МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Физика
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра общей и экспериментальной физики
Направление подготовки01.03.02. Прикладная математика и информатика
ПрофильМатематическое моделирование и информационные технологии. ФГОС 3++
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план01_03_02_ПМиИ-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 72
Виды контроля по семестрам
зачеты: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 18,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 72 72 72 72
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д-р физ.-мат. наук, профессор, А.М. Сагалаков

Рецензент(ы):
канд. физ.-мат. наук, доцент, Д.Д. Рудер

Рабочая программа дисциплины
Физика

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 01.03.02 Прикладная математика и информатика (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 10.01.2018г. №9)

составлена на основании учебного плана:
01.03.02 Прикладная математика и информатика
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Плотников В.А

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой Плотников В.А

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью преподавания дисциплины “Физика” является получение студентами основополагающих представлений о фундаментальном строении материи и физических принципах, лежащих в основе современной естественнонаучной картины мира. Курс должен способствовать формированию у студентов современного естественнонаучного мировоззрения, развитию научного мышления и расширению их научно-технического кругозора.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1: Способен применять фундаментальные знания, полученные в области математических и (или) естественных наук, и использовать их в профессиональной деятельности
ПК-2: способность применять математические методы и математическое моделирование, информационные и имитационные модели по тематике выполняемых научно-исследовательских прикладных задач или опытно-конструкторских работ в сфере профессиональной деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные проблемы экспертной и правоприменительной деятельности в области технологий и средств технического обслуживания машин в математике
3.2.Уметь:
3.2.1.разрабатывать требования к экспертной и правоприменительной деятельности в области технологий и
средств технического обслуживания машин в математике
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.методами экспертной и правоприменительной оценки эффективности инженерных решений

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1.
1.1. Частицы. Поля. Волны. Фундаментальные взаимодействия. Состояния вещества. Пространство и время. Законы сохранения. Лекции 7 5 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.2. Закон Кулона. Электрическое поле заряда. Принцип суперпозиции. Потенциал. Лекции 7 5 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.3. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности Теорема Гаусса. Уравнения Максвелла для электростатики. Лекции 7 5 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.4. Постоянный электрический ток. Сопротивление. Закон Ома. Сторонняя эдс. Источники тока. Правила Кирхгофа. Лекции 7 3 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.5. Электростатика Сам. работа 7 32 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.6. Взаимодействие токов. Формула Ампера. Теорема Стокса. Уравнения Максвелла для магнитостатики. Практические 7 5 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.7. Электродинамика. Закон Фарадея. Энергия магнитного поля. Индуктивность. Цепи переменного тока. Импеданс. Простейшие импульсные цепи. Практические 7 5 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.8. Ток смещения. Полная система уравнений Максвелла. Электромагнитные волны. Дипольное излучение. Практические 7 5 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.9. Интенсивность волны. Сложение волн. Интерференция света. Принцип Гюйгенса. Практические 7 3 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2
1.10. Магнетизм. Оптика Сам. работа 7 40 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
1. Закон Кулона.
2. Потенциал точечного заряда.
3. Поле точечного заряда.
4. Потенциал равномерно заряженной сферы.
5. Связь поля и потенциала.
6. Потенциал системы зарядов.
7. Поле равномерно заряженной сферы.
8. Энергия электрического поля.
9. Энергия и емкость заряженного конденсатора.
10. Теорема Гаусса.
11. Условие потенциальности электрического поля.
12. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для электростатики.
13. Уравнения электростатики для диэлектриков.
14. Граничные условия для электрического поля, вектора индукции и
потенциала.
15. Сила Лоренца.
16. Закон Био – Савара.
17. Поле витка с током в центре.
18. Поле прямого провода.
19. Связь магнитного поля и векторного потенциала.
20. Векторный потенциал системы токов.
21. Энергия магнитного поля.
22. Энергия индуктивности с током.
23. Связь магнитного потока и индуктивности.
24. Индуктивность соленоида.
25. Теорема о циркуляции магнитного поля.
26. Теорема Гаусса для магнитного поля.
27. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме для магнитостатики.
28. Уравнения магнитостатики в присутствии магнетиков.
29. Граничные условия для магнитного поля и вектора индукции.
30. Закон Фарадея.
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
1. Сверхпроводники и их применение
2. Что является источниками тепловой энергии Земли.
3. "Апогей моего развития с точки зрения физики"
4. Источники тока и источники идей: светлая жизнь или жизнь без света
5. Я в невесомости (куда попали, что происходило, с чем связано, как обнаружили явления)
6. Энтропия и развитие Вселенной
7. Устойчивость атомный ядер
8. Космические технологии
9. Как трение зависит от формы предмета
10. Особенности распространения света в морской воде.
11. Античастица
12. Изотопы в природе
13. Необратимость в природе
14. История изобретения телефона
15. Солнце
16. Пространство. Свойства пространства
17. От угольной лампы до высоких световых технологий
18. Применение магнитного поля в быту
19. Явление электролюминесценции
20. Ядерная энергетика. Положительные стороны в ближайшем будущем.
21. С какими проблемами встретится человек на планете с силой гравитации намного больше, чем на Земле?
22. Оптические явления в природе
23. Как залатать озоновую дыру
5.3. Фонд оценочных средств
см. приложение (ФОС)
Приложения
Приложение 1.   ФОС_2020-2021_01_03_02_ПМиИ-2020.docx

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Рогачев Н.М. Курс физики [Электронный ресурс]: учебное пособие СПб.: Лань, 2010 https://e.lanbook.com/book/633#authors
Л1.2 Иванов И. В. Сборник задач по курсу основы физики и биофизики [Электронный ресурс]: учеб. пособие "Лань", 2012 https://e.lanbook.com/book/3802#authors
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Н.П. Калашников, М.А. Смондырев. Основы физики: в 2 т. Том 1 [Электронный ресурс]: учеб. Москва : Издательство "Лаборатория знаний", 2017 https://e.lanbook.com/book/94088?category_pk=919#authors
Л2.2 Н.П. Калашников, М.А. Смондырев. Основы физики: в 2 т. Том 2 [Электронный ресурс]: учеб. Москва : Издательство "Лаборатория знаний", 2017 https://e.lanbook.com/book/97411?category_pk=919#authors
Л2.3 Родионов В.Н. ФИЗИКА [Электронный ресурс]: учебное пособие для академического Научная школа: Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова (г.Москва), 2018 https://www.biblio-online.ru/book/97EE90F4-3156-4408-A82B-7A172E675A91
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 ЭБС "Лань" http://e.lanbook.com
Э2 Интернет-портал "Университетская библиотека онлайн" http://biblioclub.ru
Э3 ЭБС "Юрайт" http://www.biblio-online.ru
Э4 Физика (Для ИМиИТ) https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4676
6.3. Перечень программного обеспечения
Open Office
MSOffice, MSWord, MSExcel, MSPowerPoint, MSAccess
MS Paint
WinRAR, WinZIP
Far Manager
Internet Explorer, Opera, Mozilla
Microsoft Windows
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека.
www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
http://www.biblioclub.ru/ интернет-портал «Университетская библиотека онлайн»
www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
www.intuit.ru/ Образовательный сайт

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на семинаре, практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения.
2. Лекция.
-На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично.
- На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал.
- Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу.
- В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их.
- Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии.
- Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания.
3.Семинарское (практическое) занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы.
- Для подготовки к семинару необходимо взять план семинарского занятия (у преподавателя, на кафедре или в методическом кабинете).
- Самостоятельную подготовку к семинарскому занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу (словари, справочники, энциклопедии), целесообразно создать и вести свой словарь терминов.
- На семинар выносится обсуждение не одного вопроса, поэтому важно просматривать и изучать все вопросы семинара, но один из вопросов исследовать наиболее глубоко, с использованием дополнительных источников (в том числе тех, которые вы нашли самостоятельно). Не нужно пересказывать лекцию.
- Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества.
- В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы.
- Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/).
- В процессе подготовки и построения ответов при выступлении не просто пересказывайте текст учебника, но и выражайте свою личностно-профессиональную оценку прочитанного.
- Принимайте участие в дискуссиях, круглых столах, так как они развивают ваши навыки коммуникативного общения.
- Если к семинарским занятиям предлагаются задания практического характера, продумайте план их выполнения или решения при подготовке к семинару.
- При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы.
4. Самостоятельная работа.
- При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и семинарских занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения.
- Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее.
- Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса.
- При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру.
- Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции.
5. Итоговый контроль.
- Для подготовки к зачету/экзамену возьмите перечень примерных вопросов у методиста кафедры.
- В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, семинарских занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
- Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, семинарском занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом.
- Продумайте свой ответ на экзамене, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания, а также уверенность и наличие авторской аргументированной позиции как будущего субъекта профессиональной деятельности.