študenta a dôraz bude kladený aj na aktivitu študentov pri riešení konkrétnych úloh. Študenti tak získajú nové kompetencie, ktoré ich výrazne uprednostnia na trhu práce, zvýšia sa ich predpoklady uspieť a uplatniť sa aj na pracoviskách, ktoré využívajú špičkové technológie. Výrazne sa zvýši aj ich vedecko-výskumný potenciál.

Súčasťou riešenia projektu bude aj príprava textovej podpory popisujúcej funkčnosť a ovládanie jednotlivých systémov. Táto časť bude pripravovaná vo forme časti učebného textu, resp. študijných materiálov. Pre pokrytie nielen cieľových skupín študentov, budú pripravené aj články a príspevky do časopisov a zborníkov konferencií (domáce aj zahraničné).