Придобиваните знания са структурирани в четири основни направления: фундаментални, специализирани, езикови знания и методи на научното познание. Последното направление обхваща усвояването на методи за критичен анализ, развитието на способности за разработване, синтезиране и прилагане на научни идеи и иновации, както и умения за решаване на комплексни научни проблеми. Обучението подготвя докторантите да разширяват и обогатяват знанията в съответната научна област, както и да развиват нейните взаимодействия с други сродни научни направления. Освен върху специфичните знания, акцентира се и върху придобиване на умения като: използване на специализирана литература (в това число и на чужд език); систематизиране, обобщаване и анализиране на съществуващи данни; самостоятелно провеждане на научни и приложни изследвания; оформяне и представяне на резултатите разбираемо, логично, прецизно и коректно.
Дисертационните теми в катедра „Машинни елементи и неметални конструкции“ се формулират върху реални проблеми, продиктувани от потребностите на практиката. Докторантите се насърчават да насочват изследователската си дейност в перспективни направления, които биха благоприятствали и собствената им реализация след успешното приключване на тази по-висша степен от академичната си подготовка в Технически университет - София. Резултатите от научно изследователската дейност намират широк прием в авторитетни специализирани издания и се отразяват на престижни международни форуми. 
Изискванията към подготовката на специалисти с образователна и научна степен „доктор“ по док­торска програма „Методи за контролиране и изпитване на материали, изделия и апаратура” са: