Основная образовательная программа

Вид материала

Основная образовательная программа

Содержание Физические основы квантовой механики Состояния и наблюдаемые в квантовой механике Уравнение Шредингера и законы сохранения Одномерное движение Спин электрона Свойства атомных ядер Ядерные превращения Феноменология элементарных частиц Структура элементарных частиц и фундаментальные взаимодействия Распределение Гиббса Свойства идеальных газов Равновесие фаз и фазовые переходы Теория кристаллической решетки Электронная теория кристаллов Технология трудоустройства и планирования карьеры. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Альтернативные школьные учебники по физике. Электрические машины переменного и постоянного токов. Электроизмерительные приборы и их использование в электрорадиотехнике. Основы физики. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Основная образовательная программа начального общего образования муниципального общеобразовательного, 10927.55kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 1680.5kb.
• Основная образовательная программа образовательного учреждения, 3580.13kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования по направлению, 60.72kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 325.91kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Специальность, 1079.06kb.
• 1. Основная образовательная программа, 1966kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 639.3kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 2333.67kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 2990.15kb.

Основы теоретической физики./Квантовая механика.

Шифр дисциплины по УП: Б3.В4.3. Год обучения: 3 год, 6 семестр. Число кредитов/часов: 4 з.е./74 ч.

Физические основы квантовой механики: Предмет и место квантовой механики в курсе физики. История создания квантовой механики. Дискретность значений физических величин. Корпускулярно-волновой дуализм. Вероятностный характер поведения микрочастиц.

Состояния и наблюдаемые в квантовой механике: Описание состояний микросистем. Волновая функция. Квантовомеханический принцип суперпозиции. Описание наблюдаемых в квантовой механике. Самосопряженные операторы. Собственные функции и собственные значения самосопряженных операторов, их физический смысл. Средние значения наблюдаемых, вероятности их возможных значений. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Условие совместной измеримости наблюдаемых. Полный набор наблюдаемых. Операторы координат и импульса. Гамильтониан для частицы и системы взаимодействующих частиц во внешнем поле. Оператор орбитального момента импульса.

Уравнение Шредингера и законы сохранения: Принцип причинности в квантовой механике. Уравнение Шредингера. Вектор плотности тока вероятности. Изменение во времени средних значений наблюдаемых. Теоремы Эренфеста. Предельный переход к классической механике. Законы сохранения и их связь со свойствами симметрии пространства-времени. Стационарное уравнение Шредингера. Свойства стационарных состояний.

Одномерное движение: Общие свойства одномерного движения. Задача о частице в потенциальной яме. Потенциальные барьеры. Туннельный эффект, надбарьерное рассеяние. Линейный гармонический осциллятор. Общие свойства движения в центрально-симметричном поле. Собственные функции и собственные значения оператора орбитального момента импульса. Радиальное уравнение Шредингера. Атом водорода, энергетический спектр и волновые функции. Классификация состояний с помощью квантовых чисел.

Спин электрона: Операторы спина. Волновая функция электрона с учетом спина. Полный набор наблюдаемых для электрона в атоме. Принцип тождественности частиц. Связь спина со статистикой. Бозоны, фермионы. Принцип Паули. Атом гелия. Обменная энергия. Понятие о методе самосогласованного поля. Классификация состояний электронов в атоме. Периодическая система элементов. Молекула водорода. Природа химической связи. Атомы во внешнем поле. Эффект Зеемана. Вероятности переходов под действием внешнего возмущения. Правила отбора для излучения и поглощения света атомом. Соотношение неопределенностей для энергии и времени. Естественная ширина уровней.


Основы теоретической физики./Физика атомного ядра и ЭЧ.

Шифр дисциплины по УП: Б3.В4.4. Год обучения: 4 год, 7 семестр. Число кредитов/часов: 4 з.е./60 ч.

Введение: Масштабные уровни микромира. Типы фундаментальных взаимодействий и их основные свойства. Сравнение характеристик атомного и ядерного уровней.

Свойства атомных ядер: Состав ядра, его заряд и массовое число. Нуклон и понятие о формализме изоспина. Масса, энергия и удельная энергия связи ядер. Спин. Электромагнитные моменты ядер (дипольный момент, магнитный момент; понятия о квадрупольном моменте). Форма и размеры ядер, методы их измерения. Ядерные модели. Капельная модель. Полуэмпирическая формула для энергии ядра. Модель ядерных оболочек, магические числа. Ядерные силы и их основные свойства. Зарядовая симметрия и зарядовая независимость ядерных сил, понятие об изоспиновой инвариантности. Насыщение ядерных сил. Обменный механизм ядерного взаимодействия, пионы и их свойства.

Ядерные превращения: Радиоактивность, типы радиоактивных превращений. Вероятности распадов, основной закон распадных процессов. Механизмы альфа-распада и бета-распада. Нейтрино, его свойства. Типы нейтрино, его роль в астрофизике и космологии. Механизм гамма-излучения ядер, эффект Мессбауэра и его применения. Ядерные реакции, их классификация. Прямые процессы и реакции через составное ядро, резонансные процессы Вынужденное и спонтанное деление ядер. Деление тяжелых ядер под действием нейтронов, цепная реакция деления. Ядерные реакторы на тепловых и быстрых нейтронах, воспроизводство ядерного горючего. Реакции синтеза, условия их осуществления. Термоядерная энергия в природе. Критерий Лоусона, проблемы управляемого термоядерного синтеза (УТС), практические разработки (токамаки и импульсный УТС), перспективы.

Феноменология элементарных частиц: Лептоны и адроны. Лептонные дублеты. Стабильные адроны и резонансы, мезоны и барионы, изомультиплеты. Характеристика частиц (масса, спин, четность, время жизни, электрический заряд, лептонный и барионный заряды, изоспин и его проекция, странность, очарование). Взаимопревращения частиц. Законы сохранения. Несохранение пространственной четности в слабом взаимодействии. Комбинированная четность и свойства нейтральных каонов, несохранение комбинированной четности в слабом взаимодействии и его связь с необратимостью времени.

Структура элементарных частиц и фундаментальные взаимодействия: Адроны как составные частицы. Кварки, их характеристики, аромат, цвет. Кварковый состав мезонов и барионов. Проблема пленения кварков. Кварк-лептонная симметрия. Фундаментальные частицы – лептоны, кварки и переносчики взаимодействий. Обменный механизм фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие и фотон. Кварк-глюонная модель сильного взаимодействия. Природа слабого взаимодействия, промежуточные бозоны. Понятие об единых теориях (электрослабое взаимодействие, великое объединение и возможная нестабильность протона, роль гравитации на сверхмалых расстояниях).


Основы теоретической физики./Статистическая физика и термодинамика.

Шифр дисциплины по УП: Б3.В4.5. Год обучения: 4 год, 8 семестр. Число кредитов/часов: 4 з.е./58 ч.

Основные положения статистической физики: Системы многих частиц. Динамический и статистический методы в физике. Феноменологическая термодинамика и статистическая физика. Макроскопическая система, её микро- и макросостояния. Квантовый и классический способы описания микросостояний. Теорема Лиувилля, функция распределения. Термодинамические величины как средние. Понятие о флуктуациях. Равновесные и неравновесные макросостояния. Принцип равновероятности микросостояний, микроканоническое распределение. Энтропия. Закон возрастания энтропии в замкнутой системе.

Термодинамика: Термодинамические параметры. Температура, её определение через энтропию. Абсолютный ноль. Обратимые и необратимые (неравновесные) процессы. Изменение энтропии при адиабатическом изменении внешних параметров. Давление. Внутренняя энергия. Теплота и работа. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к анализу основных термодинамических процессов. Теплоемкость. Второй закон термодинамики. Основное термодинамическое тождество. Теорема Нернста. Свойства вещества вблизи абсолютного нуля. Недостижимость абсолютного нуля. Термодинамические потенциалы, внутренняя энергия, свободная энергия, энтальпия, энергия Гиббса. Химический потенциал. Экстремальные свойства свободной энергии и термодинамического потенциала Гиббса для равновесных систем.

Распределение Гиббса: Каноническое распределение Гиббса. Каноническое распределение по состояниям и по энергиям в квантовой и классической физике. Статистическая сумма (интеграл) и её связь со свободной энергией. Большое каноническое распределение. Основные термодинамические соотношения для систем с переменным числом частиц.

Свойства идеальных газов: Распределение Больцмана для молекул идеального газа. Применение канонического распределения Гиббса для идеальных одноатомных и двухатомных газов. Классическая теория теплоемкости идеального газа. Квантовая теория теплоемкости двухатомных газов.

Равновесие фаз и фазовые переходы: Условие равновесия двух фаз вещества. Фазовые переходы первого рода. Кривая равновесия фаз. Температурная зависимость давления насыщенного пара. Критическая точка. Равновесие трех фаз вещества, тройная точка. Понятие о фазовых переходах второго рода. Поведение термодинамических величин и их производных при фазовых переходах.

Теория кристаллической решетки: Описание структуры кристаллов. Понятие о кристаллической решетке. Операции симметрии в кристаллах. Типы пространственных решеток. Обратная решетка. Зоны Бриллюэна. Типы дефектов кристаллического строения. Статистика Бозе. Фотоны. Динамика кристаллической решетки. Тепловое движение. Адиабатическое и гармоническое приближение. Нормальные колебания и их квантование. Фононы. Законы дисперсии и энергетический спектр колебаний. Тепловые свойства твердых тел. Теплоемкость кристаллов. Тепловое расширение твердых тел.

Электронная теория кристаллов: Статистика Ферми. Функции Блоха и теорема Блоха. Зонный энергетический спектр электронов в кристалле. Динамика электронов в кристалле. Метод эффективной массы. Электроны и дырки в кристалле. Поверхность Ферми. Типы твердых тел: металлы, диэлектрики и полупроводники.

Электротехника.

Шифр дисциплины по УП: Б3.В5. Год обучения: 3 год, 6 семестр. Число кредитов/часов: 2з.е./44 ч.

Дисциплина "Электротехника" является одной из дисциплин предметной подготовки учителей по специальности Физика. Целью изучения дисциплины является подготовка учителя по соответствующим разделам программы изучения физики в средней школе. Задачи дисциплины — формирование у будущего учителя представлений о современных способах получения, распределения и использования электрической энергии, а также навыков работы с современной измерительной аппаратурой и приборами школьного физического кабинета. Успешное изучение дисциплины "Электротехника" предполагает:

- максимальное привлечение знаний, полученных студентами при изучении курсов высшей математики, общей и экспериментальной физики;

- активное использование лабораторного эксперимента, как средства для иллюстрации и закрепления теоретического материала;

- выполнение лабораторных работ.

Важнейшей задачей преподавания дисциплины является формирование у студентов материалистического мировоззрения и диалектического способа мышления. Поэтому философские, методологические вопросы должны рассматриваться на протяжении всего курса в прямой связи с изучаемым материалом. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов студентов основное внимание уделяется не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от студентов активного участия в их разрешении в ходе учебного процесса. Лекции по дисциплине сопровождаются хорошо подготовленными демонстрационными опытами. При выполнении лабораторных работ необходимо добиваться того, чтобы студенты ясно представляли себе исследуемые в них явление или закон, понимали сущность применяемого метода измерения и умели не только осмыслить полученные результаты, но и оценить степень их достоверности.


Радиотехника.

Шифр дисциплины по УП: Б3.В6. Год обучения: 4 год, 7 семестр. Число кредитов/часов: 3з.е./70 ч.

Дисциплина «Радиотехника» играет большую роль в профессиональном становлении учителя по основной специальности, в расширении его общего кругозора и интеллектуального развития. В процессе изучения «Радиотехники» студенты знакомятся с элементной базой электронных устройств, о современных технических средствах получения, обработки, передачи, обмена информацией, направлений и социальных аспектов развития этих средств и способов, а также навыков работы с современной электронной аппаратурой.


Технология трудоустройства и планирования карьеры.

Шифр дисциплины по УП: Б3.В6. Год обучения: 3 год, 5 семестр. Число кредитов/часов: 2з.е./36 ч.

Цель: формирование знаний, умений и личностной готовности выпускников к действиям, направленным на достижение успеха в планировании своей профессиональной карьеры и трудоустройстве.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО: Дисциплина «Технология трудоустройства и планирования карьеры» тесно связана и опирается на такие ранее изученные дисциплины, как «Психология», «Правоведение», «Деловая этика», «Этика делового общения».

3. Компетенции обучающегося, формируемы в результате освоения дисциплины:

1. способность ориентироваться на рынке труда и занятости, имея представление о принципах планирования и развития карьеры;
   
2. владение навыками составления резюме,
   
3. владение навыками прохождения собеседования и ведения переговоров с потенциальным работодателем;
   
4. стремление к личностному и профессиональному развитию.
   

Требование к уровню освоения содержания дисциплины.

Требования к уровням сформированности компетенций обучающихся, формируемых в результате освоения данной дисциплины:

1. пороговый уровень:
   

1. знание особенностей регионального рынка труда, основных способов поиска работы, принципов построения карьеры;
   
2. знание основ составления резюме, умение отразить основные разделы в резюме;
   
3. знание основ ведения переговоров на предмет трудоустройства, наличие навыков прохождения собеседования в ситуации деловой игры;
   
4. знание личностных и деловых качеств специалистов в конкретной профессиональной сфере и этапов их карьерного развития.
   

2. продвинутый уровень:
   

1. умение разрабатывать стратегию поиска работы, наличие перечня потенциальных организаций-работодателей, знание специфики их деятельности;
   
2. умение структурировать и адаптировать резюме под определенную должность (вакансию);
   
3. умение давать обдуманные ответы на ключевые вопросы, составлять сценарий самопрезентации для конкретной организации – работодателя;
   
4. адекватная самооценка своего профессионально-квалификационного уровня, владение навыками проектирования дальнейшего образовательного маршрута и профессиональной карьеры.
   

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

• о ситуации на современном рынке труда;
  
• о принципах планирования и развития карьеры;
  
• о правовых аспектах взаимоотношения с работодателем.
  

знать:

• способы поиска работы;
  
• принципы составления резюме, заполнения анкет и прохождения тестирования;
  
• психологические аспекты собеседования с работодателем.
  

уметь:

• использовать полученные теоретические знания при поиске работы;
  
• оценивать предложения о работе;
  
• составлять резюме.
  

иметь опыт (владеть):

• планирования карьеры;
  
• прохождения собеседования;
  
• самопрезентации при трудоустройстве.
  

Основы исследований в физико-математическом образовании.

Шифр дисциплины по УП: Б3.ДВ1. Год обучения: 3 год, 5 семестр. Число кредитов/часов: 3з.е./48 ч.

Современный учитель должен не только уметь организовать учебный процесс по своему предмету, но уметь планировать и проводить педагогическое исследование, выдвигая гипотезу и доказывая ее своим исследованием. Умение сформулировать основные характеристики предполагаемого педагогического исследования, провести это исследование и проанализировать результаты является важным звеном в формировании учителя – предметника.

Выпускник должен уметь анализировать результаты своей педагогической деятельности на основе диагностики ее результатов; уметь проводить педагогическое исследование с формулировкой его целей, задач, методов исследования и др.

Выпускник будет:

иметь представление: о видах педагогических исследований;

знать: основные характеристики педагогического исследования, критерии эффективности, методы анализа результатов исследования;

уметь: формулировать цели, задачи, методы, гипотезу исследования, анализировать полученные результаты.


Альтернативные школьные учебники по физике.

Шифр дисциплины по УП: Б3.ДВ1. Год обучения: 3 год, 5 семестр. Число кредитов/часов: 3з.е./48 ч.

Современная школа направлена на развитие склонностей и способностей учащихся, дает возможность реализации индивидуальных особенностей учащихся. Поэтому она не ограничивает наличие программ по физике для общеобразовательной школы. Перечень программ и соответственно их реализующих учебников дает возможность учителю удовлетворить разнообразные потребности школьников при изучении физики. Знакомство учителя физики с данным перечнем является важным звеном в формировании учителя – предметника.

Выпускник должен уметь осуществлять процесс обучения физике учащихся основной общеобразовательной школы с ориентацией на задачи обучения, воспитания и развития личности школьников и с учетом специфики преподаваемого предмета, решать задачи, соответствующие его квалификации; учитывать особенности разных программ дисциплины с тем, чтобы осуществлять дифференцированное обучение.

Выпускник будет:

иметь представление: об альтернативных программах для основной общеобразовательной школы; учебниках и учебных пособиях, входящих в учебно-методический Федеральный комплект по физике;

знать: логику изложения и особенности содержания физического материала в различных альтернативных программах;

уметь: анализировать темы курса физики основной общеобразовательной школы.


Электрические машины переменного и постоянного токов.

Шифр дисциплины по УП: Б3.ДВ2. Год обучения: 3 год, 6 семестр. Число кредитов/часов: 3з.е./48 ч.

Дисциплина "Электрические машины переменного и постоянного токов" является одной из дисциплин предметной подготовки учителей по специальности Физика. Целью изучения дисциплины является подготовка учителя по соответствующим разделам программы изучения физики в средней школе. Задачи дисциплины — формирование у будущего учителя представлений о навыков работы с современной измерительной аппаратурой и приборами школьного физического кабинета. Успешное изучение дисциплины " Электрические машины переменного и постоянного токов" предполагает:

- максимальное привлечение знаний, полученных студентами при изучении курсов высшей математики, общей и экспериментальной физики;

- активное использование лабораторного эксперимента, как средства для иллюстрации и закрепления теоретического материала;

- выполнение лабораторных работ.

Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов студентов основное внимание уделяется не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от студентов активного участия в их разрешении в ходе учебного процесса. Лекции по дисциплине сопровождаются хорошо подготовленными демонстрационными опытами. При выполнении лабораторных работ необходимо добиваться того, чтобы студенты ясно представляли себе исследуемые в них явление или закон, понимали сущность применяемого метода измерения и умели не только осмыслить полученные результаты, но и оценить степень их достоверности.


Электроизмерительные приборы и их использование в электрорадиотехнике.

Шифр дисциплины по УП: Б3.ДВ2. Год обучения: 3 год, 6 семестр. Число кредитов/часов: 3з.е./48 ч.

Целью изучения дисциплины является подготовка учителя по соответствующим разделам программы изучения физики в средней школе. Задачи дисциплины — формирование у будущего учителя представлений о современных способах получения, распределения и использования электрической энергии, а также навыков работы с современной измерительной аппаратурой и приборами школьного физического кабинета.

Важнейшей задачей преподавания дисциплины является формирование у студентов материалистического мировоззрения и диалектического способа мышления. Поэтому философские, методологические вопросы должны рассматриваться на протяжении всего курса в прямой связи с изучаемым материалом. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов студентов основное внимание уделяется не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от студентов активного участия в их разрешении в ходе учебного процесса. Лекции по дисциплине сопровождаются хорошо подготовленными демонстрационными опытами.

Дисциплина «Электроизмерительные приборы и их использование в электрорадиотехнике» играет большую роль в профессиональном становлении учителя по основной специальности, в расширении его общего кругозора и интеллектуального развития. В процессе изучения курса «Электроизмерительные приборы и их использование в электрорадиотехнике» студенты знакомятся с элементной базой электронных устройств, о современных технических средствах получения, обработки, передачи, обмена информацией, направлений и социальных аспектов развития этих средств и способов, а также навыков работы с современной электронной аппаратурой.


Основы физики.

Шифр дисциплины по УП: Б3.ДВ3. Год обучения: 1 год, 1 семестр. Число кредитов/часов: 4з.е./56 ч.

Цель изучения дисциплины является подготовка студента 1 курса по соответствующим разделам программы изучения физики в средней школе. Дисциплина основана на принципе генерализации учебного материала, при котором главное внимание уделено закреплению основных понятий, законов, теорий и методов физической науки, обобщению широкого круга физических явлений, изученных в школе.

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ. Механика: Кинематика. Динамика. Механическая энергия. Криволинейное движение Колебания и волны. Звук. Механика жидкостей и газов. Молекулярная физика и термодинамика: Основы МКТ строения вещества. Расширение тел при нагревании. Свойства газов. МКТ идеального газа. Теплота и работа. Первый закон термодинамики. Тепловые двигатели.

Электричество и магнетизм: Электростатика. Постоянный электрический ток. Магнитное поле и электромагнитная индукция. Переменный ток. Электромагнитные колебания и волны. Оптика: Геометрическая оптика. Оптические приборы. Волновая оптика. Интерференция и дифракция света. Атомная физика: Строение атома и атомного ядра. Ядерные реакции. Законы сохранения в ядерных реакциях. Энергия связи атомных ядер.