| Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
|---|---|
| Направление подготовки | 01.03.02. Прикладная математика и информатика |
| Профиль | Математическое и компьютерное моделирование в природных и индустриальных системах |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 01_03_02_Прикладная математика и информатика_МКМПиИС-2025 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 4 (8) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 13 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 16 | 16 | 16 | 16 |
| Практические | 26 | 26 | 26 | 26 |
| Сам. работа | 66 | 66 | 66 | 66 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
| 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. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.05 |
| ПК-1 | Способен осуществлять научно-исследовательскую деятельность, связанную с разработкой математических моделей сложных систем, алгоритмов, методов, программного обеспечения, инструментальных средств в соответствии с профилем профессиональной деятельности с использованием современных достижений науки и техники |
| ПК-1.1 | Знает основные понятия, методы и подходы теоретических и экспериментальных исследований в области математического моделирования сложных систем |
| ПК-1.2 | Ориентируется в современных математических методах, вычислительной технике и информационных технологиях |
| ПК-1.3 | Имеет навыки обработки экспериментальных данных в области математического моделирования сложных систем |
| ПК-1.4 | Имеет навыки применения/разработки информационных технологий для решения прикладных задач анализа сложных систем |
| ПК-1.5 | Имеет навыки проектирования и создания комплексов программ для решения прикладных задач анализа сложных систем |
| ПК-2 | Способен 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 |
| ПК-2.1 | Ориентируется в современных методах исследования и способен модифицировать и разрабатывать новые для решения прикладных задач анализа в сфере профессиональной деятельности |
| ПК-2.2 | Имеет навыки рационального выбора и применения методов исследования, соответствующих области математического моделирования в сфере профессиональной деятельности |
| ПК-2.3 | Способен применять методы исследования при решении задач в области проектирования комплексов программ в сфере науки, техники и технологии |
| 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. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Механика | ||||||
| 1.1. | Поступательное движение материальной точки | Лекции | 8 | 1 | ||
| 1.2. | Вращательное движение материальной точки | Лекции | 8 | 1 | ||
| 1.3. | Механика твердого тела | Лекции | 8 | 1 | ||
| 1.4. | Элементы механики жидкости | Лекции | 8 | 1 | ||
| 1.5. | Механика жидкости | Практические | 8 | 2 | ||
| 1.6. | Измерение скорости пули с помощью баллистического маятника | Практические | 8 | 4 | ||
| 1.7. | Динамика Ньютона | Сам. работа | 8 | 12 | ||
| Раздел 2. Молекулярная физика | ||||||
| 2.1. | МКТ идеального газа | Лекции | 8 | 1 | ||
| 2.2. | Основы термодинамики | Лекции | 8 | 1 | ||
| 2.3. | Основы термодинамики | Практические | 8 | 2 | ||
| 2.4. | Реальные жидкости и газы. Твердые тела | Практические | 8 | 4 | ||
| 2.5. | Энергетические особенности основных термодинамических процессов | Практические | 8 | 4 | ||
| 2.6. | Тепловые машины. Цикл Карно. | Сам. работа | 8 | 12 | ||
| Раздел 3. Электричество и магнетизм | ||||||
| 3.1. | Электростатика | Лекции | 8 | 1 | ||
| 3.2. | Постоянный электрический ток | Лекции | 8 | 1 | ||
| 3.3. | Магнитные свойства вещества | Лекции | 8 | 1 | ||
| 3.4. | Электромагнитная индукция. Самоиндукция | Лекции | 8 | 1 | ||
| 3.5. | Колебания и волны. | Сам. работа | 8 | 12 | ||
| Раздел 4. Оптика | ||||||
| 4.1. | Тепловое излучение | Лекции | 8 | 1 | ||
| 4.2. | Оптика | Лекции | 8 | 1 | ||
| 4.3. | Тепловое излучение | Практические | 8 | 2 | ||
| 4.4. | Волновая и геометрическая оптика | Практические | 8 | 2 | ||
| 4.5. | Оптика | Практические | 8 | 2 | ||
| 4.6. | Интерференция. Дифракция. Юстировка. | Сам. работа | 8 | 12 | ||
| Раздел 5. Физика атома и атомного ядра | ||||||
| 5.1. | Основы СТО | Лекции | 8 | 1 | ||
| 5.2. | Квантовая природа излучения | Лекции | 8 | 1 | ||
| 5.3. | Строение и свойства атомного ядра | Лекции | 8 | 1 | ||
| 5.4. | Ядерные реакции. Элементарные частицы | Лекции | 8 | 1 | ||
| 5.5. | Рентгеновское излучение. Дозиметрия | Практические | 8 | 4 | ||
| 5.6. | Радиационная безопасность. Дозиметрия. | Сам. работа | 8 | 18 | ||
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 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 для проведения текущего контроля (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 для проведения промежуточной аттестации |
| см. приложение (ФОС) |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Интернет-портал "Университетская библиотека онлайн" | biblioclub.ru | ||
| Э2 | ЭБС "Лань" | e.lanbook.com | ||
| Э3 | ЭБС "Юрайт" | www.biblio-online.ru | ||
| Э4 | Физика (Для ИМиИТ) | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Open Office MSOffice, MSWord, MSExcel, MSPowerPoint, MSAccess Adobe Photoshop, MS Paint WinRAR, WinZIP Far Manager, Total Commander Internet Explorer, Opera, Mozilla Microsoft Windows AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 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 | ||||
| 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 |
| 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. |