Б.1.В. ДВ.6.2. Использование мультимедийных средств в

Аннотации рабочих программ учебных дисциплин основной образовательной
программы высшего профессионального образования по направлению подготовки
011200 Физика
Профиль: физика полупроводников
Б.1.Базовая часть
Б.1.Б.1. История
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП
Дисциплина «История» включена в базовую часть гуманитарного, социального и
экономического цикла ООП. Дисциплина «История» базируется на знаниях, полученных в
средней школе при изучении отечественной и всеобщей истории.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: «Философия», «Политология», «Социология»,
«Культурология», «Мировая художественная культура», а также курсов по выбору,
рекомендуемых кафедрой истории Отечества.
2. Цель изучения дисциплины
Целью освоения дисциплины «История» является формирование у обучающихся
целостного представления о содержании, основных этапах и тенденциях исторического
развития государств мира, места России в мировом сообществе, гражданской зрелости,
чувства патриотизма, принципиальности и независимости в обеспечении своих прав,
свобод и законных интересов человека и гражданина.
3. Структура дисциплины
История как наука. Народы и древнейшие государства мира. Мир в средневековье. Этапы
становления российской государственности в новое время. Общая характеристика
экономического развития России в IX–XVIII вв. Государства мира в период развития
капитализма. Государства мира в начале ХХ века. Россия и мир в условиях мировых войн
и кризисов XX в. Формирование и сущность советского государства (1918–1991 гг.), его
влияние развитие других стран. Россия и мир в 1990-е – начале 2000-х гг.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и компетенций: ОК-2, ОК-7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
– знать теоретические основы исторической науки, фундаментальные концепции и
принципы, на которых они построены; движущие силы и закономерности исторического
процесса; главные события, явления и проблемы истории Отечества; основные этапы,
тенденции и особенности развития России в контексте мирового исторического процесса;
хронологию, основные понятия, определения, термины и ведущие мировоззренческие
идеи курса; основные труды крупнейших отечественных и зарубежных историков, о
школы и современные концепции в историографии;
– уметь выявлять и обосновывать значимость исторических знаний для анализа и
объективной оценки фактов и явлений отечественной и мировой истории; определять
связь исторических знаний со спецификой и основными сферами деятельности; извлекать
уроки из истории и делать самостоятельные выводы по вопросам ценностного отношения
к историческому прошлому;
– владеть навыками работы с исторической картой, научной литературой, написания
рефератов, докладов, выполнения контрольных работ и тестовых заданий; аргументации,
ведения дискуссии и полемики.
5. Общая трудоемкость дисциплины 4 зачетные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля Зачет (1 семестр), экзамен (2 семестр)
Б.1.Б.2. Философия
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина включена в базовую часть гуманитарного, социального и
экономического цикла ООП. К исходным требованиям, необходимым для изучения
дисциплины «Философия», относятся знания, умения и виды деятельности,
сформированные в процессе изучения учебных предметов «История» и
«Обществознание» основной образовательной программы среднего (полного) общего
образования. Дисциплина «Философия» является основой для изучения дисциплин
«Социология», «Культурология», «Политология», «Этика».
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения учебной дисциплины «Философия» является приобретение знаний
и умений по осмыслению основных тем и значения философии как органической
составной части общекультурной гуманитарной подготовки; развитие способности
самостоятельного анализа и осмысления принципиальных вопросов мировоззрения;
формирование общетеоретических и профессиональных компетенций.
3. Структура дисциплины.
Введение в философию. Философия как область знания. Философия как мировоззрение,
становление философской мысли в древней Индии, Китае, Греции. Формирование и
развитие основных проблем и разделов философского знания от Античности до
классической Новоевропейской философии. Основные проблемы, представители и
направления Древнегреческой философии. Теоцентризм средневековья и философские
проблемы. Антропоцентризм и гуманизм эпохи Возрождения. Проблемы философии
эпохи Нового Времени. Переход от классических к постклассическим направлениям
философствования, философские течения XIX – XX веков. Проблемы онтологии,
гносеологии и этики, проблемы человека и общества в немецкой классической философии
и марксизме. Русская философия: взаимовлияние направлений и развитие проблем.
Направления «философии науки», история позитивизма и аналитическая философия.
Многообразие постклассических направлений философии конца XIX – начала XX веков.
Философские проблемы современности: проблемы философии науки и техники,
проблемы онтологии и формирование современной картины мира, этические аспекты
отношений между людьми, проблемы человека и общества, проблемы отношений
человека и природы, смысл жизни. Онтология, теория познания и философия науки и
техники: некоторые проблемы современности. Этические и теоретико-познавательные
вопросы, современные проблемы человека, общества и природы.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-1, ОК-7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать основные разделы и направления философии, методы и приемы философского
анализа проблем;
уметь анализировать и оценивать социальную информацию; планировать и осуществлять
свою деятельность с учетом результатов этого анализа;
владеть способностью к деловым коммуникациям в профессиональной
сфере,
способностью к критике и самокритике, терпимостью, способностью работать в
коллективе.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 4 зачетные единицы (144 академических часа).
6. Формы контроля. Зачёт (3 семестр), экзамен (4 семестр).
Б.1.Б.3. Иностранный язык
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП
Дисциплина «Иностранный язык» включена в базовую часть гуманитарного,
социального и экономического цикла ООП. К исходным требованиям, необходимым для
изучения дисциплины «Иностранный язык», относятся знания, умения и виды
деятельности, сформированные в процессе изучения иностранного языка в средней
общеобразовательной школе. Дисциплина «Иностранный язык» является основой для
осуществления дальнейшей профессиональной деятельности. Дисциплина «Иностранный
язык» является самостоятельной дисциплиной.
2. Цель изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является практическое владение разговорно-бытовой
речью и языком специальности для активного применения иностранного языка, как в
повседневном, так и в профессиональном общении.
3. Структура дисциплины
Иностранный язык для общих целей. Иностранный язык для академических целей.
Иностранный язык для делового общения. Иностранный язык для профессиональных
целей.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-5, ОПК-7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать лексический минимум в объёме 4000 учебных лексических единиц общего и
терминологического характера (для иностранного языка);
уметь поддерживать профессиональную коммуникацию на иностранном языке;
владеть иностранным языком в объёме, необходимом для возможности получения
информации из зарубежных источников.
5. Общая трудоемкость дисциплины 7 зачетных единиц (252 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (1, 2 семестры), экзамен (4 семестр).
Б.1.Б.4. Экономика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ОПП
Дисциплина «Экономика» включена в базовую часть гуманитарного и социальноэкономического цикла ООП. К исходным требованиям, необходимым для изучения
дисциплины относятся знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе
изучения дисциплины базовой части гуманитарного и социально-экономического цикла
ООП «История».
Дисциплина «Экономика» является основой для последующего изучения дисциплин
базовой части гуманитарного и социально-экономического цикла ООП «Философия»,
дисциплин по выбору цикла общих гуманитарных и социально-экономических дисциплин
«Микроэкономика», «Макроэкономика», а также «Политология» вариативной части данного
цикла и других, а также формирует необходимые теоретические знания и практические
навыки для прохождения учебной и производственной практики и научноисследовательской работы.
2. Цель изучения дисциплины
Целью освоения учебной дисциплины «Экономика» является формирование у
обучающихся знаний базовых экономических категорий, умения выявлять устойчивые
взаимосвязи и тенденции в разнообразных
экономических явлениях, развитие
экономического мышления и воспитание экономической культуры и навыков поведения в
условиях рыночной экономики.
3. Структура дисциплины
Введение в экономику. Общие черты и проблемы экономического развития.
Собственность и экономические системы. Теория спроса и предложения. Анализ
функционирования рынка. Конкуренция и рыночные структуры. Национальная экономика
и система национальных счетов. Концепции трансформационной экономики в России.
Государственная экономическая политика. Открытая экономика.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-3, ОК-7.
В результате освоения содержания дисциплины «Экономика» студент должен:
знать: основы экономики; основные экономические категории, необходимые для анализа
деятельности экономических агентов, теоретические экономические модели; основные
закономерности поведения агентов рынка, макроэкономические показатели системы
национальных счетов, основы макроэкономической политики государства; понимать
причинно-следственные связи развития российского общества, место российской
экономики в открытой экономике мира;
уметь: самостоятельно анализировать экономическую действительность и процессы,
протекающие в экономической системе общества, применять методы экономического
анализа для решения экономических задач; принимать экономически обоснованные
решения в конкретных ситуациях, умение организовать самостоятельный
профессиональный трудовой процесс;
владеть: навыками применения современного инструментария экономической науки для
анализа рыночных отношений, методикой построения и применения экономических
моделей для оценки состояния и прогноза развития экономических явлений и процессов в
современном обществе.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля Зачет (6 семестр).
Б.1.Б.5. Математика
Б.1.Б.5.1. Математический анализ
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина включена в базовую часть математического и естественнонаучного цикла ООП.
К исходным требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Математический
анализ», относятся знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе
изучения элементарной математики в объеме программы средней школы. Следует
отметить, что изучение данной дисциплины предполагает у обучаемых хорошей
подготовки по элементарной математике.
Дисциплина «Математический анализ» является основой для изучения дисциплин:
базовой части математического и естественнонаучного цикла: «Дифференциальные
уравнения», «Теория функций комплексного переменного», «Теория вероятностей и
математическая статистика», «Физика»;
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения учебной дисциплины «Математический анализ» является приобретение
знаний и умений, позволяющих в дальнейшем изучать различные дисциплины базовых и
вариативных частей математического и естественнонаучного, а также профессионального
циклов. При изучении этой дисциплины закладываются основы, позволяющие в дальнейшем
осваивать другие разделы высшей математики и способствующие формированию
общекультурных и профессиональных компетенций, необходимых для осуществления
научной и прикладной деятельности.
3. Структура дисциплины.
Действительные числа. Теория пределов. Дифференциальное и интегральное исчисление
функции одной переменной. Дифференциальное и интегральное исчисление функции
многих переменных. Анализ на многообразиях. Теория рядов. Теория рядов и
преобразований Фурье. Специальные функции и интегралы.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-7, ОПК-2.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные понятия, теоретические положения и методы математического анализа;
Уметь: производить все основные действия, необходимые для выполнения различного
типа теоретических упражнений математического анализа, использовать основные методы
математического анализа для решения задач прикладного значения; понимать и
применять на практике компьютерные технологии для изучения различных разделов
математического анализа,
Владеть: пониманием теории и техникой решения теоретических и практических задач
математического анализа
5. Общая трудоемкость дисциплины. 9 зачетных единиц (324 академических часа)
6. Формы контроля. Экзамен (1, 2 семестр).
Б.1.Б.5.2. Линейная алгебра
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Линейная алгебра» является базовой частью модуля «Математика»
дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: общая физика, теоретическая физика, физика
полупроводников базовая и вариационная часть профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по математическому
анализу и аналитической геометрии.
2. Цель изучения дисциплины.
Целью дисциплины «Линейная алгебра» является: формирование у студентов
теоретических знаний и практических навыков решения задач линейной алгебры и основ
применения линейной алгебры к решению физических задач.
3. Структура дисциплины.
Матрицы и определители. Линейные пространства. Системы линейных уравнений.
Евклидовы и унитарные пространства. Линейные операторы в конечномерном
пространстве. Билинейные и квадратичные формы.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОК-7, ОПК-2.
В ходе изучения дисциплины «Линейная алгебра» студент должен:
Знать: теоретические основы методов линейной алгебры; основные методы решения
задач линейной алгебры;
Уметь: использовать полученные знания для осуществления анализа прикладных задач;
владеть: навыками решения прикладных задач с применением линейной алгебры.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 7 зачетных единиц (252 академических часа)
6. Формы контроля. Экзамен (1, 2 семестр).
Б.1.Б.5.3. Аналитическая геометрия
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Аналитическая геометрия» является базовой частью модуля «Математика»
математического и естественнонаучного модуля дисциплин подготовки студентов по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: математика – базовая часть математического и
естественнонаучного модуля;
общая физика, теоретическая физика, физика
полупроводников, кристаллография – базовая и вариационная часть профессионального
модуля. Изучение данной дисциплины базируется на школьной подготовке студентов по
математике
2. Цель изучения дисциплины.
Целью дисциплины «Аналитическая геометрия» является: формирование у студентов
теоретических знаний и практических навыков решения задач аналитической геометрии и
основ применения аналитической геометрии к решению физических задач.
3. Структура дисциплины.
Определители второго и третьего порядка. Векторы и координаты на плоскости и в
пространстве. Прямые на плоскости и в пространстве. Кривые и поверхности второго
порядка.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОК-7, ОПК-2.
В ходе изучения дисциплины «Аналитическая геометрия» студент должен:
Знать : теоретические основы методов аналитической геометрии; основные методы
решения задач аналитической геометрии;
Уметь: использовать полученные знания для осуществления анализа физических задач;
владеть: навыками решения прикладных задач с применением аналитической геометрии.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачетные единицы (108 академических часов)
6. Формы контроля. Экзамен (3 семестр).
Б.1.Б.5.4. Дифференциальные уравнения
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина включена в базовую часть профессионального цикла ООП
К исходным требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Дифференциальные
уравнения», относятся знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе
изучения дисциплин: «Математический анализ», «Линейная алгебра», «Аналитическая
геометрия», а также знания, приобретенные в процессе написания курсовых работ по этим
дисциплинам.
Дисциплина «Дифференциальные уравнения» является основой для изучения дисциплин:
«Физика», «Теория функций комплексного переменного», «Численные методы и
математическое моделирование», для последующего изучения других дисциплин
вариативной части профессионального цикла, а также для прохождения производственной
практики.
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения учебной дисциплины «Дифференциальные уравнения» является
приобретение знаний и умений по составлению, классификации, исследованию и
решению обыкновенных дифференциальных уравнений и возможности приложения их к
исследованиям
прикладного
характера,
формирование
общекультурных
и
профессиональных
компетенций,
необходимых
для
осуществления
научноисследовательской деятельности.
3. Структура дисциплины.
Дифференциальные уравнения 1-го порядка. Дифференциальные уравнения высших
порядков. Системы Дифференциальных уравнений. Теория устойчивости. Фазовые
портреты системы. Качественные методы..
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-7, ОПК-2
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: определение дифференциального уравнения и его решения, постановку задачи
Коши и условия существования и единственности решения этой задачи, геометрическую
интерпретацию решения, понятие особого решения, понятие системы дифференциальных
уравнений и условия устойчивости ее решения;
уметь: составить дифференциальное уравнение по исходным данным, определить
порядок дифференциального уравнения, провести классификацию, найти общее решение,
выделить из общего решения частное, провести проверку найденного решения, дать его
геометрическую иллюстрацию;
владеть: методами решения обыкновенных дифференциальных уравнений, техникой
дифференцирования и интегрирования функций одной и нескольких переменных,
способами вычисления определителей, решения алгебраических уравнений, составления
характеристического уравнения для системы, нахождение собственных чисел и
собственных векторов матрицы.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (3 семестр).
Б.1.Б.5.5. Теория вероятностей и математическая статистика
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина включена в базовую часть профессионального цикла ООП.
К исходным требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Теория вероятностей
и математическая статистика», относятся знания, умения и виды деятельности,
сформированные в процессе изучения дисциплин базовой части математического и
естественнонаучного цикла: «Математический анализ», «Линейная алгебра», «Теория
функций комплексного переменного».
Дисциплина «Теория вероятностей и математическая статистика» является основой для
изучения дисциплин вариативной части профессионального цикла основных
образовательных программ бакалавриата и магистратуры; для дальнейших занятий
научной и прикладной деятельностью (в частности при прохождении производственной
практики), связанной с построением вероятностных моделей.
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения учебной дисциплины «Теория вероятностей и математическая
статистика» является приобретение знаний и умений, позволяющих в дальнейшем
заниматься научной и прикладной деятельностью, направленной на построение
вероятностных моделей и прогнозирование реальных процессов на основании обработки
статистических данных и проведенных исследований. При изучении этой дисциплины
формируются общекультурные и профессиональные компетенции, необходимые для
осуществления выше указанной деятельности.
3.Структура дисциплины.
Элементарная теория вероятностей. Случайные величины. Распределения. Многомерные
случайные величины. Основные понятия математической статистики. Точечные оценки.
Интервальные оценки. Проверка статистических гипотез. Элементы корреляционного и
регрессионного анализов.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-7, ОПК-2
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные понятия, теоретические положения и методы теории вероятностей и
математической статистики;
Уметь: применять на практике методы теории вероятностей и математической статистики
в сочетании с различными компьютерными технологиями;
Владеть: методологией и навыками решения научных и практических задач теории
вероятностей и математической статистики.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (4 семестр)
Б.1.Б.5.6. Векторный и тензорный анализ
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Векторный и тензорный анализ» является базовой частью модуля
«Математика» математического и естественнонаучного цикла дисциплин подготовки
студентов по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин:
– математика – базовая часть математического и естественнонаучного цикла;
– общая физика, теоретическая физика, физика полупроводников – базовая и
вариационная часть профессионального цикла.
Изучение данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по
математическому анализу, аналитической геометрии и линейной алгебре.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Векторный и тензорный анализ» является: формирование
представлений и навыков работы с математическими объектами тензорного характера,
которые составляют основу инвариантного математического аппарата, широко
используемого как в общей (электричество и магнетизм), так и в теоретической физике
(теоретическая механика, электродинамика, основы механики сплошных сред, квантовая
механика и т.д.).
3.
Структура дисциплины.
Тензоры и операции над ними. Скалярное и векторное поле. Основные операции
векторного анализа. Формулы Грина, Гаусса-Остроградского, Стокса. Элементы теории
групп.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОК-7, ОПК-2 .
В ходе изучения дисциплины «Векторный и тензорный анализ» студент должен:
Знать: понятие тензора, работа с индексами; дифференциальные операторы rot, div и grad;
обобщенные интегральные теоремы и т.д.;
уметь: применять индексные формы записи к решению прикладных задач (решение
простейших задач электродинамики, теоретической механики и механики сплошных
сред);
владеть: основными понятиями теории векторного и тензорного анализа; методами
вычисления градиентов скалярных полей, дивергенции, ротора, потока через поверхность
векторных полей, лапласиана скалярных полей в ортогональных и криволинейных
координатах;
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (3 семестр)
Б.1.Б.5.7.Теория функций комплексного переменного
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Теория функций комплексного переменного» является базовой частью
модуля «Математика» математического и естественнонаучного цикла дисциплин
подготовки студентов по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: математика – базовая часть математического и
естественнонаучного цикла; общая физика, теоретическая физика, физика
полупроводников – базовая и вариационная часть профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по математическому
анализу, векторному и тензорному анализу, линейной алгебре и аналитической геометрии,
дифференциальным уравнениям.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Теория функций комплексного переменного» является: обучение
основным понятиям и методам теории функций комплексного переменного, применяемых
при решении фундаментальных и прикладных задач в области математического анализа и
функционального анализа, дифференциальных уравнений и уравнений математической
физики, физики и техники.
3.
Структура дисциплины.
Комплексные числа. Аналитические функции и их свойства. Интеграл по комплексной
переменной. Интеграл Коши. Ряды аналитических функций. Основные понятия теории
конформных отображений. Преобразование Лапласа.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОК-7, ОПК-2.
В ходе изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные понятия и положения теории функций комплексного переменного,
теории аналитических функций;
уметь: применять основные методы теории функций комплексного переменного для
интегрирования элементарных функций, при решении дифференциальных уравнений, при
математической формулировке многих физических положений;
владеть: математическими методами и моделями.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачетные единицы (108 академических часов)
6. Формы контроля. Экзамен(4семестр).
Б.1.Б.5.8.Интегральные уравнения и вариационное исчисление
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Интегральные уравнения и вариационное исчисление» является базовой
частью модуля «Математика» математического и естественнонаучного цикла дисциплин
подготовки студентов по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: общая физика, теоретическая физика, физика
полупроводников – базовая и вариационная часть профессионального цикла (блок Б.3).
Изучение данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по
математическому анализу, линейной алгебре, дифференциальным уравнениям и теории
функций комплексной переменной.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Интегральные уравнения и вариационное исчисление» является:
усвоение студентами основ теории интегральных уравнений и вариационного исчисления
и развитие логического мышления на примере обобщения понятия трехмерных линейных
пространств на случай пространств произвольного числа измерений, овладение приемами
работы с абстрактными величинами.
3.Структура дисциплины.
Линейные операторы в гильбертовом пространстве. Однородное и неоднородное
уравнения Фредгольма второго рода. Задача Штурма-Лиувилля. Принцип сжатых
отображений. Уравнение Вольтера. Понятие о корректно и некорректно поставленных
задачах. Необходимое и достаточные условия экстремума функционала, задачи на
условный экстремум, задачи с закрепленными границами и с подвижной границей.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОК-7, ОПК-2.
В ходе изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные методы решения линейных интегральных уравнений Фредгольма и
Вольтера, основные интегральные уравнения, гильбертово пространство, базис и его полнота,
операторы и алгебра операторов, представление, спектр;
Уметь: использовать эти понятия и методы при решении задач, возникающих в
теоретической и математической физике;
Владеть: методами решения интегральных уравнений и вариационного исчисления;
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (5семестр).
Б.1.Б.6. Информатика
Б.1.Б.6.1. Программирование
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Программирование» является базовой частью модуля «Информатика»
математического и естественнонаучного цикла дисциплин подготовки студентов по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: информатика, математика – базовая часть
математического и естественнонаучного цикла; общая физика, теоретическая физика,
физика полупроводников – базовая и вариационная часть профессионального цикла.
Изучение данной дисциплины базируется на школьной подготовке студентов по
информатике.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Программирование» является: формирование компетенций будущих
специалистов в области информатики, таких как умение грамотно пользоваться языком
предметной области, знание корректных постановок фундаментальных задач прикладной
информатики, понимание того, что фундаментальное знание является основой
компьютерных наук; развитие алгоритмического мышления и практических навыков по
разработке программ с использованием языков программирования и сред для разработки
программ, овладение навыками работы в современных текстовых и графических
редакторах, локальных и глобальных сетях.
3.Структура дисциплины.
1. Операционные системы и операционные оболочки. Типовые операционные системы.
Файлы и файловая система. Операционные оболочки. Пользовательский интерфейс,
основные команды. Системные утилиты. Локальные и глобальные сети. Архитектура
сетей. Internet. Электронная почта и электронные конференции. World Wide Web.
2. Программирование (язык Ñ,C++/Pascal): Характеристики языка. Структура программы.
Принципы структурного программирования. Алгоритмы. Типы данных. Переменные и
константы. Описание переменных. Массивы. Основные арифметические операции.
Циклы. Условные операторы. Стандартные функции ввода/вывода. Передача параметров
при вызове функций. Глобальные и локальные переменные. Строки. Указатели.
Структуры. Работа с файлами. Интерактивная графика. Компьютерная анимация.
Современные методы программирования. Понятие об объектном программировании.
3. Компьютер в лаборатории: Текстовые редакторы. Элементы издательских систем.
Подготовка научной статьи к печати. Обработка данных. Электронные таблицы. Системы
управления базами данных (СУБД). Языки программирования СУБД. Аналитические
вычисления на компьютере. Автоматизация физического эксперимента.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОПК-4, ОПК-5.
В ходе изучения дисциплины «Программирование» студент должен:
Знать: основные правила работы на ЭВМ; основные принципы алгоритмизации
вычислительных процессов; основные методы разработки, написания и отладки программ
разной степени сложности на языках программирования с использованием современных
инструментальных средств;
Уметь: выполнить обработку графической информации; оформить текстовый документ;
обработать данные, сведенные в таблицу; составить алгоритм решения задачи; написать
программу по заданному алгоритму; отредактировать и отладить программу;
Владеть: основными понятиями информатики и программирования, современными
направлениями развития.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 4 зачетные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля. Экзамен (2семестр).
Б.1.Б.6.2. Вычислительная физика
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Вычислительная физика» является базовой частью модуля «Информатика»
математического и естественнонаучного цикла дисциплин подготовки студентов по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: информатика, математика – базовая часть
математического и естественнонаучного цикла; общая физика, теоретическая физика,
физика полупроводников – базовая и вариационная часть профессионального цикла.
Изучение данной дисциплины базируется на школьной подготовке студентов по
информатике.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Вычислительная физика» является: изучение современной
технологии и методологии проведения теоретических исследований физических явлений
и процессов – вычислительного эксперимента.
3.Структура дисциплины.
Предмет вычислительной физики. Элементы численных методов: решение
трансцендентных уравнений, задачи линейной алгебры, вычисление определенных
интегралов, задача Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений.
Компьютерный эксперимент в физике: этапы проведения и их содержание. Численный
эксперимент в задачах механики и статистической физики.
Предмет вычислительной физики. Элементы численных методов: решение
трансцендентных уравнений, задачи линейной алгебры, вычисление определенных
интегралов, задача Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений.
Компьютерный эксперимент в физике: этапы проведения и их содержание. Численный
эксперимент в задачах механики и статистической физики.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОПК-4, ОПК-5, ПК-5.
В ходе изучения дисциплины «Программирование» студент должен:
знать: основные методы численного решения нелинейных алгебраических и
трансцендентных уравнений, систем линейных алгебраических уравнений, вычисления
определенных интегралов, решения обыкновенных дифференциальных уравнений и их
систем;
уметь: реализовать на ЭВМ указанные методы при решении задач механики,
молекулярной физики, теории колебаний, электромагнетизма, оптики, квантовой
механики, атомной и ядерной физики и проанализировать полученные результаты;
владеть: основными современными технологиями проведения теоретических
исследований физических явлений и процессов средствами вычислительного
эксперимента;
5. Общая трудоемкость дисциплины.5 зачетных единиц (180 академических часов)
6. Формы контроля. Экзамен (4семестр).
Б.1.Б.6.3. Численные методы и математическое моделирование
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Численные методы и математическое моделирование» является базовой
частью модуля «Информатика» математического и естественнонаучного цикла дисциплин
подготовки студентов по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: математика – базовая часть математического и
естественнонаучного цикла; общая физика, теоретическая физика, физика
полупроводников – базовая и вариационная часть профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на школьной подготовке студентов по информатике.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Численные методы и математическое моделирование» является:
изучение и освоение студентами численных методов решения физических и
математических задач и приобретение навыков самостоятельной их реализации на
персональных компьютерах.
3.Структура дисциплины.
Приближенные числа, погрешности. Вычисление значений простейших функций.
Интерполяция и приближение функций. Интерполяционные полиномы. Наилучшее
приближение.
Среднеквадратичное
приближение.
Равномерное
приближение.
Ортогональные многочлены. Сплайн интерполяция. Быстрое преобразование Фурье.
Поиск корней нелинейных уравнений. Итерационные методы. Метод Ньютона. Отделение
корней. Комплексные корни. Решение систем уравнений. Вычислительные методы
линейной алгебры. Прямые и итерационные процессы. Задачи на собственные значения.
Численное дифференцирование. Численное интегрирование. Численное интегрирование
быстро осциллирующих функций. Многомерные интегралы. Методы Монте-Карло.
Задача Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений. Интегрирование
уравнений второго и высших порядков. Численные методы решения краевой задачи и
задач на собственные значения для обыкновенных дифференциальных уравнений.
Вычислительные методы решения краевых задач математической физики. Разностные
схемы. Аппроксимация. Устойчивость. Сходимость. Вариационно-разностные методы,
метод конечных элементов. Численные методы решения интегральных уравнений. Поиск
экстремума, одномерная и многомерная оптимизация. Методы математического
программирования. Вычисление псевдообратных матриц и псевдорешений. Сингулярное
разложение. Обработка экспериментальных данных.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОПК-5, ПК-5.
В ходе изучения дисциплины студент должен:
Уметь: правильно сформулировать математическую постановку задачи; эффективно
использовать в практических расчетах математическое программное обеспечение;
составлять программные реализации алгоритмов изучаемых методов; проводить
промежуточную и статистическую обработку экспериментальных данных; на основе
экспериментальных данных находить аналитические и графические отображения
соответствующих зависимостей;
Знать: основные методы численного решения нелинейных алгебраических и
трансцендентных уравнений, систем линейных алгебраических уравнений, вычисления
определенных интегралов, решения обыкновенных дифференциальных уравнений и их
систем; области применения конкретных численных методов в физике;
владеть: методами численного решения задач; умением реализовывать алгоритмы
численных методов на одном из алгоритмических языков;
5. Общая трудоемкость дисциплины. 6 зачетных единиц (216 академических часов)
6. Формы контроля. Экзамен (5,6 семестры).
Б.1.Б.7 Химия и экология
Б.1.Б.7. 1.Экология
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина
«Экология» является базовой частью модуля «Химия и экология»
математического и естественнонаучного цикла дисциплин подготовки студентов по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: безопасность жизнедеятельности, общая физика,
теоретическая физика, физика полупроводников – базовая и вариационная часть
профессионального цикла. Изучение данной дисциплины базируется на школьной
подготовке студентов по экологии, биологии.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Экология» является: ознакомление студентов с основами
фундаментальной экологии, формирование экологического мировоззрения и
представлений о человеке как части природы, формирование способностей
прогнозирования последствий влияния профессиональной деятельности на окружающую
природную среду и убеждений о невозможности выживания человечества без сохранения
биосферы.
3.Структура дисциплины.
Биосфера и человек: структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения организма и
среды, экология и здоровье человека. Глобальные проблемы окружающей среды,
экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны
природы. Основы экономики природопользования. Экозащитная техника и технологии.
Основы экологического права, профессиональная ответственность. Международное
сотрудничество в области окружающей среды.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОПК-1 , ПК-9.
В ходе изучения дисциплины «Экология» студент должен:
знать: основы экологического законодательства; основные свойства и функции
экосистем, их стабильность и саморегуляция; основные закономерности распределения
энергии в экосистемах. Потоки энергии в пищевых целях; общие сведения о большом и
малом круговоротах веществ, круговороте углерода, азота, фосфора и второстепенных
элементов. Возврат веществ в круговорот; общую характеристику экологических
факторов, их взаимодействие и компенсации. Сведения о лимитирующих факторах и
экологической пластичности; учение В.И.Вернадского о биосфере. Общие сведения о
живом веществе. Основные этапы эволюции биосферы; методы изучения экосистем:
натуральные наблюдения и эксперименты. Моделирование экосистем; глобальные
экологические проблемы: демографические, энергетические, загрязнение природных сред.
Деградация наземных экосистем; основы права и нормирования качества окружающей
среды. Гигиеническое и экологическое нормирование;
уметь: выявить основные экологические проблемы региона и определить пути их
решения; идентифицировать источники выделения загрязняющих веществ. Энергии и
других факторов воздействия на окружающую природную среду (технологические
аппараты, отдельные процессы производства и территории в целом); применять методы
анализа взаимодействия человека и его деятельности со средой обитания;
владеть: законодательными и правовыми актами в области охраны окружающей среды;
понятийно-терминологическим аппаратом в области экологии и охраны окружающей
среды;
основными
законами
и
правилами
экологии,
обеспечивающими
сбалансированность взаимоотношений человека и окружающей природной среды;
теоретической подготовкой для планирования и проведения природоохранных
мероприятий; основными методами исследований современной экологии;
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (3 семестр).
Б.1.Б.7.2.Химия
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Химия» является базовой частью модуля «Химия и экология»
математического и естественнонаучного цикла дисциплин подготовки студентов по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: математика – базовая часть математического и
естественнонаучного цикла; общая физика, теоретическая физика, физика
полупроводников – базовая и вариационная часть профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на школьной подготовке студентов по химии.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Химия» является: формирование у студентов целостного
представления о процессах и явлениях, происходящих в природе, пониманию
современные научных методов познания природы и их использованию в
профессиональной деятельности.
3.Структура дисциплины.
Строение атомов и периодическая система элементов Д.И.Менделеева. Химические связи
и строение молекул. Стереохимия. Конформационный анализ. Модель ГиллеспиНайхолма. Химия координационных соединений. Бионеорганическая химия. Топохимия.
Растворы. Окислительно-восстановительные реакции и электрохимия. Химическая
кинетика. Катализ. Поверхностные явления и коллоидная химия. Пространственновременная самоорганизация в открытых физико-химических системах.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОПК-1 , ПК-9.
В ходе изучения дисциплины «Химия» студент должен:
знать: основные закономерности химической термодинамики; критерии направленности
процессов; химическое равновесие; закономерности химической кинетики; способы
выражения состава растворов; особенности фазовых равновесий; удельную и молярную
электрические проводимости; процессы, протекающие в гальванических элементах;
сущность процессов коррозии; катодные и анодные процессы при электролизе; виды
дисперсных систем;
уметь: прогнозировать результаты физико-химических процессов, протекающих в
неживых системах, опираясь на теоретические положения; научно обосновывать
наблюдаемые явления; производить физико-химические измерения, характеризующие те
или иные свойства растворов, смесей и других объектов, моделирующих внутренние
среды организма; представлять данные экспериментальных исследований в виде графиков
и таблиц; производить наблюдения за протеканием химических реакций и делать
обоснованные выводы; представлять результаты экспериментов и наблюдений в виде
окончательного протокола исследования; решать ситуационные задачи, опираясь на
теоретические положения, моделирующие физико-химические процессы, протекающие в
живых организмах; уверенно ориентироваться в информационном потоке (использовать
справочные данные и библиографию по той или иной проблеме);
владеть: основными закономерностями физико-химических процессов;
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачетные единицы (108 академических часов)
6. Формы контроля. Экзамен(3 семестр).
Б. 1. Б.8.Безопасность жизнедеятельности
1. Место дисциплины в структуре
основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП
Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» включена в базовую часть
профессионального цикла ООП. Для освоения дисциплины используются знания, умения
и виды деятельности, сформированные в процессе
обучения
в средней
общеобразовательной школе. Знания, умения и виды деятельности, сформированные в
результате освоения
дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» потребуются
прохождении производственной практики.
Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» является самостоятельным модулем.
2. Цель дисциплины
Формирование профессиональной культуры безопасности, под которой понимается
готовность и способность личности использовать в профессиональной деятельности
приобретенную совокупность знаний, умений и навыков для обеспечения безопасности в
сфере профессиональной деятельности, характера мышления и ценностных ориентаций,
при которых вопросы безопасности рассматриваются в качестве приоритета.
3. Структура дисциплины
Система «человек-среда обитания». Экологическая, промышленная, производственная
безопасность. Чрезвычайные ситуации – понятие, основные виды. Человек и техносфера.
Законодательные и нормативно-правовые основы управления безопасностью
жизнедеятельности.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на
формирование следующих
профессиональных компетенций: ОК-9.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основные техносферные опасности, их свойства и характеристики, характер
воздействия вредных и опасных факторов на человека и природную среду, методы
защиты от них применительно к сфере своей профессиональной деятельности;
уметь: использовать основные методы защиты производственного персонала и населения
от последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, идентифицировать основные
опасности среды обитания человека, оценивать риск их реализации, выбирать методы
защиты от опасностей применительно к сфере своей профессиональной деятельности и
способы обеспечения комфортных условий жизнедеятельности;
владеть: законодательными и правовыми актами в области безопасности и охраны
окружающей среды, требованиями к безопасности технических регламентов в сфере
профессиональной деятельности; способами и технологиями защиты в чрезвычайных
ситуациях; понятийно-терминологическим аппаратом в области безопасности; навыками
рационализации профессиональной деятельности с целью обеспечения безопасности и
защиты окружающей среды.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля. Зачет (2 семестр).
Б.1.Б.9. Модуль «Общая физика»
Б.1.Б.9.1. Общая физика. Механика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «механика» относится к базовой части профессионального цикла.
Для освоения дисциплины «механика» используются знания, умения и виды
деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Физика», «Математика»
на предыдущем уровне образования, а также студентами в ходе изучения дисциплин:
«Элементарная математика», «Основы физики», «Высшая математика». Освоение данной
дисциплины является необходимой основой для изучения таких дисциплин, как
«Теоретическая физика», «Электрорадиотехника».
2. Цели изучения дисциплины
Изучение закономерности механического движения и причин, вызывающих это движение,
т.е. законов поступательного и вращательного движения материальной точки и твердого
тела, а также законов колебательного движения и распространения механических волн.
3. Структура дисциплины
Пространство и время. Кинематика материальной точки. Преобразования Галилея.
Динамика материальной точки. Законы сохранения. Основы специальной теории
относительности. Неинерциальные системы отсчета. Кинематика абсолютно твердого
тела. Динамика абсолютно твердого тела. Колебательное движение. Деформации и
напряжения в твердых телах. Механика жидкостей и газов. Волны в сплошной среде и
элементы акустики.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: систему единиц измерений физических величин и их размерности; законы
Ньютона, законы сохранения импульса, момента импульса и энергии, методы и приемы
решения задач из раздела «Механика»;
уметь: выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей
деятельности и формулировать такие задачи;
использовать методы физических
исследований механических процессов; использовать законы механики при решении
профессиональных задач;
владеть: системным научным анализом проблем (как природных, так и
профессиональных) различного уровня сложности; методологией исследования в области
физики.
5. Общая трудоемкость дисциплин. 6 зачётных единиц (216 академических часов).
6. Формы контроля. Экзамен (2 семестр)
Б.1.Б.9.2. Молекулярная физика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП:
Дисциплина «Молекулярная физика» относится к базовой части профессионального
цикла.
Для освоения дисциплины «Молекулярная физика» используются знания, умения и виды
деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Физика», «Математика»
на предыдущем уровне образования, а также студентами в ходе изучения дисциплин:
«Элементарная физика и математика», «Механика», «Математический анализ». Освоение
данной дисциплины является необходимой основой для изучения других разделов курса
«Общая физика», а также таких дисциплин, как «Термодинамика и статистическая
физика», «Физика конденсированного состояния», «Кристаллофизика».
2. Цель изучения дисциплины
формирование систематических знаний в области молекулярной физики, раскрытие сути
физических явлений и закономерностей, исходя из молекулярного строения вещества;
изучение особенностей молекулярной формы движения, а также овладение методами
изучения систем многих частиц.
Ознакомление студентов с основными методами наблюдения, измерения и
экспериментирования; развитие навыков использования теоретического знания для
решения практических задач, как в области физики, так и на границах физики с другими
областями знаний.
Формирование у студентов естественнонаучного мировоззрения, а также умения
использовать знания математики, биологии, химии, приобретенные в школе и
приобретаемые в вузе, для объяснения реальных физических явлений, способствовать
более глубокому их пониманию.
3. Структура дисциплины
Динамический, термодинамический и статистический подходы к изучению молекулярных
систем. Основы молекулярно- кинетической теории газов. Процессы переноса. Основы
термодинамики. Фазовые переходы I и II рода. Реальные газы и жидкости. Твердые тела.
4.Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основные методы описания молекулярных систем; взаимосвязь между реальными
физическими явлениями и термодинамическими
параметрами; систему единиц
измерений физических величин и их размерности.
уметь: оценивать результаты эксперимента, готовить отчетные материалы о проведенной
исследовательской работе; анализировать информацию по физике из различных
источников с разных точек зрения, оценивать, представлять в доступном для других виде;
владеть: методологией исследования в области молекулярной физики; навыками
применения современного математического инструментария при моделировании
физических процессов.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 5 зачетных единиц (180 академических часов).
6. Формы контроля. Экзамен (3 семестр).
Б.1.Б.9.3. Электричество и магнетизм
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Электричество и магнетизм» относится к модулю «Общая физика»
профессионального цикла. Для освоения дисциплины «электричество и магнетизм»
используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения
предметов «Физика», «Математика» на предыдущем уровне образования, а также
студентами в ходе изучения дисциплин: «Элементарная математика», «Основы физики»,
«Высшая математика». Освоение данной дисциплины является необходимой основой для
изучения таких дисциплин, как «Электродинамика», «Атомная физика», «Теоретическая
физика», «Астрофизика»,
2. Цель изучения дисциплины
Формирование у студентов современного естественнонаучного мировоззрения; освоение
ими современного стиля физического мышления; выяснение физического смысла
электрического и магнитного поля, а также основных законов электромагнетизма.
3. Структура дисциплины
Электростатика.
Проводники
в
электростатическом
поле.
Диэлектрики
в
электростатическом
поле.
Постоянный
электрический
ток.
Механизмы
электропроводности. Контактные явления. Магнетики. Объяснение диамагнетизма.
Объяснение парамагнетизма по Ланжевену. Ферромагнетики и их основные свойства.
Электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля. Электромагнитные колебания.
Переменный ток. Технические применения переменного тока. Уравнения Максвелла в
интегральной и дифференциальной форме. Излучение электромагнитных волн.
4.Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения студент должен:
знать: законы электростатики, постоянного тока и теорию электромагнитного поля;
методы и приемы решения конкретных задач из раздела электричества;
уметь: выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей
деятельности (электрические и магнитные свойства твердого тела) и формулировать такие
задачи; использовать методы физических исследований электрических процессов;
использовать законы электромагнетизма при решении профессиональных задач связанных
со свойствами твердого тела и полупроводников;
владеть: системным научным анализом проблем (как природных, так и
профессиональных) различного уровня сложности; методологией исследования в области
физики.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 6 зачетных единиц (216 академических часов).
6. Формы контроля. Экзамен (4 семестр).
Б.1.Б.9.4. Оптика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Оптика» относится к базовой части профессионального цикла.
Для освоения дисциплины «Оптика» используются знания, умения и виды деятельности,
сформированные в процессе изучения предметов «Физика», «Математика» на
предыдущем уровне образования, а также студентами в ходе изучения дисциплин:
«Элементарная математика», разделов курса общая физика: «Механика», «Молекулярная
физика» и «Электричество». Для успешного изучения оптики студенты должны иметь
хорошую математическую подготовку. Освоение данной дисциплины является
необходимой основой для изучения таких дисциплин, как «Теоретическая физика»,
«Электродинамика», «Астрофизика».
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины является: изучение целостного курса «Оптика» совместно с другими
дисциплинами цикла; формирование у студентов современного естественнонаучного
мировоззрения на волновую и корпускулярную (квантовую) теорию света, а также
основных законов геометрической, волновой и квантовой оптики.
3. Структура дисциплины
Основы электромагнитной теории света. Модулированные волны. Явление
интерференции. Когерентность волн. Многолучевая интерференция. Явление дифракции.
Понятие о теории дифракции Кирхгофа. Дифракция и спектральный анализ. Дифракция
волновых пучков. Дифракция на многомерных структурах. Поляризация света. Отражение
и преломление света на границе раздела изотропных диэлектриков. Световые волны в
анизотропных средах. Интерференция поляризованных волн. Индуцированная
анизотропия оптических свойств. Дисперсия света. Основы оптики металлов. Рассеяние
света в мелкодисперсных и мутных средах. Нелинейные оптические явления.
Классические
модели
излучения
разреженных
сред.
Тепловое
излучение
конденсированных сред. Основные представления о квантовой теории излучения света
атомами и молекулами. Усиление и генерация света.
4.Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения студент должен:
знать: законы геометрической, волновой и квантовой оптики; методы и приемы решения
конкретных задач из раздела «Оптика»;
уметь: выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей
деятельности (оптические свойства твердого тела) и формулировать такие задачи;
использовать методы физических исследований оптических процессов; уметь
использовать законы волновой и квантовой оптики при решении профессиональных задач
связанных со свойствами твердого тела и полупроводников;
владеть: методологией исследования в области оптики.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 4 зачетные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля. Экзамен (5 семестр).
Б.1.Б.9.5. Атомная физика. Физика атомного ядра и элементарных частиц.
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Атомная физика» относится базовым дисциплинам математического и
естественнонаучного цикла основной образовательной программы.
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах образовательной программы
бакалавра по направлению Радиофизика: модули «Математика» и «Теоретическая
физика», а также основных разделов «Механика», «Электричество и магнетизм»,
«Оптика» базовой части цикла математических и естественнонаучных дисциплин.
2. Цели изучения дисциплины
Цель курса заключается в формировании целостного и достаточно современного
представления о строении материи на всех ее основных структурных уровнях, а также об
электромагнитных свойствах вещества. Сформировать у студентов единую, стройную,
логически непротиворечивую физическую картину окружающего нас мира природы.
Научить студентов основам постановки и проведения физического эксперимента с
последующим анализом и оценкой полученных результатов.
3. Структура дисциплины
Развитие квантовых представлений. Введение в аппарат физики микрообъектов.
Энергетические состояния и спектры излучения водородоподобных атомов. Орбитальный
и спиновый моменты электрона. Многоэлектронные атомы. Квантовая статистика.
Квантовые свойства твердого тела. Модели ядра. Фундаментальные частицы.
4.Требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения модуля «Общая физика» формируются следующие компетенции:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения студент должен
Знать: физические модели, отражающие свойства реального мира; основные физические
законы, их математическое выражение и границы применимости;
Уметь: практически применять теоретические знания, методы теоретического и
экспериментального исследования при решении физических задач;
Владеть: навыками применения математического аппарата для решения физических
задач.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 4 зачетные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля. Экзамен (6 семестр).
Б.1.Б.10. Модуль «Общий физический практикум»
Б.1.Б.10. 1.Общий физический практикум. Механика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Общий физический практикум. Механика» является базовой частью модуля
«Общий физический практикум» профессионального цикла. Основные положения
дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих
дисциплин: общая физика (разделы: механика, молекулярная физика, электричество и
магнетизм, оптика, атомная физика и физика атомного ядра и элементарных частиц) –
базовая (общепрофессиональная) часть профессионального цикла.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины «Общий физический практикум» является: изучение целостного курса
общей физики, включающего экспериментальное исследование явлений и законов
механики.
3. Структура дисциплины
Механика: Кинематика материальной точки. Динамика материальной точки. Законы
сохранения. Кинематика абсолютно твердого тела. Динамика абсолютно твердого тела.
Колебательное движение. Деформации и напряжения в твердых телах. Механика
жидкостей и газов. Волны в сплошной среде и элементы акустики.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1
В результате изучения модуля студент должен
знать: методы и приемы проведения современного физического эксперимента;
уметь: работать с современной научной аппаратурой, проводить измерения основных
механических и физических параметров твердых тел, газов и жидкостей;
владеть: фундаментальными понятиями, законами и теориями современной физики, а
также методами физического исследования вещества.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачётные единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля. Зачет (2 семестр)
Б.1.Б.10. 2.Общий физический практикум. Молекулярная физика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Общий физический практикум. Молекулярная физика» является базовой
частью модуля «Общий физический практикум» профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: общая физика (разделы: электричество и магнетизм,
оптика, атомная физика и физика атомного ядра и элементарных частиц) – базовая
(общепрофессиональная) часть профессионального цикла.
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Общий физический практикум. Молекулярная физика» является:
изучение целостного курса общей физики, включающего экспериментальное
исследование явлений и законов молекулярной физики и термодинамики,
3. Структура дисциплины
Молекулярная физика: Идеальный газ. Распределение молекул газа по скоростям.
Броуновское движение. Термодинамический подход к описанию молекулярных явлений.
Первое начало термодинамики. Второе начало термодинамики. Понятие энтропии
термодинамической системы. Реальные газы и жидкости. Поверхностные явления в
жидкостях. Твердые тела. Фазовые переходы первого и второго рода. Явления переноса.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: методы и приемы проведения современного физического эксперимента;
уметь: работать с современной научной аппаратурой, проводить измерения основных
механических и физических параметров твердых тел, газов и жидкостей;
владеть: фундаментальными понятиями, законами и теориями современной физики, а
также методами физического исследования вещества.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачётные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (3 семестр)
Б.1.Б.10. 3.Общий физический практикум. Электричество и магнетизм
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Общий физический практикум. Электричество и магнетизм» является
базовой частью модуля «Общий физический практикум» профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: общая физика (разделы: атомная физика и физика
атомного ядра и элементарных частиц) – базовая (общепрофессиональная) часть
профессионального цикла.
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Общий физический практикум. Электричество и магнетизм»
является: изучение целостного курса общей физики, включающего экспериментальное
исследование явлений и законов электричества и магнетизма,
3. Структура дисциплины
Электричество и магнетизм: Электростатика. Проводники в электростатическом поле.
Диэлектрики в электростатическом поле. Постоянный электрический ток. Контактные
явления. Электромагнитная индукция. Электромагнитные колебания.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: методы и приемы проведения современного физического эксперимента;
уметь: работать с современной научной аппаратурой, проводить измерения основных
механических и физических параметров твердых тел, газов и жидкостей;
владеть: фундаментальными понятиями, законами и теориями современной физики, а
также методами физического исследования вещества.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачётные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (4 семестр)
Б.1.Б.10. 4.Общий физический практикум. Оптика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Общий физический практикум. Оптика» является базовой частью модуля
«Общий физический практикум» профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: общая физика (разделы: атомная физика и физика
атомного ядра и элементарных частиц) – базовая (общепрофессиональная) часть
профессионального цикла.
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Общий физический практикум» является: изучение целостного курса
общей физики, включающего экспериментальное исследование явлений и законов оптики.
3. Структура дисциплины
Явление интерференции. Явление дифракции. Дифракция и спектральный анализ.
Поляризация света. Отражение и преломление света на границе раздела изотропных
диэлектриков. Интерференция поляризованных волн. Дисперсия света. Тепловое
излучение конденсированных сред. Усиление и генерация света.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: методы и приемы проведения современного физического эксперимента;
уметь: работать с современной научной аппаратурой, проводить измерения основных
механических и физических параметров твердых тел, газов и жидкостей;
владеть: фундаментальными понятиями, законами и теориями современной физики, а
также методами физического исследования вещества.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачётные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (5 семестр)
Б.1.Б.10. 5.Общий физический практикум. Атомная физика. Физика атомного ядра и
элементарных частиц
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Общий физический практикум. Атомная физика. Физика атомного ядра и
элементарных частиц» является базовой частью модуля «Общий физический практикум»
профессионального цикла. Основные положения дисциплины должны быть использованы
в дальнейшем при изучении следующих дисциплин: теоретическая физика – базовая
(общепрофессиональная) часть профессионального цикла.
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Общий физический практикум» является: изучение целостного курса
общей физики, включающего экспериментальное исследование явлений и законов
атомной физики и физики ядра и элементарных частиц.
3. Структура дисциплины
Физика атомов и атомных явлений: Волны и кванты. Основные экспериментальные
данные о строении атома. Основы квантовомеханических представлений о строении
атома. Электромагнитные переходы в атомах. Макроскопические квантовые явления.
Статистические распределения Ферми – Дирака и Бозе – Эйнштейна. Энергия Ферми.
Физика атомного ядра и частиц: Свойства атомных ядер. Радиоактивность. Ядерные
реакции. Взаимодействие ядерного излучения с веществом.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: методы и приемы проведения современного физического эксперимента;
уметь: работать с современной научной аппаратурой, проводить измерения основных
механических и физических параметров твердых тел, газов и жидкостей;
владеть: фундаментальными понятиями, законами и теориями современной физики, а
также методами физического исследования вещества.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля Зачет (6 семестр)
Б.3.Б.11. Модуль «Теоретическая физика»
Б.1.Б.11.1. Теоретическая механика. Механика сплошных сред
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Теоретическая механика. Механика сплошных сред» является базовой
частью модуля «Теоретическая физика» профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: теоретическая физика, физика полупроводников –
базовая (общепрофессиональная) часть профессионального цикла;
линейные и
нелинейные уравнения физики - базовая (общепрофессиональная) часть модуля «Методы
математической физики». Изучение данной дисциплины базируется на вузовской
подготовке студентов по высшей математике и общей физики
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Теоретическая механика. Механика сплошных сред» является:
научить студентов основным понятиям, общим принципам, законам и методам для
решения физических задач, относящихся к разделу «теоретическая физика», что должно
способствовать более глубокому пониманию теории специальных разделов физики,
изучаемых в рамках данной специальности.
3. Структура дисциплины
Частица и материальная точка. Теория относительности Галилея и Эйнштейна.
Нерелятивистские и релятивистские уравнения движения частицы. Взаимодействия
частиц, поля. Законы сохранения. Общие свойства одномерного движения. Колебания.
Движение в центральном поле. Система многих взаимодействующих частиц. Рассеяние
частиц. Механика частиц со связями, уравнения Лагранжа. Принцип наименьшего
действия. Движение твердого тела. Движение относительно неинерциальных систем
отсчета. Колебания систем со многими степенями свободы. Нелинейные колебания.
Канонический формализм, уравнения Гамильтона, канонические преобразования, теорема
Лиувилля. Метод Гамильтона – Якоби, адиабатические инварианты.
Система многих частиц как континуум. Скалярные, векторные и тензорные поля. Явления
переноса. Континуальные уравнения сохранения, уравнение состояния, замкнутая система
уравнений гидродинамики. Течения в идеальной жидкости.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: В результате изучения дисциплины студенты должны овладеть системой понятий
и основных положений теоретической механики, получить знания, необходимые для
решения различных уравнений, используемых в теоретической механике, а также
научится практически применять соответствующий математический аппарат к решению
различных задач.
Уметь: Самостоятельно ставить решать задачи как теоретического так прикладного
характера с использованием соответствующих знаний из высшей математики и т.д.
Владеть: описанием движения различных механических систем с единых позиций
аналитической (лагранжевой и гамильтоновой) механики;
5. Общая трудоемкость дисциплины 6 зачётных единиц (216 академических часов)
6. Формы контроля Экзамен (5 семестр), зачет (4 семестр)
Б.1.Б.11.2. Электродинамика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Электродинамика» является базовой частью модуля «Теоретическая
физика» профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: теоретическая физика, физика конденсированного
состояния вещества – базовая (общепрофессиональная) часть профессионального цикла;
линейные и нелинейные уравнения физики - базовая (общепрофессиональная) часть
модуля «Методы математической физики» .
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Электродинамика» является: научить студентов основным понятиям,
общим принципам и законам для решения физических задач, относящихся к разделу
«Электродинамика» (теория поля) теоретической физики, что должно способствовать
более глубокому пониманию теории специальных разделов физики, изучаемых в рамках
данной специальности.
3. Структура дисциплины
Микроскопические уравнения Максвелла. Сохранение заряда, энергии, импульса, момента
импульса. Потенциалы электромагнитного поля; калибровочная инвариантность.
Мультипольные разложения потенциалов. Решения уравнений для потенциалов
(запаздывающие потенциалы). Электромагнитные волны в вакууме. Излучение и
рассеяние, радиационное трение.
Принцип относительности. Релятивистская кинематика и динамика, четырехмерный
формализм. Преобразования Лоренца. Тензор электромагнитного поля. Тензор энергииимпульса электромагнитного поля. Ковариантная запись уравнений и законов сохранения
для электромагнитного поля и для частиц. Законы преобразования для напряженностей
полей, для частоты и волнового вектора электромагнитной волны. Усреднение уравнений
Максвелла в среде, поляризация и намагниченность среды, векторы индукции и
напряженностей полей. Граничные условия. Электростатика проводников и диэлектриков.
Пондеромоторные
силы.
Постоянное
магнитное
поле.
Ферромагнетизм.
Квазистационарное электромагнитное поле, скин-эффект. Уравнения электромагнитных
волн. Дисперсия диэлектрической проницаемости, поглощение, формулы КрамерсаКронига. Фазовая и групповая скорости в диспергирующей среде. Отражение и
преломление.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: методы и приемы решения задач по электродинамике (теории поля): метод
мультипольного разложения, методы векторного и скалярного потенциалов, метод
запаздывающих потенциалов и т. д. с учетом границ их применимости;
уметь: приводить к формальному виду условия реальных физических и инженерных
задач; записывать граничные условия уравнений электродинамики исходя из
фундаментальных физических законов; использовать общие решения математических
задач для поиска решения конкретных физических задач;
Владеть: навыками описания движения различных сред (газов, жидкостей, твердых
деформируемых сред и т.д.) с единых позиций механики сплошных сред; на примерах
решения конкретных задач механики сплошных сред закрепить теоретические знания,
полученные студентами при изучении курсов дифференциальных уравнений, теории
функций комплексного переменного и уравнений математической физики.
5. Общая трудоемкость дисциплины 6 зачётных единиц (216 академических часов)
6. Формы контроля Экзамен (6 семестр), зачет (5 семестр)
Б.1.Б.11.3. Квантовая теория
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Квантовая теория» является базовой частью модуля «Теоретическая
физика» профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: теоретическая физика, физика полупроводников –
базовая общепрофессиональная) часть профессионального цикла; линейные и
нелинейные уравнения физики - базовая (общепрофессиональная) часть модуля «Методы
математической физики» .
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Квантовая теория» является: научить студентов основным понятиям,
общим принципам, законам и методам для решения физических задач, относящихся к
разделу «Квантовая теория» теоретической физики, что должно способствовать более
глубокому пониманию теории специальных разделов физики, изучаемых в рамках данной
специальности.
3. Структура дисциплины
Дуализм явлений микромира, дискретные свойства волн, волновые свойства частиц.
Принцип неопределенностей. Принцип суперпозиции. Наблюдаемые и состояния. Чистые
и смешанные состояния. Эволюция состояний и физических величин. Соотношения
между классической и квантовой механикой. Общие свойства одномерного движения
гармонического осциллятора. Туннельный эффект. Квазиклассическое движение. Теория
возмущений. Теория момента. Движение в центрально-симметричном поле. Спин.
Принцип тождественности одинаковых частиц. Атом. Периодическая система элементов
Менделеева. Химическая связь, молекулы. Общая теория переходов.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: методы и приемы решения задач по квантовой механике: методы определения
состояний квантовых систем;
уметь: приводить к формальному виду условия реальных физических и инженерных
задач; записывать граничные условия уравнений квантовой механики исходя из
фундаментальных физических законов; использовать общие решения математических
задач для поиска решения конкретных физических задач;
владеть: навыками в решении задач по расчету состояний и энергий различных
квантовых систем, в рамках границ применимости изученных методов.
5. Общая трудоемкость дисциплины 6 зачётных единиц (216 академических часов)
6. Формы контроля Экзамен (7 семестр), зачет (6 семестр)
Б.1.Б.11.4. Физика конденсированного состояния. Термодинамика. Статистическая
физика. Физическая кинетика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Физика конденсированного состояния.Термодинамики. Статистическая
физики» является базовой частью модуля «Теоретическая физика» профессионального
цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: теоретическая физика, физика полупроводников –
базовая (общепрофессиональная) часть профессионального цикла;
линейные и
нелинейные уравнения физики - базовая (общепрофессиональная) часть модуля «Методы
математической физики».
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Физика конденсированного состояния. Термодинамики.
Статистическая физика» является: научить студентов основным понятиям, общим
принципам, законам и методам для решения физических задач, относящихся к разделу
«Физика конденсированного состояния. Термодинамики. Статистическая физика»»
теоретической физики, что должно способствовать более глубокому пониманию теории
специальных разделов физики, изучаемых в рамках данной специальности.
3. Структура дисциплины
Адиабатический принцип Борна – Эренфеста. Состояния электронов в кристаллической
решетке. Зоны Бриллюэна, энергетические зоны. Примеси и примесные уровни. Дефекты.
Статистика носителей заряда. Неравновесные электроны и дырки. Рассеяния носителей
заряда, проводимость, и кинетические свойства диэлектриков, металлов и
полупроводников. Квазичастицы. Акустические и оптические фононы,. Оптические
свойства диэлектриков, металлов и полупроводников.
4.
Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: квантово - механические подходы при решении соответствующих задач по физике
конденсированного состояния в рамках границ применимости изученных методов;
методы и приемы решения задач по термодинамике и статистической физике:
уметь: использовать общие решения математических задач для поиска решения
конкретных физических задач;
владеть: навыками в решении задач по расчету соответствующих физических величин
характеризующих данное состояние вещества при заданных внешних параметрах,
описания различных неравновесных термодинамических и статистических систем;
использования основных начал термодинамики, распределений Гиббса;
5. Общая трудоемкость дисциплины 6 зачётных единиц (216 академических часов)
6. Формы контроля Экзамен (8 семестр), зачет (7 семестр)
Б.1.Б.12. Модуль» Методы математической физики».
Б.1.Б.12.1. Линейные и нелинейные уравнения физики
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Линейные и нелинейные уравнения физики» является базовой частью
модуля «Методы математической физики» профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин: кристаллофизика, физика наноструктур, физика
полупроводников. Изучение данной дисциплины базируется на вузовской подготовке
студентов по высшей математике и общей физике (разделы: «Механика», «Молекулярная
физика», «Электричество и магнетизм»).
2. Цели изучения дисциплины
Целью освоения дисциплины является изучение целостного курса «Линейные и
нелинейные уравнения физики» совместно с другими дисциплинами цикла; изучение
классификации и основных методов построения решений краевых задач для уравнений
гиперболического, параболического и эллиптического типа.
3. Структура дисциплины
Физические задачи, приводящие к уравнениям в частных производных. Классификация
уравнений в частных производных второго порядка. Общая схема метода разделения
переменных. Специальные функции математической физики. Краевые задачи для
уравнения Лапласа. Уравнения параболического типа. Уравнения гиперболического типа.
Краевые задачи для уравнения Гельмгольца. Понятие о нелинейных уравнениях
математической физики. Метод конечных разностей.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-2, ОПК-3, ПК-2, ПК-3.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: основные типы уравнений с частными производными 2-го порядка; простейшие
задачи, приводящие к уравнениям гиперболического, параболического и эллиптического
типа;
уметь: получать решения краевых задач для уравнений гиперболического,
параболического и эллиптического типа; использовать методы операционного исчисления
и метод последовательных приближений для решения интегральных уравнений;
владеть: навыками решения интегральных уравнений Фредгольма и Вольтера, наиболее
часто встречающиеся специальные функции (цилиндрические и сферические функции);
построения решений краевых задач для уравнений гиперболического, параболического и
эллиптического типа; работы со специальными функциями.
5. Общая трудоемкость дисциплины 4 зачётные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля Экзамен (5 семестр).
Б.1Б.13 Физическая культура
1. Место дисциплины в структуре
основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП
Дисциплина «Физическая культура» является разделом ООП. Для освоения дисциплины
используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения
предметов «Биология», «Физическая культура» на предыдущем уровне образования.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины является формирование систематизированных знаний в области
физической культуры и способности направленного использования разнообразных
средств физической культуры, спорта и туризма для сохранения и укрепления здоровья,
психофизической подготовки и самоподготовки к будущей профессиональной
деятельности.
3. Структура дисциплины
Основы теоретических знаний в области физической культуры. Методические знания и
методико-практические умения. Учебно-тренировочные занятия.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Данная дисциплина способствует формированию следующих общекультурных
компетенций: ОК-8.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основы здорового образа жизни; основы самостоятельных занятий физическими
упражнениями; основы методик развития физических качеств; основные методы оценки
физического состояния; методы регулирования психоэмоционального состояния; средства
и методы мышечной релаксации.
уметь: осуществлять самоконтроль психофизического состояния организма;
контролировать и регулировать величину физической нагрузки самостоятельных занятий
физическими упражнениями; составлять индивидуальные программы физического
самосовершенствования различной направленности; проводить общеразвивающие
физические упражнения и подвижные игры;
владеть: основными жизненно важными двигательными действиями;
навыками
использования физических упражнений с целью сохранения и укрепления здоровья,
физического самосовершенствования.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (2,4 семестр).
Б1.В.ОД.1 Культурология
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ОПП
Дисциплина «Культурология» является вариативной частью гуманитарного, социального
и экономического цикла (блок Б.1) дисциплин подготовки студентов по направлению
подготовки 03.03.02 «Физика». Культурология – вариативная часть гуманитарного,
социального и экономического цикла
2. Цель изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является: ознакомление студентов с культурологией как
наукой, их приобщение к богатству культурологического знания, раскрытие сущности и
структуры культуры, закономерностей её функционирования и развития.
3. Структура дисциплины
Структура и состав современного культурологического знания. Культурология и
философия культуры, социология культуры, культурная антропология. Культурология и
история
культуры.
Теоретическая
и
прикладная
культурология.
Методы
культурологических исследований. Основные понятия культурологии: культура,
цивилизация, морфология культуры. Функции культуры, субъект культуры,
культурогенез, динамика культуры, язык и символы культуры, культурные коды,
межкультурные коммуникации, культурные ценности и нормы, культурные традиции,
культурная
картина
мира,
социальные
институты
культуры,
культурная
самоидентичность, культурная модернизация. Типология культур. Этническая и
национальная, элитарная и массовая культуры. Восточные и западные типы культур.
Специфические и "серединные" культуры. Локальные культуры. Место и роль России в
мировой культуре. Тенденции культурной универсализации в мировом современном
процессе. Культура и природа. Культура и общество. Культура и глобальные проблемы
современности. Культура и личность. Инкультурация и социализация.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОК-6, ОК-7.
В ходе изучения дисциплины студент должен:
знать: основные понятия культурологии, структуру и виды культуры, мировоззренческие,
социально и личностно значимые философские проблемы;
уметь: анализировать социально-значимые процессы и явления;
владеть пониманием социальной значимости своей профессии.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (2 семестр).
Б1.В.ОД.2 Политология
1.
Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП.
Дисциплина включена в базовую часть гуманитарного, социального и экономического
цикла ООП как дисциплина по выбору. К исходным требованиям, необходимым для
изучения дисциплины «Политология», относятся знания, умения и виды деятельности,
сформированные в процессе изучения дисциплин: «История», «Философия».
2.
Цель изучения дисциплины.
Программа учебного курса включает обязательный минимум знаний, изучение которых
позволит овладеть основными положениями и категориями политической науки. Целью
освоения учебной дисциплины «Политология» является усвоение студентами теоретикометодологических основ политической науки, и на этой основе формирование
представлений о гражданских правах и свободах, формах и способах включения в
сложный мир политических отношений, приобретение ими навыков ориентирования в
современных политических процессах различного масштаба и сложности,
соответствующих современному уровню развития российского общества.
3.
Структура дисциплины.
Программа учебной дисциплины «Политология» ориентирована на изучение следующих
вопросов:
- объект и предмет политической науки, взаимосвязь теоретического и прикладного
аспектов в исследовании современной политики;
- общая методология политической науки, основные концептуальные подходы к
исследованию политического процесса;
- исторические модели политической организации общества и формы политических
представлений;
- природа и типология субъектов политических отношений, ролевые функции участников
политического процесса как объект исследования;
- институциональные и организационные, структурные и функциональные аспекты
политического процесса;
- социокультурный подход к анализу политических явлений;
- своеобразие политического опыта стран и народов и его интерпретация в политологии;
- политическое развитие и политическая модернизация;
- технологические аспекты организации политической жизни;
- геополитика и международные политические отношения.
4.
Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
компетенций: ОК-2, ОК-7.
В результате изучения дисциплины «Политология» студент должен:
знать основные понятия и категории политической науки (политика, власть, государство,
политическая система, политическое представительство, политический режим,
политическая культура и др.); основные теоретические перспективы и направления в
изучении политики (марксизм, элитизм, плюрализм, корпоративизм и др.); важнейшие
политические ценности (свобода, политические права, равенство, справедливость и др.);
основные политические институты (государство, бюрократия, политические партии,
партийные системы, группы давления, выборы и др.); возможности и условия участия
граждан в политике; основные характеристики политического процесса в современной
России и т.д.
уметь выражать и обосновывать свою позицию по основным событиям или явлениям
политической жизни; сопоставлять политические системы различных государств;
определять принадлежность конкретного государства к тому или иному типу
политического режима, форме правления и государственно-территориального устройства;
анализировать программы и избирательные платформы политических партий и
кандидатов; самостоятельно анализировать тенденции современного политического
развития общества; участвовать в дискуссиях по актуальным вопросам, проблемам и
перспективам этого развития и т.п.
владеть: следующим: ориентирование в политической действительности, устное и
письменное изложение своего собственного понимания протекания политических
процессов; применение накопленного в учебном процессе опыта в самостоятельной
библиографической и информационной работе с бумажными и электронными
источниками политических знаний; анализ и сопоставление, оценка информации о
политике полученной из различных источников; принятие рационально-обоснованных
политических решений в конкретных жизненных ситуациях и пр.
5.
Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6.
Формы контроля. Зачет (7 семестр).
Б1.В.ОД.3 Культура речи
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Гуманитарный, социальный и экономический цикл.
Для изучения курса русского языка и культуры речи особое значение имеет хорошее
знание студентом таких дисциплин гуманитарного, социального и экономического цикла,
как психология, философия, социология.
2.Цель изучения дисциплины.
Цели освоения дисциплины: формирование и развитие у будущего специалиста участника профессионального общения комплексной коммуникативной компетенции на
русском языке, представляющей собой совокупность знаний, умений, способностей,
инициатив личности, необходимых для установления межличностного контакта в
социально-культурной, профессиональной (учебной, научной, производственной и др.)
сферах и ситуациях человеческой деятельности.
3.Структура дисциплины.
Курс состоит из четырех разделов. Раздел 1. Структурные и коммуникативные свойства
языка. Раздел 2. Культура речи. Раздел 3. Речевое общение. Раздел 4. Основы ораторского
искусства.
4.Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих
компетенций: ОК-5, ОК-7.
В результате изучения дисциплины «Культура речи» студент должен:
Знать: нормы русского литературного языка, основы речевой профессиональной
культуры.
уметь: - осуществлять речевое общение в письменной и устной форме в социально и
профессионально значимых сферах: социально-бытовой, социокультурной, научнопрактической, профессиональной - анализировать и создавать профессионально значимые
типы высказываний.
Владеть: системой знаний русского языка на всех уровнях: фонетическом,
словообразовательном, лексическом, морфологическом, синтаксическом; - нормами
и правилами речевого поведения, составляющими суть профессионального общения.
5.Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля. Зачет (1 семестр).
Б.1.В.ОД.4. История естествознания и техники
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина относится к вариативной части математического и естественнонаучного
цикла учебного плана ООП.
2. Цель изучения дисциплины
Формирование компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВПО, овладение
научным методом познания, развитие познавательной потребности, овладение основами
физики как фундаментальной науки, выработка навыков самостоятельной учебной
деятельности.
3.Структура дисциплины.
Введение. Основные этапы развития естествознания и техники.
Современное
естествознание и техника.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных и профессиональных
компетенций: ОПК-4, ПК-9.
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать: предмет истории науки и техники; основные этапы развития естественной науки и
техники; основные достижения естественной науки и техники.
Уметь: получать ответы при решении физических задач, тематика которых соответствует
содержанию учебной дисциплины; применять знание элементарной физики для анализа
физических ситуаций; давать словесное описание естественнонаучных экспериментов;
оценивать научно-техническую информацию в СМИ.
Владеть: навыками грамотного использования физического научного языка;
использования международной системы единиц измерения физических величин СИ при
физических расчетах и формулировке физических закономерностей; применения метода
оценки порядка физических величин при их расчетах; численных расчетов физических
величин при решении физических задач (на примере механики материальной точки).
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (1 семестр).
Б.1.В.ОД.5 Адаптационный курс физики
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП
Дисциплина «Адаптационный курс физики» включена в блок дисциплин по выбору
студента математического и естественнонаучного цикла ООП. К исходным требованиям,
необходимым для изучения дисциплины «Адаптационный курс физики», относятся
знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения физики в
средней общеобразовательной школе,
Дисциплина «Адаптационный курс физики» является основой для изучения дисциплин
«Общая физика», «Общий физический практикум».
2. Цель изучения дисциплины
Целью курса является упорядочение и систематизация научной информации по основным
разделам физики, полученных студентами в средней общеобразовательной школе, а также
овладение теоретическими и экспериментальными методами решения физических задач и
выработка у студентов навыков самостоятельной учебной деятельности.
3. Структура дисциплины
Механика. Молекулярная физика. Электричество и магнетизм. Оптика. Квантовая физика.
4. Основные образовательные технологии
В процессе изучения дисциплины используется как традиционные, так и инновационные
технологии проектного, игрового, ситуативно-ролевого, объяснительно-иллюстративного
обучения.
5. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-7, ОПК -1.
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать: физические законы и явления;
Уметь: раскрывать физический смысл задачи и вводить упрощающие условия;
Владеть: навыками грамотного изложения теоретического материала; рациональной
записи условий задачи; проведения анализа, исследования и оценки полученных в
процессе решения задачи результатов.
6. Общая трудоемкость дисциплины 5 зачетных единиц (180 академических часов)
7. Формы контроля Зачёт (1 семестр).
Б.1.В.ОД.6 Современные языки программирования
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина включена в базовую часть профессионального цикла ООП. К исходным
требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Языки и методы
программирования», относятся знания, умения и виды деятельности, которые
сформированы на предшествующем уровне образования абитуриента.
Дисциплина «Современные языки программирования» является основой для изучения
дисциплин вариативной части профессионального цикла, а также для прохождения
практикума на ЭВМ.
Дисциплина «Языки и методы программирования» является частью модуля
«Информатика», включенного в базовую часть профессионального цикла ООП.
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения учебной дисциплины «Языки и методы программирования» является
приобретение знаний основ языков программирования высокого уровня и структурного
подхода как технологии разработки программного обеспечения, формирование
общекультурных и профессиональных компетенций, необходимых для осуществления
профессиональной деятельности.
3. Структура дисциплины
Введение в программирование. Основы языка Delphi Pascal. Работа со структурами
данных в Delphi Pascal. Программирование рекурсивных алгоритмов.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОПК-4, ОПК-5.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основные конструкции языков программирования высокого уровня, основные
структуры данных, применяемые в программировании, базовые алгоритмы их обработки,
основы структурного программирования и рекурсивного подхода;
уметь: применять различные структуры данных и подходы к созданию программ решения
задач на языках программирования высокого уровня, а также современные средства
поддержки технологии программирования;
владеть: навыками создания программ на языках программирования высокого уровня
средствами современных интегрированных сред разработки программных продуктов.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 4 зачетные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля. Экзамен (3 семестр).
Б.1.В.ОД.7 Интегрированные математические пакеты ЭВМ
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина включена в базовую часть профессионального цикла ООП. К исходным
требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Вычислительная физика»,
относятся знания, умения и виды деятельности, которые сформированы на
предшествующем уровне образования абитуриента.
Дисциплина «Интегрированные математические пакеты ЭВМ» является основой для
изучения
дисциплин вариативной части профессионального цикла, а также для
прохождения практикума на ЭВМ.
2. Цель изучения дисциплины.
Целью изучения дисциплины является: ознакомление с основными математическими
пакетами и прикладными программами для инженерных расчетов. Интеграция
инженерных пакетов с офисными программами. Использование прикладных программ
при выполнении расчетов, решений систем, построение графиков и т.д.
3. Структура дисциплины
Знакомство с MathLab, Mathcad, Maple. Простейшие приемы работы, редактирование
документов, работа с файлами, работа с графикой, Форматирование объектов,
вычисления, векторные и матричные операции, решение уравнений и систем, обработка
данных и статистика, программирование в cреде MathLab, Mathcad, Maple.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОПК-4, ПК-5.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: Основные математические пакеты, принципы их реализации, принципы
выполнения расчетов, решение систем, построение графиков и т.д.
уметь: работать в среде MathLab, Mathcad, Maple, используя для этого современные
технические средства, а также иметь возможность самостоятельного освоения других
инженерных пакетов.
владеть: Навыками работы в интегрированной математической среде MathLab, Mathcad,
Maple.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачетные единицы (108 академических часов)
6. Формы контроля. Зачет(4 семестр).
Б.1.В.ОД.8. Электрорадиотехника с основами электроники
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Электрорадиотехника с основами электроники» включена в базовую часть
профессиональную цикла ООП. К исходным требованиям, необходимым для изучения
дисциплины «Электрорадиотехника с основами электроники», относятся знания, умения и
виды деятельности, сформированные в процессе изучения физики в средней
общеобразовательной школе, и закрепленные на дисциплине «Общая физика», раздела
«электричество и магнетизм».
Дисциплина «Электрорадиотехника с основами электроники» является основой для
осуществления дальнейшей профессиональной деятельности.
Дисциплина «Электрорадиотехника с основами электроники» является самостоятельной
дисциплиной.
2. Цели изучения дисциплины
Дать базовые знания и сформировать компетентность студентов по дисциплине
«Электрорадиотехника с основами электроники».
3. Структура дисциплины
Электрические и магнитные цепи. Электромагнитные устройства и электрические
машины. Основы электроники и электрические измерения.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-8, ПК-2.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основные законы электротехники и радиотехники для электрических и магнитных
цепей, методы измерения электрических и магнитных величин, принципы работы
основных электрических машин, приборов и аппаратов, их рабочие характеристики,
параметры современных полупроводниковых устройств: усилителей, генераторов,
вторичных источников питания, цифровых преобразователей.
Уметь: читать электрические и электронные схемы, грамотно применять в своей работе
электротехнические, радиотехнические и электронные устройства и приборы, первичные
преобразователи и исполнительные механизмы.
Владеть: спецификой работы современных микропроцессорных систем управления и
сбора информации.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 5 зачётных единиц (180 академических часов)
6. Формы контроля. Зачет (6 семестр), экзамен (7 семестр).
Б.1.В.ОД.9 Астрономия
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина является базовой частью модуля «Методы математической физики»
профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки
03.03.02 «Физика». Изучение данной дисциплины базируется на вузовской подготовке
студентов по высшей математике и общей физике (разделы: «Механика», «Молекулярная
физика», «Электричество и магнетизм»).
2. Цель изучения дисциплины
Целью освоения дисциплины является формирование систематизированных знаний
студентов в области астрофизики; формирование современной астрономической картины
мира как части естественнонаучной картины мира;
3. Структура дисциплины
Основные методы и инструменты астрофизики. Физика Солнца. Физическая природа тел
Солнечной системы. Природа и эволюция звёзд. Наша Галактика. Внегалактическая
астрономия. Основы космологии. Космологические модели. Космогония звёзд и
межзвездная среда. Галактики и квазары, классическая космология и очень ранняя
Вселенная. Применение физических законов к изучению космических объектов (звезды,
космическая плазма) и Вселенной в целом.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: результаты наблюдений и экспериментов в области астрономии; данные по
основным объектам Вселенной; современное состояние, теоретические работы, связанные
с объяснением физической природы небесных тел;
уметь: использовать знания по физике и общей астрономии при объяснении физической
природы небесных тел и описании астрономических явлений; излагать современную
астрономическую картину мира;
владеть: навыками наблюдений, теоретическими и компьютерными методами
астрономических исследований.
5. Общая трудоемкость дисциплины 5 зачётных единиц (180 академических часов)
6. Формы контроля Зачет (7 семестр), экзамен (8 семестр).
Б.1.В.ОД.10 Физика полупроводников
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Физика полупроводников» является базовой частью модуля
профессионального.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем в
практической профессиональной деятельности выпускника – бакалавра физики. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей математике
и квантовой физике.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины является: изучение целостного курса «Физика полупроводников»
совместно с другими дисциплинами цикла; формирование у студентов современных
представлений о роли физики полупроводников в современной микро - и
наноэлектронике.
3. Структура дисциплины
Введение в физику полупроводников. Кристаллическая решетка. Энергетическая
структура твердых тел. Статика носителей заряда в собственных и примесных
полупроводниках. Оптические свойства. Фотоэлектрические эффекты. Диффузия
носителей заряда. Эффект Дембера.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: основы зонной теории; основные сведения о структуре и характеристики
полупроводников, механизмы поглощения света в полупроводниках; фотоэлектрических
и фотомагнитных эффектах в полупроводниках;
уметь: рассчитывать концентрацию носителей заряда в полупроводниках; определять и
анализировать основные полупроводниковые материалы.
владеть: фундаментальными понятиями, явления и эффектами современной теории
полупроводников, а также методами физического исследования полупроводников;
некоторыми основными методами изучения структуры твердых тел;
5. Общая трудоемкость дисциплины 6 зачётных единиц (216 академических часов)
6. Формы контроля Экзамены (6, 7 семестры)
Б.1.В.ОД.11 Кристаллофизика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Кристаллофизика» является базовой частью модуля профессионального
цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем в
практической профессиональной деятельности выпускника – бакалавра физики. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей физики и теоретической физики.
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины является изучение целостного курса «Кристаллофизика» совместно с
другими дисциплинами цикла; включающего основной принцип симметрии в
кристаллофизике и тензорное описание физических свойств кристаллов.
3. Структура дисциплины
Симметрия кристаллов: Точечные и пространственные (федоровские) группы. Обратная
решетка. Дифракция в кристаллах. Основные методы экспериментального определения
структуры кристаллов. Основные формулы структурной кристаллографии.
Тензорное описание физических свойств кристаллов. Кристаллофизические системы
координат.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: методы и приемы решения прикладных задач по расчету основных параметров
кристаллических тел;
уметь: работать с современной научной аппаратурой, проводить измерения основных
физических параметров кристаллов;
владеть: фундаментальными понятиями, законами и теориями современной теории
кристаллов, а также методами тензорного описания физических свойств кристаллов;
5. Общая трудоемкость дисциплины 3 зачётные единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля Экзамен (5 семестр)
Б.1.В.ОД.12 Физика наноструктур
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Физика наноструктур» является базовой частью модуля профессионального
цикла (блок Б.3) дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки 011200
«Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем в
практической профессиональной деятельности выпускника – бакалавра физики. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей физики и теоретической физики.
2. Цели изучения дисциплины
Целью дисциплины «Физика наноструктур» является изучение современных
представлений о физических основах нанообъектов, основ нанотехнологий, современного
состоянию нанотехнологий и тенденций их развития механики.
3. Структура дисциплины
Современное состояние нанотехнологий и тенденции их развития. Физические основы
нанотехнологий. Основные типы наносистем. Квантовые ямы, нити, точки. Сверхрешетки.
Гетероструктуры. Нанокластеры. Графен. Нанотрубки и фуллерены. Пористые и
композитные
системы.
Технологии
изготовления
и
методы
исследования
наносистем. Инструменты нанотехнологий. Технологии изготовления наносистем по
принципу «снизу вверх» и «сверху вниз». Самоорганизация и самосборка в
нанотехнологиях. Применение наноразмерных систем в электронике. Особенности
электропроводности
наноразмерных
систем.
Одноэлектронные
устройства.
Спинотроника. Квантовая оптоэлектроника. Лазеры с квантовыми ямами и точками.
Каскадные
лазеры.
Нанотехнологии
в
различных
отраслях
народного
хозяйства. Перспективы развития нанотехнологий.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основные сведения о наноструктурах и их характеристиках; основы
нанотехнологий;
Уметь: определять и анализировать структуру нанообъектов;
Владеть: навыками расчета некоторых наносистем;
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачётные единицы (108 академических часов)
6. Формы контроля. Экзамен (6 семестр)
Б1.В.ОД.13. Методика преподавания физики
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Методика преподавания физики» входит в вариативную часть
профессионального цикла (блок Б3). Перед изучением этой дисциплины студент должен
изучить дисциплину «Научные основы школьного курса физики».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла (блок Б3).
2. Цель изучения дисциплины
Цель дисциплины: формирование теоретической и практической профессиональной
подготовки к преподаванию предмета «Физика» в общеобразовательных учреждениях.
3. Структура дисциплины
Введение. Методика преподавания физики, ее предмет и методы исследования, история
развития методики физики в России и за рубежом. Связь методики преподавания физики с
физикой, философией, педагогикой и психологией. Актуальные проблемы и задачи
методики преподавания физики на современном этапе развития среднего и высшего
образования. Научно-теоретические и методические основы преподавания физики.
Физика как наука и физика как учебный предмет. Процесс обучения физике как
дидактическая система. Основные задачи преподавания физики: мировоззренческие,
познавательные, воспитательные. Роль физики в профессиональной ориентации
учащихся. Структура курса физики в средних учебных заведениях. Учебные планы
средней общеобразовательной и профессиональной школы, место физики в них. Связь
курса физики с другими учебными предметами и трудовым обучением учащихся.
Особенности преподавания физики в различных учебных заведениях (лицеях, гимназиях,
авторских и частных школах) и в профессиональной школе (межпредметные связи,
профессиональная направленность дидактического материала). Анализ учебных программ
и учебников по физике средних учебных заведений. Структура курса физики в высших
учебных заведениях. Связь курса физики средней и высшей школы. Система принципов,
методов и средств обучения физике. Принципы обучения физике. Принцип
воспитывающего обучения. Принцип развивающего обучения. Принцип политехнизма.
Принцип историзма. Принцип взаимосвязи учебных предметов. Классификация методов и
средств обучения физике. Критерий выбора методов. Особенности их использования в
средней общеобразовательной и профессиональной школе. Работа с учебниками,
учебными пособиями, справочной литературой. Изложение нового материала (словесные
формы). Закрепление нового материала. Практическая работа учащихся. Дидактические
задания. Проблемное преподавание физики. Программированное обучение. Обучающие,
справочные, моделирующие программы для компьютеров. Учет психологических и
возрастных особенностей учащихся при обучении физике. Методика изучения основных
физических понятий. Классификация задач по физике и методика их решения.
Оформление решения задач. Контроль и учет знаний, умений и навыков по физике. Виды
контроля, примеры программированного контроля и контроля с использованием
компьютера. Оснащение учебного процесса по физике. Основные требования к
оборудованию физических кабинетов и лабораторий. Использование наглядных пособий.
Технические средства обучения, их роль в учебном процессе, методика использования.
Демонстрационный эксперимент, его значение и методические требования к нему.
Фронтальные лабораторные работы, физический практикум. Применение компьютеров в
лабораторном практикуме. Комплексных подход к использованию методов и средств
обучения. Организация учебных занятий по физике в средних учебных заведениях.
Система занятий по физике. Виды организации учебных занятий: урок, семинар,
конференция, экскурсия. Их краткие характеристики. Типы и структура уроков по физике,
основные требования к уроку. Факультативные занятия, их назначение и методика
проведения. Внеклассная работа по физике. Самостоятельная работа учащихся на уроках
и во внеурочное время. Планирование работы учителя (тематическое, примерное
планирование; оформление тематического плана, подготовка учителя к уроку, разработка
конспекта урока). НОТ учителя, систематизация накопленного опыта. Организация
учебных занятий по физике в высшей школе. Место физики в учебных планах высших
учебных заведений разного профиля. Принципы построения курса физики в вузах, его
связь с другими дисциплинами. Лекции. Виды и структура лекций. Лекционные
демонстрации. Технические средства обучения. Семинары. Практические занятия.
Лабораторный практикум. Их роль и место в преподавании физики. Различные формы
организации самостоятельной работы студентов на аудиторных занятиях и во внеучебное
время. Учебно-исследовательская работа студентов. Формы контроля знаний студентов.
Планирование учебной работы.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-4, ПК-9.
В результате изучения студент должен:
знать:
- ценностные основы профессиональной деятельности в сфере образования;
- сущность и структуру образовательных процессов;
- особенности реализации педагогического процесса в условиях поликультурного и
полиэтнического общества;
- теории и технологии обучения и воспитания ребенка, сопровождения субъектов
педагогического процесса;
- содержание преподаваемого предмета;
- способы взаимодействия педагога с различными субъектами педагогического процесса;
уметь:
- учитывать в педагогическом взаимодействии различные особенности учащихся;
- проектировать образовательный процесс с использованием современных технологий,
соответствующих общим и специфическим закономерностям и особенностям возрастного
развития личности;
- осуществлять педагогический процесс в различных возрастных группах и различных
типах образовательных учреждений;
- проектировать элективные курсы с использованием последних достижений наук;
- использовать в образовательном процессе разнообразные ресурсы, в том числе
потенциал других учебных предметов;
- организовывать внеучебную деятельность обучающихся;
владеть:
- способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты,
образовательные порталы и т.д.);
- способами проектной и инновационной деятельности в образовании;
- различными средствами коммуникации в профессиональной педагогической
деятельности;
- способами совершенствования профессиональных знаний и умений путем
использования возможностей информационной среды образовательного учреждения,
региона, области, страны.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля Зачет (5 семестр).
Б.1.В.ОД.14 Методы компьютерного моделирования в физике
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Методы компьютерного моделирования в физике» является базовой частью
модуля профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей физики и информатики.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины является: изучение способов создания современными программными
средствами графических объектов достаточно широкого профиля и получения навыков
работы в современных графических системах.
3. Структура дисциплины
Технологии обработки и представления информации в графической форме, их
применение в физических исследованиях. Ознакомление с основными принципами
построения растровых, векторных и трехмерных изображений, базовыми элементами этих
изображений, достоинствами и недостатками растровой, векторной и трехмерной
графики, а также с основными особенностями различных видов графических пакетов и
программ. Ознакомление с системами цветов в компьютерной графике и форматами
графических файлов. Практическое освоение ряда стандартных графических систем и их
применение в профессиональной деятельности для визуализации физических
экспериментов и результатов физических измерений.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-2, ОПК-5, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основные элементы наиболее распространенных универсальных и
специализированных графических программных средств;
уметь: квалифицированно выбрать графический пакет в соответствие с решаемой задачей
на основании понимания и анализа физической информации, содержащейся в ней;
владеть: навыками работы в нескольких универсальных и специализированных
графических системах и пакетах, применяя на практике методы обработки и анализа
экспериментальной и теоретической физической информации при ее графическом
представлении (визуализация физических экспериментов и результатов различных
физических измерений).
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля Зачет (7 семестр)
Б.1.В.ОД.15 Спецфизпрактикум
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Спецфизпрактикум» является базовой частью модуля профессионального
цикла дисциплин по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей общей
физике и дисциплин по выбору. Дисциплина относится к базовой части общенаучного
цикла учебного плана ООП.
2. Цель изучения дисциплины
Цель дисциплины является знакомство с техникой современного физического
эксперимента в областях физики твердого тела, наноматериалов и наноструктур.
Формирование целостных представлений о месте этих разделов физики в современной
физической картине мира. Приобретение основных навыков работы с современным
научным оборудованием, методами обработки результатов эксперимента.
3. Структура дисциплины
Атомно-силовая микроскопия, туннельная микроскопия, литография, металлография.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ОПК-5, ОПК-6, ОПК-8, ОПК-9, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основы физики твердого тела, наноматериалов и наноструктур;
экспериментальные основы и технику проведения современного научного эксперимента в
этих областях; современные методы измерений и приборную базу; определения основных
физических величин и понятий спектроскопии, физики твердого тела и наноматериалов,
физики наноструктур; историю развития, основные достижения, современные тенденции
и современную экспериментальную базу.
Уметь: проводить измерения характеристик наноструктур; осуществлять приготовление
образцов и подготовку приборов для проведения измерений; обрабатывать
полученные экспериментальные данные; проводить необходимые математические
преобразования массивов данных; делать оценки по порядку величины.
Владеть: навыками работы с современным экспериментальным оборудованием;
компьютерного управления современными экспериментальными установками с
использованием специального программного обеспечения; компьютерной
обработки полученных экспериментальных данных; использования электронновычислительной техники для расчетов и презентации полученных результатов;
грамотного использования физического научного языка.
5. Общая трудоемкость дисциплины 3 зачётные единицы(108 академических часов)
6. Формы контроля Экзамен (8 семестр)
Б.1.В.ДВ Прикладная физическая культура
1. Место дисциплины в структуре
основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП
Для освоения дисциплины используются
знания, умения и виды деятельности,
сформированные в процессе изучения предметов «Биология», «Физическая культура» на
предыдущем уровне образования.
2. Цель изучения дисциплины
Целью дисциплины является формирование систематизированных знаний в области
физической культуры и способности направленного использования разнообразных
средств физической культуры, спорта и туризма для сохранения и укрепления здоровья,
психофизической подготовки и самоподготовки к будущей профессиональной
деятельности.
3. Структура дисциплины
Основы теоретических знаний в области физической культуры. Методические знания и
методико-практические умения. Учебно-тренировочные занятия.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Данная дисциплина способствует формированию следующих общекультурных
компетенций: ОК-8.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основы здорового образа жизни; основы самостоятельных занятий физическими
упражнениями; основы методик развития физических качеств; основные методы оценки
физического состояния; методы регулирования психоэмоционального состояния; средства
и методы мышечной релаксации.
уметь: осуществлять самоконтроль психофизического состояния организма;
контролировать и регулировать величину физической нагрузки самостоятельных занятий
физическими упражнениями; составлять индивидуальные программы физического
самосовершенствования различной направленности; проводить общеразвивающие
физические упражнения и подвижные игры;
владеть: основными жизненно важными двигательными действиями;
навыками
использования физических упражнений с целью сохранения и укрепления здоровья,
физического самосовершенствования.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачетные единицы (328 академических часов).
6. Формы контроля Зачет (6 семестр).
Б.1.В.ДВ.1.1. История физики
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «История физики» является вариативной частью цикла (блок Б.1) дисциплин
подготовки студентов по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
2.Цель изучения дисциплины.
Целью изучения курса истории физики совместно с другими дисциплинами;
формирование у студентов современного естественнонаучного мировоззрения; освоение
ими современного стиля физического мышления; выяснение истории становления
основных положений и понятий физики, а также установление границ применимости
физических законов и идеализированных моделей и схем, применяемых в физике.
3.Структура дисциплины.
Предмет истории физики. Возникновение науки: зарождение научных знаний, античная
натурфилософия (милетская школа, Пифагор и пифагорейцы, Платон, атомисты,
Аристотель). История развития механики: механика античного мира и средневековья,
механика эпохи первой научной революции, развитие механики в 18-19 вв., методология
механики. Развитие учения о теплоте и молекулярной физике: возникновение и развитие
термодинамики, история развития молекулярной физики, методологические аспекты
термодинамики и молекулярной физики. Развитие учения об электричестве и магнетизме:
начало научных исследований электрических и магнитных явлений, возникновение и
развитие электродинамики, методологические вопросы электродинамики. Возникновение
и развитие оптики. Теория относительности и космология: физическое пространствовремя, элементы современной космологии. Становление квантовой физики: открытие
кванта действия М. Планком, теория фотоэффекта, матричная механика В. Гейзенберга,
волны де Бройля и уравнение Шредингера. Проблемы современной физики: нобелевские
премии по физике за последние двадцать лет, современные проблемы и перспективы
развития физики. Как делаются открытия: особенности научной работы, классификация
открытий, приемы открытия новых явлений, приемы открытия закономерностей, выбор
достойной цели, жизненная стратегия творческой личности.
4.Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих
компетенций: ОК-7, ПК-9.
В результате изучения дисциплины «Культура речи» студент должен:
Знать: историю развития и методы решения фундаментальных задач из различных
разделов физики;
уметь : выделить конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей
деятельности и формулировать такие задачи;
владеть: навыками системного научного анализа проблем (как природных, так и
профессиональных) различного уровня сложности; навыками работы с современной
научной аппаратурой, проведения физического эксперимента.
5.Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля. Зачет (1 семестр).
Б1.В.ДВ.1.2. История математики
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП
Дисциплина «История математики» является дисциплиной по выбору цикла (блок
Б.1) дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
2. Цель изучения дисциплины
Целью изучения курса истории математики совместно с другими дисциплинами;
формирование у студентов современного естественнонаучного мировоззрения; освоение
ими современного стиля математического мышления; выяснение истории становления
основных положений и понятий математики, а также применимость законов математики в
физике.
3. Структура дисциплины
Основные подходы к периодизации истории математики. Парадигма математики
древнего Египта, Вавилона, Китая, Индии . Парадигма математики Древней Греции.
Особенности развития математики Арабского халифата. Математика в Западной Европе
(9–19 вв.). Создание математического анализа. Ферма, Декарт, Б.Паскаль, Галилей,
Кеплер, Дезарг. Основные этапы развития теории вероятностей. Вклад отечественных
математиков в развитие теории вероятностей. А.Н.Колмогоров, П.Л.Чебышев и др. Этапы
развития математики в России. Ретроспективный анализ развития математики в рамках
кризисного подхода. Современные проблемы построения оснований математики
(логицизм, формализм, интуиционизм и др. подходы)
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих
компетенций: ОК-7, ПК-9.
В результате изучения дисциплины «История математики» обучающийся должен:
знать: историю развития и методы решения фундаментальных задач из различных
разделов математики;
уметь : выделить конкретное математическое содержание в прикладных задачах
будущей деятельности и формулировать такие задачи;
владеть: навыками системного научного анализа проблем (как природных, так и
профессиональных) различного уровня сложности.
5. Общая трудоемкость дисциплины.
3 зачетных единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля. Зачет (1 семестр).
Б.1.В.ДВ.2.1.Социология
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина включена в вариативную часть гуманитарного, социального и
экономического цикла ООП. К исходным требованиям, необходимым для изучения
дисциплины «Социология», относятся знания, умения и виды деятельности,
сформированные в процессе изучения дисциплин: «Философия», «История»,
«Экономика».
Дисциплина «Социология» является основой для изучения дисциплины «Правоведение» и
др.
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения учебной дисциплины «Социология» является приобретение знаний и
умений по осмыслению социальных явлений и процессов, социальной структуры
общества, методов социологического исследования; развитие способности к
самостоятельному анализу и использованию социологических знаний в профессиональной
деятельности и повседневной практике; формирование общекультурных и
профессиональных компетенций.
3. Структура дисциплины.
Дисциплина состоит из четырех разделов. Раздел 1. Теоретические основы и история
социологии: Социология как наука, структура и уровни социологического знания.
Предыстория и социально-философские предпосылки социологии как науки.
Классическая западная социология. Современная западная социология. История развития
социологической мысли в России. Раздел 2. Основные составляющие социальной жизни:
Общество как система. Мировая система и процессы глобализации. Культура и общество.
Личность и общество. Раздел 3. Социальные структуры, взаимодействия и процессы:
Социальные общности и группы. Социальные институты и организации. Социальная
стратификация и мобильность. Социальные действия, социальный контроль и массовое
сознание. Социальные изменения, культура как фактор социальных изменений. Раздел 4.
Эмпирическая и прикладная социология: Социологическое исследование: понятие, виды,
программа и выборка. Методы социологического исследования.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-6, ОК-7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: предметную область, категориальный аппарат, структуру, уровни и функции
социологии как науки, содержание основных этапов развития зарубежной и
отечественной социологической мысли, основные закономерности взаимодействия
человека и общества, взаимосвязи подсистем и элементов общества как социальной
системы, типологию обществ, содержание мирового сообщества и тенденции его
развития, основные закономерности историко-культурного развития человека и
человечества, характеристики социальных структур общества и их видов (социальных
общностей и групп, социальных институтов и организаций), характер и динамику
социальной стратификации и мобильности в разных типах обществ, содержание и
типологию социальных действий и взаимодействий, социального контроля и его
механизмов, социальной коммуникации, сущность и виды социальных изменений, их
факторы, роли культуры в общественном развитии, социологическое и субъектнодеятельностное понимание личности, содержание социализации и ее основных
механизмов, сущность и виды социологического исследования, содержание его
программы и выборки, методов;
уметь анализировать современные социальные проблемы, в том числе глобального
характера, состояние и динамику развития социальных структур, явлений и процессов,
определять тип стратификационной системы и возможности и ограничения социальной
мобильности, характеризовать различные социальные действия и взаимодействия,
включая массовые, оценивать их социальные последствия, анализировать происходящие
в стране и мире социальные изменения, роль в их осуществлении культуры,
характеризовать ключевые аспекты социализации личности, оценивать теоретикометодологические основания и методику конкретных социологических исследований,
грамотно и корректно интерпретировать их результаты, самостоятельно находить и
оценивать качество социологической информации, применять социологические знания в
процессе решения задач образовательной и профессиональной деятельности;
владеть пониманием состояния и динамики развития основных социальных структур,
явлений и процессов в современном обществе, методологии, методики и техники
конкретных социологических исследований, умением анализировать социальные ситуации
и проблемы, навыком приобретения и использования социологических знаний в оценке
конкретных ситуаций, возникающих в образовательной, профессиональной деятельности
и повседневной жизни.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля. Зачет(8 семестр).
Б.1.В.ДВ.2.2. Человек и общество
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Человек и общество» является одной из дисциплин по выбору
гуманитарного, социального и экономического цикла.
Тесная связь с другими учебными дисциплинами гуманитарного, социального и
экономического (философия, история, экономическая теория, психология и др.),
математического и естественнонаучного, профессионального циклов способствует
формированию системного представления о связи человека и общества, что обеспечивает
высокий теоретический и практический уровень подготовки бакалавров. Готовность
обучающегося к освоению дисциплины зависит от освоения им учебных курсов
гуманитарного, социального и экономического цикла в рамках программ
общеобразовательных и профессиональных учреждений, также изученных курсов
гуманитарного, социального и экономического цикла в структуре ООП.
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения дисциплины «Человек и общество» являются ознакомление студентов с
основами социологической теории и методами построения социологических моделей,
предоставление студентам необходимого объема как теоретических, так и практических
знаний в области социологии, раскрытие принципов соотношения методологии и методов
социологического знания.
3. Структура дисциплины.
Предыстория и предпосылки социологической науки; классические социологические
теории; современные социологические теории; русская социологическая мысль; общество
и социальные институты; мировая система и процессы глобализации; социальные группы
и общности; общность и личность; малые группы и коллективы; социальная организация;
социальные движения; социальное неравенство, стратификация и социальная
мобильность; понятие социального статуса; социальное взаимодействие и социальные
отношения; общественное мнение как институт гражданского общества; культура как
фактор социальных изменений; взаимодействие экономики, социальных отношений и
культуры; личность как социальный тип; социальный контроль и девиация; личность как
деятельный субъект; социальные изменения; социальные революции и реформы;
концепция социального прогресса; формирование мировой системы; методы
социологического исследования
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-6, ОК-7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные закономерности взаимодействия человека и общества, взаимосвязи
подсистем и элементов общества как социальной системы, основные закономерности
историко-культурного развития человека и человечества, характеристики социальных
структур общества и их видов, содержание и типологию социальных действий и
взаимодействий, социологическое и субъектно-деятельностное понимание личности,
содержание социализации и ее основных механизмов;
уметь: анализировать современные социальные проблемы, анализировать происходящие
в стране и мире социальные изменения, роль в их осуществлении культуры,
характеризовать ключевые аспекты социализации личности, применять социологические
знания в процессе решения задач образовательной и профессиональной деятельности;
владеть: умением анализировать социальные ситуации и проблемы, навыком
приобретения и использования социологических знаний в оценке конкретных ситуаций,
возникающих в образовательной, профессиональной деятельности и повседневной жизни.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля. Зачет(8 семестр).
Б.1.В.ДВ3.1. Правоведение
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Правоведение» является частью гуманитарного, социального и
экономического цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки
03.03.02 «Физика».
2. Цель изучения дисциплины.
Целью изучения являются: формирование современного правосознания студентов;
формирование у студентов представлений о праве в целом, о правовой системе России,
тенденциях ее развития; формирование систематизированных знаний по отдельным
отраслям российского права соответственно будущей профессиональной деятельности;
обучение способам поиска нужной юридической информации и работы с ней.
3. Структура дисциплины.
Понятие права и закона, правоотношения, правонарушения и юридическая
ответственность, юридические лица, основные положения конституционного права РФ.
Административное, экологическое, финансовое, налоговое право. Гражданское, семейное,
уголовное,
авторское
право.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-4, ОК-7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: правовую терминологию; основные положения теории права; разделы отраслей
российского права, необходимые студенту в процессе социальной адаптации и будущей
профессиональной деятельности; правовые способы защиты и реализации законных прав
и свобод.
Уметь: логически мыслить, вести научные дискуссии по вопросам, связанным с
правовыми
проблемами;
работать
с
различными
источниками
права;
понимать новации в законодательстве и адекватно их оценивать применительно к
практике; формировать и аргументированно отстаивать собственную позицию по
различным правовым вопросам.
Владеть: навыками анализа правовых актов федерального, регионального и
муниципального уровней; приемами ведения полемики по правовым вопросам;
навыками применения правовых знаний в профессиональной деятельности и обыденной
жизни.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 1 зачетная единица (36 академических часов).
6. Формы контроля. Зачет(8 семестр).
Б.1.В.ДВ3.2. Образовательное право
1.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП.
Дисциплина «Образовательное право» относится к вариативной части гуманитарного,
социального и экономического модуля. Для освоения дисциплины необходимы знания,
полученные в результате изучения различных разделов педагогики, экономики
образования. Рабочая программа дисциплины соответствует требованиям ФГОС ВПО по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика»
2. Цель изучения дисциплины.
Целью освоения дисциплины «Образовательное право» является формирование у студентов
общекультурных и профессиональных компетенции на основе овладения знаниями о правовых
нормах реализации педагогической деятельности и образования, формирования умений
использовать нормативные правовые документы в профессионально-педагогической
деятельности.
3. Структура дисциплины.
Образовательное право: социальные системы и институты. Право на образование в
системе прав человека. Правовое регулирование системы образования (образовательное
право):
понятие,
общая
характеристика.
Образовательное
правотворчество.
Образовательное законодательство и его систематизация. Система законодательства об
образовании в Российской Федерации. Образовательные стандарты и образовательные
программы: правовая природа и правовой статус. Система, правовой статус и правовое
регулирование деятельности образовательных учреждений. Правовой статус
обучающихся в образовательных учреждениях и юридические гарантии их прав и
законных интересов. Правовой статус работников образования, юридические гарантии их
прав и законных интересов. Правовое регулирование качества образования.
Международное образовательное право и правовые аспекты вхождения российского
образования в мировое образовательное пространство.
4. Требования к результатам освоения дисциплины.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-4, ОК-7.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: правовую терминологию; основные положения теории права; разделы отраслей
российского права, необходимые студенту в процессе социальной адаптации и будущей
профессиональной деятельности; правовые способы защиты и реализации законных прав
и свобод.
Уметь: логически мыслить, вести научные дискуссии по вопросам, связанным с
правовыми
проблемами;
работать
с
различными
источниками
права;
понимать новации в законодательстве и адекватно их оценивать применительно к
практике; формировать и аргументировано отстаивать собственную позицию по
различным правовым вопросам.
Владеть: навыками анализа правовых актов федерального, регионального и
муниципального уровней; приемами ведения полемики по правовым вопросам;
навыками применения правовых знаний в профессиональной деятельности и обыденной
жизни.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 1 зачетная единица (36 академических часов)
6. Формы контроля. Зачёт (8 семестр).
Б.1.В. ДВ.4.1. Адаптационный курс математики
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП
Курс «Адаптационный курс математики» входит в блок «Математический и естественнонаучный цикл» для направления 03.03.02 «Физика», федерального государственного
стандарта. Использует знания, полученные обучающимися при обучении в школе,
читается в первом семестре.
2. Цель изучения дисциплины
Адаптационный курс математики имеет цели: повысить математическую культуру
выпускников всех вариативных школ до уровня, достаточного для содержательного
освоения последующих математических курсов в вузе; выработать у выпускников систему
умений и навыков в оперировании фундаментальными понятиями математики.
3. Структура дисциплины
Арифметика. Алгебра и начала анализа. Геометрия. Математический инструментарий,
математический язык, операции, выражения, тождественные преобразования, функции,
графики, уравнения и неравенства, натуральные, целые, рациональные, действительные и
комплексные числа.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины бакалавр должен обладать:
ОК-7, ОПК-2.
В результате освоения дисциплины студент должен:
Умет:ь представить рациональное число, заданное обыкновенной дробью, в виде
десятичной, и наоборот, бесконечную (конечную) периодическую десятичную дробь в виде
обыкновенной, доказывать выражения методом математической индукции, упрощать
рациональные и иррациональные выражения, выполнять действия над комплексными
числами в алгебраической и тригонометрической форме, представлять комплексное число в
тригонометрической форме;
выполнять тождественные преобразования целых и дробных рациональных выражений,
тождественные преобразования иррациональных выражений (освобождение от
иррациональности в знаменателе, извлечение корня из одночлена, вынесение (внесение)
множителя из-под радикала, освобождение подкоренного выражения от дроби и т.п.),
тождественные преобразования выражений, содержащих показательную и логарифмическую
функции, тождественные преобразования тригонометрических выражений.
Владеть: приемами выполнения упражнений типа «Привести подобные слагаемые»,
«Упростить выражение», «Доказать тождество».
Владеть: умениями и навыками решения уравнений, неравенств, систем, содержащих корни,
степени, логарифмы, модули, тригонометрические функции.
Владеть методом интервалов для решения неравенств.
Владеть понятием производной, усвоить ее геометрический и механический смысл,
освоить технику дифференцирования, научиться применять дифференциальное исчисление
для исследования элементарных функций.
Владеть понятиями первообразной и интеграла, усвоить связь между ними, овладеть
техникой интегрального исчисления, научиться применять интеграл к решению
геометрических задач.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачетные единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля. Зачет (1 семестр).
Б.1.В. ДВ.4.1. Элементарная математика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП
Данная учебная дисциплина включена в вариативную часть профессионального цикла ООП и
является курсом по выбору.
Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные у выпускников
средней (полной) общеобразовательной школы. «Элементарная математика» базируется
на понятиях и утверждениях ранее изучаемой дисциплины «Адаптационный курс
математики». Знания и умения, сформированные у обучающихся в результате изучения
дисциплины «Элементарная математика» будут использоваться при изучении дисциплин
естественнонаучного и профессионального циклов, при прохождении производственной
практики.
2. Цель изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины «Элементарная математика» является содействие
становлению профессиональной компетентности бакалавра педагогического образования
на основе овладения содержанием дисциплины.
3. Структура дисциплины
Классы функций: ограниченные функции, достижение функций своего наибольшего и
наименьшего значения, четные и нечетные функции и их свойства, монотонные функции
и их свойства, периодические функции и их свойства. Правила построения графиков
функций с помощью преобразований координатной плоскости. Понятие уравнения,
неравенства, системы и совокупности. Понятие равносильных переходов и переходов к
следствию для уравнений, неравенств, систем и совокупностей с одной и той же
переменной. Основные равносильности и следствия для уравнений, неравенств, систем и
совокупностей с одной и той же переменной. Метод промежутков и его использование
при построении графиков функций, неравенств, систем и совокупностей. Числовые и
буквенные выражения и связанные с ними понятия.
Степень с натуральным показателем и ее основные свойства. Степенная функция с
натуральным основанием. Линейные функции, уравнения и неравенства. Квадратичная
функция, квадратные уравнения и неравенства, их основные свойства. Дробно-линейная
функция, квадратные уравнения и неравенства, их основные свойства. Степень и
степенная функция с целым показателем. Радикалы: определение и основные свойства.
Степенная функция с рациональным показателем и ее основные свойства.
Иррациональные
уравнения
и
неравенства.
Тождественные
преобразования
алгебраических выражений. Степень с действительным показателем: определение и
основные свойства. Показательные и логарифмические функции: определение и основные
свойства. Показательные и логарифмические уравнения и неравенства. Основные
тригонометрические функции: определение и основные свойства. Тригонометрические
тождества. Формулы приведения для основных тригонометрических функций. Свойства и
графики тригонометрических функций. Тождественные преобразования выражений.
Тригонометрические уравнения и неравенства. Обратные тригонометрические функции.
Тригонометрические уравнения и неравенства.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-7, ОПК-2.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: способы и методы решения рациональных, иррациональных, показательных,
логарифмических и тригонометрических уравнений и неравенств;
Уметь: исследовать функции на ограниченность, монотонность, четность и нечетность,
периодичность; выбирать методы и способы решения задач, точно и ясно выражать свои
мысли в устной и письменной речи;
Владеть: навыками проведения доказательных рассуждений, логического обоснования
выводов, самостоятельной работы с источниками информации, анализа, обобщения и
систематизации полученной информации, поисковой и творческой деятельности.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 3 зачетные единицы (108 академических часов)
6.Формы контроля. Зачет (1 семестр).
Б.1.В. ДВ.5.1. Программное обеспечение ЭВМ
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП
Дисциплина «Программное обеспечение ЭВМ»
относится к вариативной части
профессионального цикла. Для освоения дисциплины ««Программное обеспечение ЭВМ»
студенты используют знания, умения, навыки, полученные и сформированные в ходе
изучения предмета «Информатика» в общеобразовательной школе.
Изучение дисциплины ««Программное обеспечение ЭВМ» является базой для
дальнейшего освоения студентами дисциплин
«Информационные системы»,
«Компьютерное моделирование»,
«Программирование»,
курсов по выбору
профессионального цикла, прохождения педагогической практики.
2. Цель изучения дисциплины
Цель дисциплины: формирование целостного представления о принципах построения и
функционирования современных операционных систем; о месте и роли современных
технологий в решении прикладных задач с использованием компьютера.
3. Структура дисциплины
Состав и функции операционной системы. Классификация операционных систем по
особенностям управления ресурсами, особенностям аппаратных платформ, особенностям
областей использования, по типам архитектуры ядра. Архитектура операционной
системы. Ядро операционной системы. Процессы и программы. Состояния процесса.
Управление памятью. Физическая память. Виртуальная память. Страничная и сегментная
организация памяти. Файловые системы. Файлы, их атрибуты и операции с ними.
Размещение файлов на диске.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОК-7, ОПК-2.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: классификацию системного и прикладного программного обеспечения;
теоретические основы программного обеспечения ЭВМ; назначение и возможности
базового и прикладного программного обеспечения ЭВМ
уметь: использовать знания системного и прикладного программного обеспечения в
профессиональной деятельности
владеть: навыками сознательного и рационального использования системного
программного обеспечения и прикладных программ (текстового и табличного процессора,
графического редактора, пакетов для решения математических задач и подготовки
математических текстов) в учебной и профессиональной деятельности.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 5 зачетных единиц (180 академических часов)
6. Формы контроля. Экзамен (1 семестр).
Б.1.В. ДВ.5.2. Практикум на ЭВМ
1. Место практикума в структуре основной образовательной программы и в
модульной структуре ООП.
Практикум на электронных вычислительных машинах (ЭВМ) включен в раздел «Учебные
и производственные практики» ООП и базируется на учебных дисциплинах
«Программирование», «Вычислительная физика», «Численные методы и математическое
моделирование».
Сформированные в процессе прохождения данного практикума навыки послужат основой
для изучения дисциплин вариативной части профессионального цикла и прохождения
производственной практики.
2. Цель прохождения практикума.
Целью практикума является закрепление теоретических знаний, приобретенных при
изучении базовых дисциплин, и формирование навыков применения различных подходов
к созданию программных продуктов с помощью современных языков программирования,
структуры данных и алгоритмы их обработки, формирование общекультурных и
профессиональных компетенций.
3. Структура дисциплины
Разработка программного средства согласно индивидуальному заданию. Разработка в
составе учебного студенческого коллектива программного средства на основе
структурного подхода к написанию программ. Разработка в составе учебного
студенческого коллектива программного средства на основе объектно-ориентированного
подхода к написанию программ.
4.Требования к результатам прохождения практикума.
Процесс прохождения практикума на ЭВМ направлен на формирование следующих
общекультурных и профессиональных компетенций: ОПК-4, ОПК-5.
В результате прохождения практикума студент должен:
знать: основные алгоритмы и структуры данных, применяемые в программировании;
структурированный и объектно-ориентированный подход к созданию программного
обеспечения;
уметь: Исследовать и разрабатывать математические модели и алгоритмы программного
обеспечения; Разрабатывать архитектуру, алгоритмические и программные решения
системного и прикладного программного обеспечения
владеть: средствами современных языков программирования высокого уровня, теорией
программирования и современными технологическими средствами поддержки технологии
программирования.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 5 зачетных единиц (180 академических часов).
6. Формы контроля. Экзамен (1 семестр).
Б.1.В. ДВ.6.1. Современные технические и аудиовизуальные средства обучения
1. Место практикума в структуре основной образовательной программы и в
модульной структуре ООП.
Дисциплина «Современные технические и аудиовизуальные средства обучения»
относится к вариативной части профессионального цикла.
Курс ориентирован на изучение технических средств обучения, на приобретение навыков
работы в классах учебной вычислительной техники на основе знаний по физике,
информатике, программированию, педагогике, психологии, полученных в школе и вузе.
Принадлежит к профессиональному циклу, дисциплина по выбору.
2. Цель изучения дисциплины
Целью освоения дисциплины (модуля) являются: ознакомление студентов с основными
техническими и программными средствами получения и обработки видеоданных и звука.
3. Структура дисциплины
Технические требования к современным видео- и аудиосистемам. Обзор основных
программных средств обработки видео и звука. Звук в компьютере. Методы кодирования
звуковой информации. Физические основы звукозаписи. Виды “звуковых” файлов.
Сравнительные характеристики основных звуковых форматов. Стандартные средства
Windows для работы со звуком. Фонограф Windows. Настройка устройств при записи
звука в фонографе. Универсальный проигрыватель. Специальные программы для работы
со звуком. Создание музыкального произведения на основе библиотеки сэмплов,
сохранение его в формате цифрового аудио. Использование звуковых эффектов.
Использование цифрового видео в проектах мультимедиа. Основные характеристики
цифрового видео для просмотра на мониторах ПК и для телевидения. Видеостандарты.
Методы сжатия данных, основные типы кодеков. Видеотехника для съёмок. Основные
характеристики видеокамер и цифровых фотоаппаратов. Эффекты. Требования к
видеокамере. Требования к компьютеру. Монтажное программное обеспечение. Съёмка
материала. Подготовка к съёмке. Организация работы. Создание и раскадровка сценария.
Выбор места съёмки и участников фильма. Виды планов съёмки. Искусство композиции.
Правило “золотого сечения”. Освещение. Масштабирование. Съёмка диалога.
Предварительная обработка видеоинформации. Монтаж фильма. Создание титров,
добавление текстовых блоков и графики. Эффекты при переходах. Импорт и экспорт
графики и звука. Форматы сохранения. Работа с маркерами. Ключевые фрагменты
проекта. Применение спецэффектов.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных
и профессиональных компетенций: ОПК-4, ОПК-5, ПК-9.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: основные понятия в области аудио и видеоинформации, виды сигналов и
технические средства, необходимые для разработки видео приложений, основы работы в
видео- и аудио-редакторах, уметь создавать спецэффекты с помощью фильтров.
Уметь: создавать некоторые виды мультимедийных приложений с использованием
специального программного обеспечения.
Владеть: основами работы в видео- и аудио-редакторах.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (4 семестр).
Б.1.В. ДВ.6.2. Использование мультимедийных средств в образовании
1. Место практикума в структуре основной образовательной программы и в
модульной структуре ООП.
Дисциплина «Использование мультимедийных средств в образовании» относится к
вариативной части профессионального цикла.
Курс ориентирован на изучение технических средств обучения, на приобретение навыков
работы в классах учебной вычислительной техники на основе знаний по физике,
информатике, программированию, педагогике, психологии, полученных в школе и вузе.
2. Цель изучения дисциплины
Дисциплина «Использование мультимедийных средств в образовании» дает основные
сведения
о
принципах
работы
и
использовании
программно-технических
аудиовизуальных (мультимедийных) средств обучения, проведения аудио и
видеоконференций с использованием глобальной сети Интернет, знакомит с
особенностями организации дистанционного обучения
3. Структура дисциплины
Использование средств новых информационных технологий для целей обучения.
Аудиовизуальная информация.
Технические аудиовизуальные средства обучения.
Программные аудиовизуальные средства обучения. Информационно-образовательная
среда.
4. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины «Технические средства информатизации образования»
направлен на формирование следующих компетенций: ОПК-4, ОПК-5, ПК-9.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать: основные разновидности технических и аудиовизуальных средств обучения;
правила пользования ТСО; основные тенденции в развитии ТСО;
уметь: использовать теоретические знания и практические навыки применения
технических средств обучения в учебном процессе школы; использовать современные
технические средства обучения; использовать численные методы обработки результатов
педагогического эксперимента; использовать педагогические программные средства для
класса учебной вычислительной техники;
владеть: навыками работы с техническими средствами обучения и их обслуживанием;
практической работы в классах учебной вычислительной техники, использования
стандартных и педагогических программ; комплексного применения современных средств
обучения в условиях современной школы.
5. Общая трудоемкость дисциплины. 2 зачетные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля. Зачет (4 семестр).
Б.1.В.ДВ.7.1. Избранные вопросы теории конденсированного состояния вещества
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Избранные вопросы теории конденсированного состояния вещества»
является вариативной частью модуля профессионального цикла дисциплин по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей и теоретической физике.
2. Цели изучения дисциплины
Целью освоения дисциплины является формирование систематизированных знаний в
области общей и экспериментальной физики.
3. Структура дисциплины
Адиабатический принцип Борна – Эренфеста. Состояния электронов в кристаллической
решетке. Зоны Бриллюэна, энергетические зоны.. Рассеяния носителей заряда,
проводимость, и кинетические свойства диэлектриков, металлов и полупроводников.
Квазичастицы. Акустические и оптические фононы.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3,
В результате изучения модуля студент должен:
знать: теоретические основы, понятия, законы и модели физики конденсированного
состояния.
Уметь: уметь пользоваться современными моделями и методами физики
конденсированного состояния вещества.
Владеть: основными методами изучения атомного строения вещества.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (7 семестр)
Б1.В.ДВ.7. 2. Физическая кинетика
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП:
Дисциплина «Избранные вопросы теории конденсированного состояния
вещества» является вариативной частью модуля профессионального цикла (блок Б.3)
дисциплин по направлению подготовки 011200 «Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла (блок
Б.3). Изучение данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по
высшей математике, общей и теоретической физике.
2. Цели изучения дисциплины
Ознакомление с основными идеями, лежащими в основе физики неравновесных
процессов, изучение теоретических основ физической кинетики.
3. Структура дисциплины
Основные параметры газа. Функция распределения. Основные кинетические
уравнения. Вывод уравнения Больцмана. Принцип детального равновесия. Методы
решения уравнения Больцмана. Граничные условия в применении к уравнению
Больцмана. Коэффициенты аккомодации. Граничные условия для моментов.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ОПК-8, ПК-1.
В результате изучения модуля студенты должны:
знать: основополагающие принципы, понятия и гипотезы, лежащие в основе
кинетических уравнений;
Уметь: применить полученные знания для постановки и решения задач кинетики;
Владеть: методами решения соответствующих уравнений в требуемом приближении.
5. Общая трудоемкость дисциплины
Трудоемкость физического практикума составляет 2 зач. ед. (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (7 семестр).
Б1.В.ДВ.8.1. Практикум по методике преподавания физики
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Практикум по методике преподавания физики» относится с дисциплинам по
выбору профессионального цикла. Перед изучением этой дисциплины студент должен
изучить дисциплину «Методика преподавания физики».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла.
2. Цели изучения дисциплины
Развития и закрепления практических навыков. Он включает в себя выполнение
лабораторных работ по физическому демонстрационному эксперименту и проведение
семинарских занятий.
3. Структура дисциплины
На семинарских занятиях рассматривается методика и техника демонстрационного
эксперимента, устойчиво некоторых наиболее часто используемых приборов, правила их
эксплуатации.
В лабораторные работы включаются демонстрации, проводимые по различным темам
курса физики.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-4, ПК-9.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: теоретические основы учебного эксперимента;
уметь: ставить демонстрации;
владеть: методикой проведения эксперимента по физике.
5. Общая трудоемкость дисциплины 3 зачётные единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля Зачет (6 семестр)
Б1.В.ДВ.8.2. Школьный физический эксперимент
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Школьный физический эксперимент» относится с дисциплинам по выбору
профессионального цикла. Перед изучением этой дисциплины студент должен изучить
дисциплину «Методика преподавания физики».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла.
2. Цели изучения дисциплины
Освоить технику проведения школьного физического эксперимента.
3. Структура дисциплины
Студенты знакомятся с оборудованием школьного физического кабинета, с физическими
приборами используемыми при проведении демонстрационного эксперимента.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-4, ПК-9.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: оборудование школьного физического кабинета;
уметь: ставить учебный эксперимент;
владеть: методикой демонстрационного эксперимента.
5. Общая трудоемкость дисциплины 3 зачётные единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля Зачет (6 семестр)
Б.1.В.ДВ.9. 1. Практикум по полупроводниковым приборам
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Практикум по полупроводниковым приборам» является вариативной частью
модуля профессионального цикла дисциплин по направлению подготовки 03.03.02
«Физика».
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей общей
физике и дисциплин по выбору
2. Цели изучения дисциплины
Целью освоения практикума является формирование систематизированных знаний в
области полупроводниковых приборов и подготовка к производственной практике.
3. Структура дисциплины
Изучение термосопротивлений, фотосопротивлений, тензосопротивлений, Холловский
датчиков, диодов Ганна, диодов с p-n переходом, транзисторов, полевых транзисторов,
фотодиодов, полупроводниковых источников света, термоэлектрических приборов.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основные понятия, физические законы, процессы и явления физической
электроники; теоретические основы полупроводниковых приборов;
Уметь: описывать физические явления и процессы в полупроводниковых приборах.
Владеть: практические навыки расчета некоторых характеристик полупроводниковых
приборов; навыками и методами экспериментальных работ с полупроводниковыми
приборами.
5. Общая трудоемкость дисциплины 3 зачётные единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля Зачет (6 семестр)
Б.1.В.ДВ.9.2. Практикум по цифровой и аналоговой электронике
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Практикум по цифровой и аналоговой электронике» является вариативной
частью модуля профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей общей
физике и дисциплин по выбору
2. Цели изучения дисциплины
Целью освоения практикума является формирование систематизированных знаний в
области полупроводниковых приборов и подготовка к производственной практике.
3. Структура дисциплины
Аналоговая электроника: компоненты (транзисторы, диоды и т.п.). Аналоговые чипы
Цифровая электроника: логические микросхемы Чипы памяти Интерфейсы Аналогоцифровая электроника. Генераторы аналоговых и цифровых сигналов;
Автоматизация физического эксперимента; Системы сбора данных с датчиков различного
типа;
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-8, ПК-2.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основные понятия, физические законы, процессы и явления физической
электроники;
Уметь: описывать физические явления и процессы в полупроводниковых приборах.
Владеть: навыками и методами экспериментальных работ с полупроводниковыми
приборами.
5. Общая трудоемкость дисциплины 3 зачётные единицы (108 академических часов).
6. Формы контроля Зачет (6 семестр)
Б.1.В.ДВ.10.1. Физическое материаловедение
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Физическое материаловедение» является вариативной частью модуля
профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей и теоретической физике.
2. Цель изучения дисциплины
Цель спецкурса формирование представлений о фазовых равновесиях в одно- и много
компонентных системах, о фазовых превращениях в твердых телах и об основных
закономерностями формирования структуры и свойств материалов в процессе их
получения и последующей обработки.
3. Структура дисциплины
Основные положения равновесной термодинамики. Диаграммы состояния (фазового
равновесия) бинарных сплавов, классификация диаграмм состояния, принципы и
некоторые методы их построения. Принципы и особенности построения тройных
диаграмм, классификация тройных диаграмм состояния. Образование и рост кристаллов.
Эпитаксия, принцип ориентационных и размерных соответствий. Практическое
применение эпитаксиальных пленок. Формирование макро- и микроструктуры материалов
в процессе кристаллизации. Кинетика кристаллизации. Основные методы выращивания
кристаллов и использование монокристаллов в науке и технике. Методы получения
аморфных и нанокристаллических материалов. Физическая природа фаз в твердом
состоянии, фазы различного типа и особенности их структуры. Фазовые превращения в
твердых телах, классификация фазовых превращений в твердом состоянии, их
особенности. Полиморфные превращения в металлах и сплавах. Изменение свойств при
превращениях. Физические основы и методы создания материалов для современной
техники. Композиционные материалы, их классификация, методы получения и свойства.
Аморфные сплавы. Нанокристаллические материалы.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основные закономерности формирования структуры и свойств материалов в
процессе их получения и последующей обработки,
Уметь: выбрать оптимальные условия термомеханической обработки с целью улучшения
механических, электрических, магнитных и других физических свойств материалов.
Владеть: навыками анализа и определения фазовых и структурных составляющих
сплавов и соединений после кристаллизации в равновесных условиях,
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (5 семестр)
Б.1.В.ДВ.10.2. Физика и технология полупроводниковых приборов
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Физика и технология полупроводниковых приборов» является вариативной
частью модуля профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей физики и информатики.
2. Цели изучения дисциплины
Целью освоения практикума является формирование систематизированных знаний в
области полупроводниковых приборов и подготовка к производственной практике.
Рассматривается их структура, принцип действия, конструкция и технология
изготовления.
3. Структура дисциплины
Полупроводниковые приборы на основе однородных полупроводников. Принцип
действия, технология изготовления, параметры и характеристики фотосопротивлений.
Технология изготовления и конструкция варисторов. Физическая сущность тензоэффекта.
Технология
изготовления,
основные
параметры
и
характеристики
тензорезисторов. Эффект Ганна. Технология изготовления генераторов Ганна.
Термоэлектрические генераторы. Холодильники и нагреватели.
Потенциальные барьеры в полупроводниковых приборах. Образование потенциального
барьера на границе металл – полупроводник. Запорный (выпрямляющий) и антизапорный
контакты. Диодная и диффузионная теория выпрямления тока на контакте металл полупроводник. Потенциальный барьер в p-n переходе. Емкость p-n перехода. Расчет
ВАХ p-n перехода. Особенности работы p-n перехода при больших обратных смещениях
(пробой p-n перехода). Идеальная структура металл – диэлектрик – полупроводник.
Режимы аккумуляции, обеднения, сильной и слабой инверсии.
Полупроводниковые диоды. Выпрямляющие, импульсные, преобразовательные диоды
СВЧ. Принцип действия, параметры и применение полупроводниковых стабилитронов.
Принцип действия, основные параметры туннельных диодов. Обращенные диоды.
Принцип работы варикапа в качестве усилителя. Параметры варикапа. Физические
принципы действия, основные параметры лавинно-пролетных диодов. Физические
принципы работы, конструкция и параметры фотодиодов и фотоэлементов.
Транзисторы и тиристоры. Классификация транзисторов. Технология изготовления
транзисторов. Принцип действия транзистора в качестве усилителя. Расчет постоянных
токов в транзисторе. Статические параметры и частотные свойства биполярного
транзистора. Конструкции, принцип действия и выходные характеристики полевого
транзистора с p-n переходом в качестве затвора. Расчет ВАХ полевого транзистора с pn переходом. Параметры и частотные свойства полевого транзистора. Конструкция и
выходные характеристики полевого транзистора с изолированным затвором. Расчет ВАХ
МДП- транзистора с изолированным затвором. Конструкция и принцип действия
энергонезависимых элементов памяти. Принцип действия приборов с зарядовой связью.
Диодный и триодный тиристоры
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-2, ПК-4.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: теоретические основы полупроводниковых приборов; основные методы получения
структур полупроводниковых проборов;
Уметь: описывать физические явления и процессы в полупроводниковых приборах.
Владеть: навыками расчета некоторых характеристик полупроводниковых приборов;
навыками и методами экспериментальных работ с полупроводниковыми приборами.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа)
6. Формы контроля Зачет (5 семестр)
Б.1.В.ДВ.11.1. Приборы и методы физического эксперимента
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в
модульной структуре ООП:
Дисциплина «Приборы и методы физического эксперимента» является
вариативной частью модуля профессионального цикла дисциплин по направлению
подготовки 03.03.02 «Физика».
Курс предназначен для обучения специалистов, которые будут в своей
последующей работе либо непосредственно заниматься экспериментальной
деятельностью, либо использовать данные реальных экспериментов. Для этого
необходимы знания об устройстве и принципе работы современных экспериментальных
установок и измерительных приборов, технологиях измерений различных физических
величин, технологиях проверки и обработки экспериментальных данных.
2. Цель изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование представлений о технологиях
создания, физических принципах работы современных физических приборов.
3. Структура дисциплины
Введение. Задачи и методы экспериментальной физики, планирование и постановка
эксперимента. Планирование и конструирование эксперимента. Выбор методов измерения
и их анализ.
Методы создания необходимых физических условий на экспериментальных
установках. Высоковакуумная техника и техника высоких давлений. Высокие и низкие
температуры. . Создание и измерение магнитных полей.
Методы физического анализа.
Калориметрические методы. Методы измерений и применение калориметрии.
Электрические методы измерений. Измерение сопротивлений. Осциллографы.
Магнитометрия: методы измерения магнитной восприимчивости
Оптические методы измерений. оптическая спектроскопия Люминесцентный анализ.
Техника измерений (источники излучения, приемники, спектральные приборы, методы
регистрации). Измерения поглощения, фотопроводимости, анализ оптических спектров
Микроскопия: оптический, электронный, сканирующий микроскоп. Атомно-силовая
туннельная и автоионная микроскопия. Дифракционный и резонансный структурный
анализ. Рентгеновский микроанализ. Рентгеновская спектроскопия. Масс-спектроскопия.
Комбинационное рассеяние света.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ПК-2, ПК-3, ПК-4,
В результате изучения модуля студенты должны:
5. Общая трудоемкость дисциплины
Трудоемкость физического практикума составляет 2 зач. ед. (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (4 семестр)
Б.1.В.ДВ.11.2. Физика полупроводниковых приборов
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Физика полупроводниковых приборов» является вариативной частью
модуля профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей физики и информатики.
2. Цель изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование современных представлений о
физике полупроводниковых приборов.
3. Структура дисциплины
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-1, ПК-2, ПК-4.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: концептуальные и теоретические основы физики полупроводниковых приборов, ее
место в общей системе наук и ценностей;
уметь: планировать и осуществлять учебный и научный эксперимент, организовывать
экспериментальную и исследовательскую деятельность; оценивать результаты
эксперимента, готовить отчетные материалы о проведенной исследовательской работе;
анализировать информацию по физике полупроводниковых приборов из различных
источников с разных точек зрения, структурировать, оценивать, представлять в доступном
для других виде; приобретать новые знания по физике полупроводниковых приборов,
используя современные информационные и коммуникационные технологии;
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (4 семестр)
Б.1.В.ДВ.12.1. Моделирование нанообъектов
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Моделирование нанообъектов» является вариативной частью модуля
профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей физики и информатики.
2. Цели изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является изучение свойств наноструктур на основе
использования математической модели.
3. Структура дисциплины
Основы
математического
моделирования.
Физические
основы
построения
математических моделей наноструктур. Математические модели простейших
наноструктур.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основные принципы и методы математического моделирования; физические
основы методов моделирования наноструктур
Уметь: составлять алгоритмы поиска решения задач для дальнейшего программирования,
самостоятельно решать задачи дисциплины;
владеть: навыками практического использования методов расчета наноструктур.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (7 семестр)
Б.1.В.ДВ.12.2. Теории фильтрации.
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла. Перед изучением
этой дисциплины студент должен изучить дисциплины: «Теоретическая механика и
механика сплошных сред», «Основы гидродинамики», модули «Общая физика»,
«Математика», «Информатика».
2. Цель изучения дисциплины
Цель дисциплины: ознакомить студентов с основами теории фильтрации жидкости.
Формирование естественнонаучного мировоззрения, развитие навыков научного
исследования.
Задачи курса:
1. Изучение основных понятий и законов теории фильтрации жидкости.
2. Формирование представлений о единстве законов механики в различных разделах
механики сплошных сред.
3. Структура дисциплины
Основные кинематические понятия фильтрации. Пористость среды. Физическая
скорость. Скорость фильтрации. Уравнение неразрывности.
Гидродинамическое давление, напор. Коэффициенты проницаемости и фильтрации.
Закон Дарси. Квазипотенциал скорости и уравнения для него. Основные уравнения
фильтрации в безразмерных величинах.
Граничные условия. Условия сопряжения на границе сред различной
проницаемости. Постановка задачи сопряжения.
Основные уравнения плоскопараллельных фильтрационных течений. Функция тока.
Уравнения Коши-Римана. Уравнения для потенциала скорости и функции тока.
Комплексный потенциал течений. Связь плоскопараллельных течений с теорией функции
комплексного переменного.
Простейшие плоскопараллельные течения в однородной среде (поступательные
поток, источник (сток), вихрь, диполь), их моделирование на компьютере.
Постановка задачи сопряжения плоскопараллельных фильтрационных течений.
Фильтрационные теоремы о прямой и окружности. Обтекание полупроницаемого
кругового цилиндра поступательным потоком, источником (стоком) и его компьютерное
моделирование.
Основные уравнения осесимметричных фильтрационных течений. Функция тока.
Обобщенные уравнения Коши-Римана. Σ-дифференцирование и Σ-интегрирование и их
применение к построению комплексных потенциалов мультиполей. Простейшие течения в
однородной среде (поступательные поток, источник (сток), диполь), их компьютерное
моделирование.
Фильтрационная теорема о плоскости. Фильтрационная теорема о сфере.
Обтекание полупроницаемого шара. Обтекание шара поступательным потоком и
источником (стоком), и его моделирование на компьютере.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представление о месте теории фильтрации жидкости в механике сплошных сред;
знать основные положения и уравнения фильтрации;
уметь аналитически и численно (с применением компьютера) решать граничные задачи
фильтрации жидкости, имеющие место на практике.
5. Общая трудоемкость дисциплины 4 зачётные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля Зачёт (7 семестр).
Б1.В.ДВ.13.1. Основы гидродинамики
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла. Перед изучением
этой дисциплины студент должен изучить дисциплины: «Теоретическая механика и
механика сплошных сред», модули «Общая физика», «Математика», «Информатика».
2. Цель изучения дисциплины
Цель дисциплины: ознакомить студентов с концептуальными основами гидродинамики.
Формирование естественнонаучного мировоззрения на основе знания гидродинамики,
развитие навыков научного исследования в этой области знания.
Задачи курса:
1. Изучение основных законов и концепций гидродинамики.
2. Формирование представлений о единстве законов механики в различных разделах
гидродинамики.
3. Структура дисциплины
Введение. Кинематика течения жидкости. Методы Лагранжа и Эйлера описания течения
жидкости. Поле скоростей течения и его характеристики (линии тока, поток, циркуляция).
Основные уравнения гидродинамики. Плоскопараллельные течения идеальной жидкости.
Осесимметричные течения идеальной жидкости. Течения вязкой жидкости.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представление о месте гидродинамики в механике;
знать основные положения и уравнения гидродинамики идеальной и вязкой жидкости;
уметь аналитически и численно (с применением компьютера) решать граничные задачи
гидродинамики.
5. Общая трудоемкость дисциплины 4 зачётные единицы (144 академических часа)
6. Формы контроля Зачёт (5 семестр).
Б1.В.ДВ.13.2. Физика диэлектриков и сегнетоэлектриков
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Физика диэлектриков и сегнетоэлектриков» является вариативной частью
модуля профессионального цикла.
Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при
изучении следующих дисциплин вариативной части профессионального цикла. Изучение
данной дисциплины базируется на вузовской подготовке студентов по высшей
математике, общей и теоретической физики.
2. Цели изучения дисциплины
Целью освоения дисциплины является формирование современных представлений о
диэлектриках, их разновидностях, свойствах и характеристиках.
3. Структура дисциплины
Основные характеристики диэлектриков. Поляризация в постоянном электрическом
поле. Вектор диэлектрической поляризации. Диэлектрическая проницаемость и
восприимчивость. Электрическая индукция. Поле Лоренца. Уравнение КлаузиусаМоссоти. Поляризация полярных газообразных диэлектриков. Поляризация полярных
жидкостей. Поляризация ионных кристаллов.
Поляризация в переменном электрическом поле. Упругая и релаксационная части
поляризации. Диэлектрические потери. Активная и реактивная составляющие полного
пока. Комплексная диэлектрическая проницаемость диэлектриков. Электропроводность
диэлектриков. Электропроводность газов. Электропроводность жидких диэлектриков.
Ионная проводимость неорганических диэлектриков. Активные диэлектрики. Электреты.
Пироэлектрики и сегнетоэлектрики. Спонтанная поляризация. Температура Кюри.
Антисегнетоэлектрики.
Доменная
структура
сегнетоэлектриков.
Применение
сегнетоэлектриков. Пьезоэлектрики. Жидкие кристаллы. Применение жидких кристаллов
в современной электронике. Тонкие диэлектрические пленки.
Особенности
электропроводности и пробоя тонких пленок. Активные диэлектрики в тонкопленочном
исполнении.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОПК-3, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: основы физики диэлектриков; основные типы диэлектриков, их связи со строением
кристаллов;
Уметь: определять и анализировать параметры диэлектриков;
Владеть: практическими навыками расчета некоторых задач; основными методами
изучения структуры диэлектриков;
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (5 семестр)
Б1.В.ДВ.14.1. Основы физики поверхности
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина ««Основы физики поверхности» в учебном плане находится в вариативной
части математического и естественнонаучного цикла, и является одной из дисциплин,
формирующих естественнонаучные и профессиональные знания и навыки, характерные
для бакалавра по направлению 03.03.02 «Физика». Изучение данной дисциплины
базируется на знании следующих дисциплин:
кристаллофизика.
2. Цель изучения дисциплины
Цель дисциплины изучить физику поверхности различных материалов электронной
техники и использовать различные поверхностные воздействия для создания структур и
обработки; освоить комплекс теоретических знаний и приобрести практические навыки
для решения задач, связанных с расчетом и исследованием электрофизических свойств
поверхности реальных твердых тел.
3. Структура дисциплины
Реальная поверхность полупроводников и диэлектриков: виды поверхностных дефектов,
основные причины их возникновения, основные особенности поверхностных свойств по
сравнению
с
объемными
характеристиками.
Основные
модели
описания
электрофизических свойств поверхности. Приповерхностный слой пространственного
заряда, квазиуровни Ферми, распределение поверхностного электростатического
потенциала и решение уравнения Пуассона в частных случаях: собственный
полупроводник, инверсный слой, обогащенный слой, обедненный слой. Поверхностная
рекомбинация и захват носителей заряда. Зависимость поверхностного потенциала и
напряжения плоских зон в МДП-структуре от управляющего напряжения, контактной
разности потенциалов «металл – полупроводник», функции распределения заряда в
диэлектрике в трех основных частных случаях, заряда и распределения ловушек захвата
электронов и дырок. Энергетические диаграммы МДП- структур .
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
Знать: физику поверхности полупроводников,
методы расчета и моделирования
характеристик поверхности;
уметь: моделировать распределение поля и электрического потенциала; ловушек захвата
и центров рекомбинации;
владеть: навыками исследования и
расчета электрофизических характеристик
поверхностоактивных областей полупроводниковых и диэлектрических структур.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (7 семестр)
Б1.В.ДВ.14.2. Методы исследования наноструктур
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной
структуре ООП:
Дисциплина «Методы исследования наноструктур» в учебном плане находится в
вариативной части профессионального цикла и является одной из дисциплин,
формирующих профессиональные знания и навыки, характерные для бакалавра по
направлению подготовки 03.03.02 «Физика».
Изучение данной дисциплины базируется на знании следующих дисциплин: Физика
наноструктур, физика поверхности.
2. Цели изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование комплекса представлений о
современных методах диагностики и анализа полупроводниковых материалов и
наноструктур – о физических принципах, на которых они базируются, их возможностях,
особенностях и областях применения.
3. Структура дисциплины
Методы исследования наноструктурированных полупроводниковых материалов. Основы
метода просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Основы метода растровой
электронной микроскопии. Основы метода сканирующей зондовой микроскопии. Основы
метода электронной Оже-спектроскопии. Основы метода рентгеновской фотоэлектронной
спектроскопии. Спектральная эллипсометрия многослойных и неоднородных
полупроводниковых наносистем. Основы методов колебательной спектроскопии:
комбинационного рассеяния света и ИК- спектроскопии. Электрофизические методы.
4. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5.
В результате изучения модуля студент должен:
знать: физические основы основных экспериментальных методов исследования
наноструктур, условия реализации и границы применения этих методов; тенденции
развития методов исследования наноструктур;
уметь: выбирать оптимальные методы исследования и диагностики необходимых свойств
наноструктур; сопоставлять различные методы исследования, их возможности, области
применения и выбирать наиболее подходящие для решения научной задачи.
владеть: навыками применения современных методов исследования наноструктур,
интерпретации экспериментальных данных и компьютерной обработки результатов
исследований, навыками работы на аналитическом оборудовании и основными
методиками приготовления объектов для исследования конкретным методом.
5. Общая трудоемкость дисциплины 2 зачётные единицы (72 академических часа).
6. Формы контроля Зачет (7 семестр)
Программы учебной и производственной практик.
В соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 03.03.02 Физика раздел
основной образовательной программы бакалавриата «Учебная и производственная
практики» является обязательным и представляет собой вид учебных занятий,
непосредственно ориентированных на профессионально-практическую подготовку
обучающихся. Практики закрепляют знания и умения, приобретаемые студентами в
результате освоения теоретических курсов, вырабатывают практические навыки и
способствуют комплексному формированию общекультурных (универсальных) и
профессиональных компетенций обучающихся.
Разделом учебной практики может являться научно-исследовательская работа студентов.
Программа учебно-производственной практики
При реализации данной ООП вузом предусмотрена учебно-производственная практика,
включающая научно-исследовательскую работу студентов.
Прохождение учебной практики направлено на формирование следующих компетенций:
ОК-7, ОПК-6,ОПК-9, ПК-3. ПК-4, ПК-5.
Прохождение производственной практики направлено на формирование следующих
компетенций: ОК-7, ОПК-3, ОПК-6, ОПК-8, ОПК-9, ПК-1, ПК-3. ПК-4, ПК-5.
Учебно-производственная практика проводится на кафедрах и в лабораториях факультета
физики и информационно-коммуникационных технологий ОГУ, а также в подразделениях
базовых научных и научно-производственных организаций: «ПРОТОН», «Завод
полупроводниковых приборов» (г. Болхов).
Практика может проводиться также на договорных началах в других государственных,
муниципальных, общественных, коммерческих и некоммерческих организациях,
предприятиях и учреждениях, осуществляющих научно-исследовательскую и/или научнопроизводственную деятельность в области физики полупроводников.
Все подразделения, где обучающиеся проходят учебно-производственную практику,
обладают необходимым кадровым и научно-техническим потенциалом.
Программа учебно-производственной практики прилагается.
Организация научно-исследовательской работы студентов
В соответствии с решением Ученого совета факультета научно-исследовательская работа
обучающихся является обязательным разделом данной Основной образовательной
программы и направлена на формирование общекультурных (универсальных) и
профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению подготовки 03.03.02 Физика и целями ООП.
В данной Основной образовательной программе научно-исследовательская работа
выполняется обучающимися в 4-м и 6-м семестрах – при прохождении учебно-
производственной практики (включена в программу практики как отдельный этап) и в 8-м
семестре – при подготовке выпускной квалификационной (бакалаврской) работы.
Прохождение производственной практики научно-исследовательской работы и
преддипломной практики направлено на формирование следующих компетенций: ОК-7,
ОПК-3, ОПК-6, ОПК-8, ОПК-9, ПК-1, ПК-3. ПК-4, ПК-5.
При выполнении НИР для каждого обучающегося утверждается научный руководитель.
Составляется индивидуальная программа, в которой формулируется цель исследований,
указываются виды и этапы научно-исследовательской работы, например:
изучение специальной литературы и другой научно-технической информации,
достижений отечественной и зарубежной науки и техники в соответствующей области
знаний;
сбор, обработка, анализ и систематизация научно-технической информации по теме
исследования;
участие в проведении научного исследования или выполнении технической разработки;
составление отчета по теме;
выступление с докладами на учебно-научном семинаре, конференции, при публичной
защите отчета.
Основными формами планирования и промежуточного контроля выполнения научноисследовательской работы обучающихся являются обоснование темы, обсуждение плана
и промежуточных результатов исследования в рамках учебно-научного семинара,
работающего на протяжении 5–8 семестров обучения.
В конце 6-го семестра проводятся обсуждение и защита результатов учебнопроизводственной практики и научно-исследовательской работы на заседании кафедры,
что позволяет оценить уровень приобретенных знаний, умений и сформированных
компетенций обучающихся. В конце 8-го семестра – накануне итоговой государственной
аттестации – на заседании кафедры проводится предварительная защита бакалаврской
работы.