Б2. Б3.2

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
УНИФИЦИРОВАННАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КЛАСТЕР 2
ДИСЦИПЛИНЫ ФИЗИКА 1 (базовый курс)
НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП
230100 – Информатика и вычислительная техника
010400 – Прикладная математика и информатика
230400 – Информационные системы и технологии
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС__1_____ СЕМЕСТР ____2____
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ __3____
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: . Б2. Б3 «Математика», Б2. Б3.1 «Линейная алгебра», Б2.
Б3.2 «Математический анализ 1», Б2. Б3.3 «Математический анализ 2».
КОРЕКВИЗИТЫ : Б3. Б3 «Электротехника, электроника и схемотехника», Б3.
В4 «Учебно-исследовательская работа студентов».
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
36
часов (ауд.)
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
18
18
72
54
126
часа (ауд.)
часов (ауд.)
часов
часов
часов
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ_____очная_____________
ВИД
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ:
рубежный
контроль
(коллоквиумы, ИДЗ, контрольные работы, тестирование)
ИТОГОВАЯ АТТЕСТАЦИЯ : экзамен в каждом семестре
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ
кафедра теоретической и
экспериментальной физики ФТИ
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ_ ТиЭФ ____________
(Пичугин В.Ф.)
ПРЕПОДАВАТЕЛИ
______________
2011г.
(Кравченко Н.С.)
УНИФИЦИРОВАННАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КЛАСТЕР 2
ДИСЦИПЛИНЫ ФИЗИКА 1 (базовый курс)
НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП
230100 – Информатика и вычислительная техника
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.
КУРС__1_____ СЕМЕСТР ____2____
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ __10____
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: . Б2. Б3 «Математика», Б2. Б3.1 «Линейная алгебра», Б2.
Б3.2 «Математический анализ 1», Б2. Б3.3 «Математический анализ 2».
КОРЕКВИЗИТЫ : Б3. Б3 «Электротехника, электроника и схемотехника», Б3.
В4 «Учебно-исследовательская работа студентов».
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
36
часов (ауд.)
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
часа (ауд.)
часов (ауд.)
часов
часов
часов
18
18
72
54
126
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ_____очная_____________
ВИД
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ:
рубежный
контроль
(коллоквиумы, ИДЗ, контрольные работы, тестирование)
ИТОГОВАЯ АТТЕСТАЦИЯ : экзамен в каждом семестре
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ
кафедра теоретической и
экспериментальной физики ФТИ
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ_ ТиЭФ ____________________
(Пичугин В.Ф.)
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
( Рейзлин В.И. )
ПРЕПОДАВАТЕЛИ
_
___________________________ (Кравченко Н.С.)
2011г.
1. Цели и задачи учебной дисциплины
1.1 . Цели преподавания дисциплины
В соответствии с целями ФГОС и ООП 230100 « Информатика и вычислительная
техника»,010400 «Прикладная математика и информатика», 230400 «Информационные
системы и технологии» целью изучения дисциплины является:
- фундаментальная подготовка выпускников по физике, как средство общего
когнитивного развития человека, способного к производственно-технологической и
проектной деятельности, обеспечивающей модернизацию, внедрение и эксплуатацию
оборудования в области информатики и вычислительной техники;
- фундаментальная подготовка выпускников по физике, как база для изучения
технических дисциплин, способствующая готовности выпускников к междисциплинарной
экспериментально-исследовательской деятельности для решения задач, связанных с
разработкой инновационных эффективных методов внедрения и эксплуатации
оборудования в области информатики и вычислительной техники;
- формирование навыков использования основных законов дисциплины к решению задач,
связанных с профессиональной деятельностью; формированию у студентов устойчивого
физического мировоззрения, умению анализировать и находить методы решения
физических проблем, возникающих в области информатики и вычислительной техники.
Из анализа требований ФГОС сформулированы унифицированные компетенции для
направлений подготовки 230100 « Информатика и вычислительная техника», 010400
«Прикладная математика и информатика», 230400 «Информационные системы и
технологии»:
Код
компет
енции
ОК-10
ПК-4
ОК-1
ОК-3
ОК-12
ОК-10
ПК-18
ОК-2
ОК-1
ОК-2
ОК-10
ОК-12
ПК-26
ПК-18
ПК-26
ПК-4
ПК-27
ОК-14
ПК-2
ОК-15
ПК-5
Содержание компетенции
Знания
Умения
Владения
Способность демонстрации общенаучных
базовых знаний естественных наук и
готовность использовать основные законы в
профессиональной деятельности.
Способность
применять
методы
математического анализа и моделирования,
теоретического
и
экспериментального
исследования.
Готовность выявлять естественнонаучную
сущность проблем, возникших в ходе
профессиональной
деятельности,
и
способность привлечь для их решения физикоматематический аппарат.
Способность к проведению экспериментов по
заданной методике и анализу результатов с
привлечением соответствующего
математического аппарата, владение
основными приемами обработки и
представления экспериментальных данных
Способность формировать суждения о
значении
и
последствиях
своей
профессиональной деятельности с учетом
социальных, профессиональных и этических
позиций.
Способность решать задачи производственной
и
технологической
деятельности
на
профессиональном уровне. Способность и
готовность
к
контролю
соблюдения
экозащитных мероприятий и мероприятий по
энерго и ресурсосбережению на производстве.
Фундаменталь
ных законов
природы и
основных
физических
законов в
области
механики,
термодинамик
и,
электричества
и магнетизм;
атомной
физики.
Применять
полученные
знания к
решению
конкретных
задач,
проводить
физический
эксперимент с
привлечением
методов
математическо
й статистики и
информационн
ых технологий
Владение
основными
методами
теоретического
и
экспериментал
ьного
исследования,
методами
поиска и
обработки
информации,
методами
решения задач
с привлечением
полученных
знаний
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина Б2.Б.4 «Физика 1» входит в перечень дисциплин математического и
естественнонаучного цикла Б2 (базовая часть Б2.Б) подготовки бакалавра по направлению
230100 – Информатика и вычислительная техника, 010400 – Прикладная математика и
информатика, 230400 – Информационные системы и технологии
В таблице приведена структура ООП подготовки бакалавров в ТПУ по направлению
«Информатика и вычислительная техника».
Структура основной образовательной программы
Код дисциплины
программы
Б1.Б1
Б1.Б2
Б1.Б3
Б1.В2
Б1.В3.1
Б1.В3.2
Б1.Б4
Б1.В1
Б2.Б3
Б2.Б3.1
Б2.Б3.2
Б2.Б3.3
Б2.В1
Б2.В1.1
Б2.В1.2
Б2.В1.3
Б2.Б1
Б2.Б4
Б2.Б4.1
Б2.Б4.2
Б2.Б4.3
Б2.Б2
Б2.В2
Б2.В3.1
Б2.В3.2
Б2.В3.3
Наименование дисциплины
Кредиты Пререквизиты
ECTS
Модуль Б.1.1 (гуманитарный, 29 кредитов ECTS)
Базовая часть
Иностранный язык
12
История
3
Философия
3
Вариативная часть
Правоведение
3
Б1.Б3
Профессиональный иностранный язык
8
Б1.Б1
Дисциплины по выбору
Модуль Б.1.2 (экономический, 7 кредитов ECTS)
Базовая часть
Экономика
3
Вариативная часть
Экономика предприятия
4
Б1.Б4
Модуль Б.2.1 (математический, 32 кредита ECTS)
Базовая часть
Математика
16
Линейная алгебра и аналитическая геометрия
4
Математический анализ 1
6
Математический анализ 2
6
Вариативная часть
Спецглавы математики
16
Дискретная математика
6
Б2.В2
Вычислительная математика
6
Б2.В3
Теория вероятностей и математическая
4
Б2.В3
статистика
Модуль Б.2.2 (естественно-научный, 26 кредитов ECTS)
Базовая часть
Информатика
4
Физика
10
Физика 1
3
Физика 2
4
Физика 3
3
Экология
2
Вариативная часть
Математическая логика и теория алгоритмов
6
Б2.Б1
Теория информации
4
Б2.Б1
Информатика. Часть 2
Алгоритмы и анализ сложности
Форма
контроля
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Зачет
Экзамен
Зачет
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Зачет
Зачет
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Экзамен
Зачет
Экзамен
Зачет
Физика является важнейшим источником знаний об окружающем мире, основой
научно-технического прогресса и важнейшим компонентом человеческой культуры. Ее
значение в современном образовании исключительно высоко, так как изучение физики как
науки, отражающей наиболее общие закономерности в природе, формирует у студентов
основные представления о естественнонаучной картине мира. Совместно с математикой
физика занимает в обучении студентов одно из важных мест: курс является базовым для
изучения дальнейших технических дисциплин, определяет физико-математическую
подготовку студентов и, естественно, служит основой, на которой строится дальнейшее
обучение студентов.
Взаимосвязь дисциплины Б2.Б4. «Физика 1» с другими составляющими ООП следующая:
ПРЕРЕКВИЗИТЫ. Б2. Б3 «Математика», Б2. Б3.1 «Линейная алгебра», Б2. Б3.2
«Математический анализ 1», Б2. Б3.3 «Математический анализ 2».
КОРЕКВИЗИТЫ. Б3. Б3 «Электротехника, электроника и схемотехника», Б3. В4
«Учебно-исследовательская работа студентов».
Задачами изучения дисциплины являются:

приобретение студентами необходимых знаний фундаментальных законов физики и
знаний в области перспективных направлений развития современной физики;

получение навыков решения теоретических задач по физике с их практическими
приложениями; формирование навыков самостоятельно приобретать и применять
полученные знания;

овладение навыками контроля основных параметров и режимов физических
процессов и управление ими с целью получения требуемых результатов; овладение
навыков работы с современной научной аппаратурой, формирование навыков
проведения физического эксперимента;

применение полученных знаний, навыков и умений в последующей профессиональной
деятельности;

овладение навыками обработки результатов измерений, в том числе и с применением
ПК.
Изучение дисциплины Б2.Б.4 «Физика 1» позволяет существенно повысить качество
подготовки бакалавров для последующей практической их работы в области информатики и
вычислительной техники.
Формирование у студентов системы знаний и умений осуществляется как при
изучении лекционного курса, так и при выполнении лабораторных работ и работ по
компьютерному моделированию физических процессов, анализе теоретического материала
и решении задач на практических занятиях и выполнении индивидуальных заданий.
Преподавание курса сопровождается широким использованием лекционных демонстраций,
учебных видео- и кинофильмов. Организация процесса обучения и системы контроля
усвоения учебного материала, обеспечивающих систематическую работу студентов по
изучению дисциплины на протяжении всего периода обучения, заинтересованность
студентов в приобретении знаний.




Студент обеспечивается:
учебными пособиями для изучения содержания теоретического раздела дисциплины
«Физика».
методическими указаниями для самостоятельной работы по изучению
теоретического раздела дисциплины «Физика» и выполнению индивидуальных
заданий по практическому разделу дисциплины;
компьютеризированными заданиями для выполнения индивидуальных заданий по
физическому практикуму;
методическими указаниями для выполнения лабораторных работ, в том числе и работ
по изучению физических процессов при помощи ПК.
3. Результаты освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины Б2.Б.4 «Физика 1»
студент должен
продемонстрировать результаты образования, в соответствии с данными ООП направления
подготовки бакалавров: знания – З.1.7; умения – У.1.7; владение – В.1.7 (см. ООП).
Резул Код
Знания
Код
Умения
Код
Владения
Обеспечиваю
ьтат
щая
обуче
дисциплина
ния
Р.1 З.1.7 Фундаменталь У.1.7 Применять
В.1.7 Методами
Физика
ных законов
физические
физических
природы и
законы для
измерений,
основных
решения
корректной
физических
практических
оценки
законов в
задач.
погрешности при
области
проведении
механики,
физического
термодинамик
эксперимента.
и,
электричества
и магнетизм;
атомной
физики.
В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров взаимное соответствие
целей ООП и результатов обучения Б2.Б.4 «Физика 1» :
Соответствие модулей ООП результатам обучения приведено в таблице.
Соответствие модулей ООП результатам обучения
Модули ООП
Б.1.1 (гуманитарный)
Б.1.2 (экономический)
Б.2.1 (математический)
Б.2.2 (естественнонаучный)
Б.3.1 (инженерного
проектирования)
Р1
Р2
+
+
+
Результаты обучения (компетенции)
Р3
Р4
Р5
Р6
Р7
Р8
Р9
+
+
+
Р10
+
Р11
Р10
Р11
+
+
+
Соотношение количества кредитов модулей ОО
и результатов обучения
Модули ООП
Б.1.1
Б.1.2
Б.2.1
Б.2.2
Кредиты
ECTS
29
7
32
26
Р1
Р2
Р3
Р4
Р5
Р6
Р7
Р8
20
4
32
16
8
2
3
Р9
9
Распределение результатов обучения по циклам
Циклы
Б.1 Гуманитарный, социальный и
экономический
Б.2 Математический и
естественно-научный
Составляющие результатов обучения
Знания:
З.6.1; З.7.1; З.8.1; З.8.2; З.10.1; З.10.2; З.10.3;
У.10.3;
Умения: У.6.1; У.7.1; У.8.1; У.8.2; У. 10.1; У.10.2;
Владения: В.6.1; В.7.1; В.8.1; В.8.2; В.10.1; В.10.2; В.10.3.
Знания:
З.1.1; З.1.2; З.1.3; З.1.4; З.1.5; З.1.6; З.1.7; З.2.1;
З.2.2; З.6.2;
Умения: У.1.1; У.1.2; У.1.3; У.1.4; У.1.5; У.1.6; У.1.7; У.2.1;
У.2.2; У.6.2;
Владения: В.1.1; В.1.2; В.1.3; В.1.4; В.1.5; В.1.6; В.1.7; В.2.1;
В.2.2; В.6.2.
Распределение результатов обучения по модулям ООП
Цикл
Б.1
Модуль
Б.1.1
(гуманитарный)
Б.1.2
(экономический)
Б.2
Б.2.1
(математический)
Б.2.2
(естественно-научный)
Знания:
Умения:
Владения:
Знания:
Умения:
Владения:
Знания:
Умения:
Владения:
Знания:
Умения:
Владения:
Составляющие результатов обучения
З.8.1; З.8.2; З.10.1; З.10.2; З.10.3
У.8.1; У.8.2; У.10.1; У.10.2; У.10.3
В.8.1; В.8.2; В.10.1; В.10.2; В.10.3
З.6.1; З.7.1
У.6.1; У.7.1
В.6.1; В.7.1
З.1.1; З.1.2; З.1.3; З.1.4; З.1.5; З.1.6
У.1.1; У.1.2; У.1.3; У.1.4; У.1.5; У.1.6
В.1.1; В.1.2; В.1.3; В.1.4; В.1.5; В.1.6
З.1.7; З.2.1; З.2.2; З.6.2;
У.1.7; У.2.1; У.2.2; У.6.2;
В.1.7; В.2.1; В.2.2; В.6.2.
В процессе освоения данной дисциплины Б2.Б.4 «Физика 1» студент приобретает и
демонстрирует следующие общекультурные и профессиональные компетенции,
сформированные в соответствии с ФГО СВПО по направлению подготовки 230100
«Информатика и вычислительная техника», 010400 – Прикладная математика и
информатика, 230400 – Информационные системы и технологии квалификация
«бакалавр», утвержденным приказом Министерства образования и науки РФ 28.10.2009 №
503:
Код
Унифицированные компетенции
компетенции
Общекультурные компетенции (ОК)
способность: обобщать, анализировать, воспринимать информацию,
ставить цели и выбирать пути ее достижения
умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь;
готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе
готовность использовать основные законы естественнонаучных
дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы
математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования;
имеет навыки работы с компьютером как средством управления
информацией;
ОК-1
ОК-2
ОК-3
ОК-10
ОК-12
Унифицированные компетенции
способность: анализировать мировоззренческие, социально и личностно
значимые проблемы, самостоятельно формировать и отстаивать
собственные мировоззренческие позиции
владеет основными методами защиты производственного персонала и
населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных
бедствий.
Код
компетенции
ОК-14
ОК-15
Профессиональные компетенции (ПК)
общепрофессиональные способности:
использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применять методы математического
анализа и моделирования, теоретического и экспериментального
исследования
владеть основными методами, способами и средствами получения,
хранения и переработки информации, работать с компьютером, как
средством управления информацией
ПК-2
ПК-4
экспериментально-исследовательская деятельность
способность:
планировать и проводить необходимые эксперименты, обрабатывать их
результаты, в т.ч. с использованием прикладных программных продуктов,
интерпретировать результаты и делать выводы
осваивать методики использования программных средств для решения
практических задач
использовать современные инструментальные средства и технологии
программирования при решении практических задач
ПК-18
ПК-12
ПК-5
готовность использовать математические методы обработки, анализа и
синтеза результатов профессиональных исследований
ПК-26
способность оформлять полученные результаты в виде таблиц, графиков,
презентаций, отчетов
ПК-27
После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания, умения и
навыки, соответствующие результатам основной образовательной программы.
Соответствие результатов освоения дисциплины «Физика» формируемым компетенциям
ООП представлено в таблице.
Формируемые
компетенции в
Результаты освоения дисциплины
соответствии с
ФГОС
В результате освоения дисциплины студент должен знать:
Р1
ОК-1, ОК-2,
 основные положения физических теорий классической и
ОК-3,
современной физики и экспериментальные факты, на которых
З.1.7.1, З.1.7.2,
они базируются;
З.1.7.3,
 фундаментальные понятия, законы и модели классической и
З.1.7.4,
Р1
ОК-10, ОК-12,
ОК-15.
У.1.7.1, У.1.7.2,
У.1.7.3, У.1.7.4,
У.1.7.5
Р1
ПК-2, ПК-5,
ПК-26, ПК-27
В.1.7.1, В.1.7.2,
В.1.7.3, В.1.7.4
современной физики, региональные и университетские
требования;
 иерархическую структуру материи и основных устойчивых
объектов природы от простейших частиц до Вселенной,
универсальные механизмы взаимодействия материальных тел
путем обмена энергией, импульсом;
 понятия симметрии и ее связь с законами сохранения
физических величин; понятие движения как изменения
состояний во времени путем последовательности квантовых
скачков, фазовых переходов в физических системах,
окружающей природе и обществе;
 методы
исследования
и
расчета
механических
и
термодинамических систем; электрических систем; и т.д.
В результате освоения дисциплины студент должен уметь:
 применять законы физики для объяснения физических явлений
в природе и технике, решать качественные и количественные
физические задачи;
 решать типовые задачи по основным разделам курса, используя
методы математического анализа;
 проводить измерения физических величин, объяснение и
обработку результатов эксперимента;
 самостоятельно работать с учебной и справочной литературой;
 использовать физические законы при анализе и решении
проблем профессиональной деятельности.
В результате освоения дисциплины студент должен владеть:
 методами поиска и обмена информацией по вопросам курса;
 методами решения типовых физических задач;
 методами проведения физических измерений;
 методами корректной оценки погрешности при проведении
физического эксперимента
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в
Федеральном образовательном стандарте подготовки бакалавров
по данному
направлению.
В развернутом виде результаты образования применительно к дисциплине Б2.Б.4
«Физика 1»
–
Студент знает:
основные физические явления и основные законы физики; границы их
применимости, применение законов в важнейших практических
приложениях (законы классической и релятивистской механики,
основы термодинамики и статистической физики, уравнения
Максвелла и свойства электрического и магнитного полей в вакууме и
в веществе, теорию колебаний и волн, основы волновой и квантовой
оптики, соотношение неопределённостей, уравнения Шрёдингера,
строение многоэлектронных атомов, зонную теорию металлов и
полупроводников, свойства атомного ядра и элементарных частиц);
ОК-10
ОК-14
ОК-12
ПК-1
–
–
основные физические величины и физические константы,
определение, смысл, способы и единицы их измерения;
их ОК-10
ПК-2
ПК-4
фундаментальные физические опыты и их роль в развитии науки и ПК-18
техники;
ПК-4
назначение и принципы действия важнейших физических приборов
–
–
–
ОК-10
ОК-15
ПК-12
ПК-18
ПК-4
Студент умеет:
использовать физические законы при анализе и решении проблем ОК-2
профессиональной деятельности
ОК-12
ОК-15
ПК-18
ПК-12
Студент владеет:
методами проведения физических измерений,
ОК-3
ОК-15
ПК-2
ПК-18
ПК-12
методами корректной оценки
физического эксперимента
погрешностей
при
проведении ПК-2
ПК-18
ПК-12
ПК-26
ПК-27
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Рабочий план изучения дисциплины Б2.Б4 «Физика» по семестрам
Семестр
Второй семестр
Б2.Б4.1 «Физика 1»
(4\3, 3 кредита)
Число
часов в
семестре
64
Вид занятий
Число часов по
видам занятий
Форма
отчетности
Лекции
Практические
Лабораторные
36
16
16
Экзамен
4.1. Содержание теоретического раздела дисциплины
Содержание теоретического раздела дисциплины Б2.Б4 «Физика 1» представлено
темами лекционных занятий (по семестрам), объединенных в модули (полное количество
модулей - 2), общей трудоемкостью 36 часов (табл. 1).
В результате освоения теоретического раздела студент овладевает следующими
компетенциями: ОК-1, ОК-2,ОК-3, ОК-10,ОК-12,ОК-14,ОК-15, ПК-2, ПК-4, ПК-15, ПК-18,
ПК-26, ПК-27.
Темы лекционных занятий
Темы
лекций
№ п/п
Название лекционного модуля дисциплины
Объем, ч.
Б2.Б4 «Физика»
2
3
4
5
6
7
Б2.Б4.1 «Физика 1» (4\3, 3 кредита)
Введение в курс физики
Модуль 1. Физические основы механики
Кинематика
Динамика материальной точки
Динамика системы материальных точек и твердого тела
Работа и энергия. Законы сохранения в механике
Поле тяготения
Основы механики специальной теории относительности
8
Неинерциальные системы отсчета
1
2
2
2
2
4
2
4
2
Модуль 2. Молекулярная физика. Основы термодинамики и статистической
физики
9
Физические основы молекулярно-кинетической теории
2
10
Физические основы термодинамики
4
11
Статистические распределения
4
12
Элементы физической кинетики
2
13
Фазовые равновесия и превращения
2
14
Элементы неравновесной термодинамики
2
Итого в семестре
32
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ ДИСЦИПЛИНЫ (32 часов)
Б2.Б4.1 «Физика 1» (32 часов)
Тема 1. Предмет физики. Методы физического исследования (опыт, гипотеза,
эксперимент, теория). Важнейшие этапы истории физики. Роль физики в изучении законов
природы. Взаимосвязь физики с другими науками и техникой, как взаимосвязь теории и
практики. Роль измерения в физике. Международная система единиц (СИ). Общая
структура, цели и задачи курса физики.
Модуль 1. Физические основы механики
Тема 2. Механика, ее разделы. Механическое движение, системы отсчета.
Физические модели в механике (материальная точка, система частиц, абсолютно твердое
тело, сплошная среда). Кинематическое описание движения. Перемещение, скорость,
ускорение при поступательном и вращательном движениях; связь между линейными и
угловыми кинематическими характеристиками. Основная задача кинематики.
Тема 3. Динамика как раздел механики. Масса, импульс (количество движения),
сила. Понятие состояния в классической (нерелятивистской) механике. Законы Ньютона,
их физическое содержание и взаимная связь. Инерциальные системы
отсчета,
преобразования Галилея, закон сложения скоростей в классической механике;
механический принцип относительности.
Основная задача динамики. Границы
применимости классической механики.
Тема 4. Система материальных точек (частиц). Внутренние и внешние силы.
Замкнутая система материальных точек. Второй закон динамики для системы
материальных точек. Центр масс. Закон движения центра масс. Твердое тело как система
материальных точек. Момент силы, момент импульса. Вращение абсолютно твердого тела
вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Теорема Штейнера. Основное уравнение
движения абсолютно твердого тела. Упругое тело. Напряжение и деформации (упругие и
пластические)*. Закон Гука*.
Тема 5. Работа постоянной и переменной силы. Мощность. Энергия как мера
различных форм движения и взаимодействия. Кинетическая, потенциальная и полная
механическая энергии. Закон сохранения импульса и его связь с однородностью
пространства; закон сохранения момента импульса и его связь с изотропностью
пространства; закон сохранения механической энергии и его связь с однородностью
времени. Практическое применение законов сохранения к анализу движения упругих и
неупругих тел (на примере ударов шаров)*. Реактивное движение*. Гироскопы.
Тема 6. Законы Кеплера и закон всемирного тяготения. Гравитационное поле.
Напряженность гравитационного поля. Работа сил гравитационного поля. Потенциальная
энергия тела в поле тяготения. Потенциал поля тяготения. Связь напряженности
гравитационного поля с потенциалом. Принцип эквивалентности. Движение в
гравитационном поле. Космические скорости*.
Тема 7. Постулаты Эйнштейна. Скорость света – предельная скорость передачи
сигнала. Преобразования Лоренца для координат и времени. Относительность
одновременности. Длина отрезка и интервал времени в разных системах отсчета.
Релятивистский закон сложения скоростей. Законы Ньютона в релятивистской динамике.
Инвариантность уравнений движения относительно преобразований Лоренца. Полная
энергия частицы и системы частиц. Взаимосвязь массы и энергии. Взаимосвязь энергии и
импульса. Частицы с нулевой массой покоя.
Тема 8. Силы инерции в поступательно движущихся неинерциальных системах
отсчета. Принцип Даламбера. Эквивалентность сил инерции и сил тяготения.
Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса. Закон Бэра. Понятие об общей теории
относительности.
Модуль 2. Молекулярная физика. Основы термодинамики и статистической
физики
Тема 9. Статистический и термодинамический методы исследования. Основные
положения молекулярно-кинетической теории строения вещества. Тепловое движение.
Модель идеального газа. Понятия давления и температуры с точки зрения молекулярнокинетической теории. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Уравнение
состояния идеального газа. Газовые законы. Степени свободы. Классический закон
распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия. Понятие о квантовании
энергии вращения и колебания молекул.
Тема 10. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Количество теплоты.
Работа идеального газа при изменении его объема. Применение первого начала
термодинамики к изопроцессам. Классическая формула теплоемкости идеального газа.
Формула Майера. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы (циклы). КПД
кругового процесса. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Две теоремы Карно. Понятия микрои макросостояния термодинамической системы. Термодинамическая вероятность
макроскопического состояния. Понятие энтропии. Формула Больцмана. Энтропия –
функция состояния системы. Изменение энтропии
при обратимых и необратимых процессах. Второе начало термодинамики и его
статистический смысл. Третье начало термодинамики. Тепловые двигатели.
Тема 11. Микроскопические параметры. Вероятность и флуктуации. Распределение
Максвелла молекул по величине скорости. Скорости теплового движения молекул. Опыт
Штерна. Распределение Больцмана частиц в потенциальном поле. Барометрическая
формула. Опыт Перрена*. Понятие о распределениях квантовых частиц (функции
распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака). Понятие о каноническом распределении
Гиббса.
Тема 12. Понятие о физической кинетике. Время релаксации. Эффективное сечение
рассеяния. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул.
Явления переноса: диффузия, теплопроводность, внутреннее трение. Уравнения и
коэффициенты переноса. Понятие о вакууме. Свойства газов при низких давлениях.
Тема 13. Реальные газы. Силы и потенциальная энергия межмолекулярного
взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние. Внутренняя энергия
реального газа. Эффект Джоуля-Томсона. Сжижение реальных газов.
Фазы и условия равновесия фаз. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Тройная
точка. Метастабильные состояния. Особенности жидкого и твердого состояний вещества.
Тема 14. Энтропия как количественная мера хаотичности. Переход от порядка к
беспорядку в состоянии теплового равновесия. Ближний и дальний порядок.
Жидкие кристаллы. Макросистемы вдали от равновесия. Открытые диссипативные
системы. Проявление самоорганизации в открытых системах. Идеи синергетики.
Биоритмы*. Динамический хаос. Самоорганизация в живой и неживой природе*.
Периодические химические реакции*.
Распределение результатов обучения по модулям дисциплины
№ Формируемые
знания,
умения,
владения
1.
З.1.1
2.
З.1.2.
3.
З.1.3
4.
З.1.4
5.
З.1.5
6.
У.1.1.
7.
У.1.2.
8.
У.1.3
9.
У.1.4
10.
У.1.5
11.
В.1.1.
12.
В.1.2.
13.
В.1.3
14.
В.1.4
Модули дисциплины и темы лекций
Модуль 1
1 2 3 4 5 6
+
+ +
+ +
+
+ +
+ + +
+
+
+
+ + +
+
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+ + +
+
+ +
Модуль 2
9 10 11 12 13 14
+ + +
+
+ + + + +
+
+
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+ +
+ +
+
+
+
+
+
+ +
+ +
+
+
+
+
+
+ + +
+
+ +
+ +
+
+
+ +
+
7 8
4.2. Содержание практического раздела
дисциплины Б2.Б2 «Физика»
Содержание практических занятий по дисциплине Б2.Б4 «Физика 1» представлено 9
занятиями в семестре, общей трудоемкостью 18 часов (табл. 2).
Таблица 2
№ п./п.
1
2
3
4
Темы практических занятий
Название практического занятия
Б2.Б4.1 «Физика1»
Кинематика поступательного и вращательного движения
Динамика поступательного движения
Динамика вращательного движения
Работа и энергия. Законы сохранения
Объём, ч.
2
2
2
2
5
6
7
8
9
Основы СТО. Контрольная работа
Физические основы МКТ
Статистические распределения
Физические основы термодинамики
Контрольная работа
Итого
2
2
2
2
2
16
4.3. Содержание физического практикума
дисциплины Б2.Б2 «Физика»
Содержание физического практикума по дисциплине Б2.Б2 «Физика 1» представлено 8
занятиями в семестре, общей трудоемкостью 16 часа (табл. 3).
Таблица 3
Содержание практикума
№ п./п.
Темы лабораторных занятий
Объём, ч.
Б2.Б2.1 «Физика1»
Физические основы механики
1
Динамика поступательного движения
4
2
Динамика вращательного движения
4
3
Законы сохранения
4
Молекулярная физика. Основы термодинамики и статистической физики
5
Основы МКТ
2
6
Физические основы термодинамики
2
7
Статистические распределения
2
Итого
18
Перечень лабораторных работ физического практикума:
Второй семестр Б2.Б4.1 «Физика1» (18 часов)
Перечень лабораторных работ по разделам физики «Механика»,
«Молекулярная физика и термодинамика»
Объем в
часах
Ауд. Сам
Наименование
М00
М02
М03
Содержание
Измерительный
практикум.
Погрешности
измерений.
Определение линейных величин
и углов.
Определение средней силы
сопротивления грунта забивке
сваи на модели копра.
Определение модуля Юнга из Содержание
растяжения
на
приборе лабораторных
данного
Лермантова.
работ
цикла
2
1
2
1
Примеч.
(использование
компью
-терной
техники
)
М18
М09
М17
М08
М09а
М21а
М14
М23
М07
М12
М13
М15
М19
М20
М16
Мод
М01
Мод
М02
Определение момента инерции
тела по методу
крутильных
колебаний.
Проверка основного уравнения
динамики
при
вращении
твердого
тела
вокруг
неподвижной оси.
Изучение
закономерностей
центрального удара.
Определение момента инерции
стержня
из
упругого
нецентрального удара.
Маятник Обербека.
Определение скорости пули при
помощи
баллистического
крутильного маятника.
Определение момента силы
трения при помощи машины
Атвуда.
Определение
ускорения
свободного падения на машине
Атвуда.
Определение момента инерции
маятника Максвелла.
Определение средней длины
свободного
пробега
и
эффективного диаметра молекул
воздуха.
Определение
коэффициента
внутреннего трения жидкости
методом Пуазейля.
Определение
отношения
молярных теплоемкостей газов
Ср/Сv способом Клемана и
Дезорма.
Определение
коэффициента
силы трения скольжения
Экспериментальное изучение
гауссовского
закона
распределения
результатов
измерения.
Определение
ускорения
свободного падения.
Ускорение свободного падения
Второй закон Ньютона.
представлено
в
методическом
пособии:
Кравченко
Н.С.,
Ревинская
О.Г..
Гаврилина
Н.И.,
Пичугин
В.Ф.
Механика,
Молекулярная физика.
Лабораторный
практикум.. − Томск.
Изд-во ТПУ, 2007.
−367 с.
.
Кравченко
Н.С.,
Ревинская
О.Г.
Лабораторный
практикум
по
изучению
моделей
физических процессов
на
компьютере.
−
Томск. Изд-во ТПУ,
2007. −287 с.
2
1
2
1
2
1
2
1
Содержание
лабораторных
работ
данного
цикла
представлено
в
методическом
пособии:
.
Кравченко
Н.С.,
Ревинская
О.Г.
Лабораторный
2
практикум
по
изучению
моделей
физических процессов
на
компьютере.
−
Томск. Изд-во ТПУ,
2007. −287 с.
1
КЛР
КЛР
Мод
М03
Мод
М04
Мод
М05
Мод
М06
Мод
М07
Мод
Т-01
Мод
Т-02
Мод
Т-04
Мод
Т-05
Мод
Т-03
Закон сохранения импульса.
Момент инерции твердого тела.
Работа и энергия.
Реактивное движение.
Движение инертного
гравитационном поле
тела
Кравченко
Н.С.,
Ревинская
О.Г..
Гаврилина
Н.И.,
Пичугин
В.Ф.
Механика,
Молекулярная физика.
Лабораторный
практикум.. − Томск.
Изд-во ТПУ, 2007.
−367 с
2
1
КЛР
КЛР
КЛР
КЛР
в
КЛР
Вытекание жидкости из малого
отверстия
Движение тела в вязкой среде.
КЛР
Распределение Максвелла
КЛР
Распределение Больцмана
КЛР
Движение Броуновской частицы.
КЛР
КЛР
ИТОГО:
16
8
Примечание: символом «КЛР» - обозначены компьютерные лабораторные работы.
Символом «К» - обозначены компьютеризированные лабораторные работы
Примечание: студенты выполняют лабораторные работы по маршруту,
определяющему индивидуальную траекторию обучения.
В результате освоения практического раздела дисциплины студент овладевает
следующими компетенциями: ОК-1, ОК-2, ОК-10,ОК-12; ПК-2, ПК-4, ПК-18, ПК-12, ПК-26;
ПК-27.
4.4. Структура дисциплины по модулям и видам учебной деятельности
Структура дисциплины Б2.Б4 «Физика 1» по разделам (модулям) и видам учебной
деятельности (лекции и практические занятия) с указанием временного ресурса
представлена в таблице.
Таблица
Наименован
ие раздела
Структура дисциплины
Аудиторная
работа
Пра
ктич Лабор
Наименование темы
Ле ески аторраздела
кц
е/
ные
ии семи заняти
нарс
я
кие
Итого
СРС
(час)
Формы
текущего
контроля и
аттестации
(Коллоквиумы
(К).
Контрольные
работы (КР)
Б2.Б4.1
32
«Физика 1»
(4\3,
3
кредита)
Введение
Предмет физики
2
Физические
основы
механики
(18 ч)
Основная
задача 2
кинематики. Кинематика
поступательного
и
вращательного
движения.
Динамика материальной 2
точки
и
тела,
движущегося
поступательно.
Динамика
системы
материальных точек.
4
Вращательное движение
твердого тела.
Работа и энергия. Законы 2
сохранения.
Гравитационное поле.
2
Основы
специальной 4
теории относительности.
Неинерциальные
2
системы отсчета.
Молекулярн
ая физика.
Основы
термодинам
ики
и
статистичес
кой физики
(16 ч).
Физические
основы 2
молекулярнокинетической теории.
Статистические
4
распределения.
Физические
основы 4
термодинамики.
Элементы
физической 2
кинетики.
Фазовые равновесия и 2
превращения.
Элементы неравновесной 2
термодинамики.
заня
тия
16
16
48
10
10
8
8
112
Устный опрос
ИДЗ. Отчеты по
лабораторным
работам, К1,
КР1
ИДЗ. Отчеты по
лабораторным
работам, К2,
КР2
ВСЕГО
32
16
16
48
112
экзамен
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины «Физика»
коллектив кафедры ТиЭФ
стремиться использовать различные образовательные
технологии:
1. Информационные технологии предназначены для получения студентом необходимой
учебной информации под руководством преподавателя или самостоятельно. Используются
(в различных сочетаниях) следующие формы обучения.
а. Лекционный и семинарский метод работа с курсом WebCT,
лекций
в
режиме
презентаций
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work1/Tab3,
модельные
представления
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab7),
выполнение лабораторных работ по изучению моделей физических процессов на
компьютере.
б. Программированное обучение – изучение моделей физических процессов на
компьютере.
в. Применение новых информационных технологий для самостоятельного
пополнения знаний, включая использование технических и электронных средств
информации (самостоятельное изучение литературы):
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work1/Tab3,
2. Развивающие проблемно-ориентированные технологии. Проблемное обучение
может осуществляться на разных уровнях сложности и самостоятельности. Элементы
проблемно-организованного обучения
присутствуют в физическом практикуме
(формулировка гипотезы исследования на различных уровнях сложности), на практических
занятиях (развития навыков поиска технических решений); в коллективной (проектной)
деятельности в группах при подготовке к защитам своих заданий или на дискуссионных
семинарах.
Проектное обучение:
– семинарские занятия, организованные как конференции,
- проектно-организованное обучение,
– подготовка к докладам на студенческих конференциях
В таблице представлены методы активизации образовательной деятельности.
1. Методы IT – применение компьютеров для доступа к
Internet-ресурсам для
использования обучающих программ.
2. Работа в команде – совместная деятельность под руководством лидера, направленная на
решение общей задачи.
3. Методы проблемного обучения – стимулирование студентов самостоятельно «добывать»
знания, необходимые для решения конкретно поставленной проблемы.
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Лекц.
Лаб.
Пр.зан/
Тр.*,
СРС
Методы
Раб.
сем.
Мк**
IT- методы
+
+
+
+
Работа в команде
+
+
+
Case-study
Методы
+
+
+
+
проблемного
обучения
Обучение
на
+
основе опыта
Опережающая
+
+
самостоятельная
работа
Проектный метод
+
Поисковый метод
+
+
Исследовательский
+
+
метод
6. Организация и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
+
+
+
+
+
6.1. Текущая самостоятельная работа студентов
Программа текущей СРС, направленной на углубление и закрепление знаний студентов,
развитие их практических умений включает следующие направления.
1. Работа с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных
источников информации по теме семинаров;
Самостоятельное изучение студентами отдельных тем и разделов дисциплины, с
использованием методических указаний по разделам лекционного курса и темам
практических занятий, выносимых на самостоятельное изучение. Подготовка к
теоретическим коллоквиумам.
2. Выполнение домашних заданий, подготовка к практическим занятиям, оформление
отчетов к лабораторным работам.
3. Выполнение индивидуальных домашних заданий: Индивидуальные задания по всем
разделам курса физики, с введенными задачами повышенной сложности и проектноориентированными заданиями. Индивидуальные задания (в рамках лабораторного
практикума) исследовательского характера (в том числе, связанные с профессией) и по
моделированию процессов при варьировании исходных параметров с использованием
компьютерных технологий.
4. Реферативная работа студентов, выступления с докладами на семинарских занятиях
(включая информацию о достижениях современной физики) и на конференциях.
5. Самостоятельный поиск, анализ, структурирование и презентация информации.
6. Подготовка к экзамену.
Содержание работ определяется целью: научить студентов самостоятельно работать с
литературой, беседовать с ведущими специалистами тех областей физики, по которым
выполняется работа; познакомить студентов с новейшими техническими средствами и
современными возможностями информатики. Причем изучение какого-либо узкого
вопроса сопровождается, обычно, знакомством с историей развития данного направления
физики и вкладом ученых ТПУ.
6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа ориентированная
на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и
профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов.
– поиск, анализ, структурирование и презентация информации по теме семинаров;
– подготовка доклада на семинаре;
- выполнение расчетно-графических работ
– подготовка к выступлению на конференциях;
- анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме;
– подготовка к олимпиадам.
В результате самостоятельной подготовки студент овладевает следующими компетенциями:
ОК-1, ОК-2, ОК-14, ПК-2, ПК-4, ПК-18, ПК-12, ПК-26, ПК-27.
6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Второй семестр, Б2.Б4.1 «Физика 1» - 48 часа
Изучение теоретического материала в соответствии с рабочей
программой курса физики.
Подготовка к двум теоретическим коллоквиумам.
Подготовка к практическим занятиям.
Выполнение индивидуальных занятий.
Подготовка к лабораторным занятиям.
9 часов
9часов
8 часов
10 часов
10 часов
Характеристика тематического содержания самостоятельной работы, в том числе,
творческой проблемно-ориентированной самостоятельной работы.
а) Перечень тем, которыми в процессе изучения дисциплины студенты должны
овладеть самостоятельно.
Семестр
Раздел
Темы
Объем в
Примеч.
часах
Динамика системы 1.Напряжения и деформации
Второй,
материальных точек (упругие и пластические).
3
Б2.Б4.1
и твердого тела.
2.Закон Гука.
«Физика
1»
Законы сохранения в 1.Практическое применение
механике
законов сохранения к
анализу движения упругих и
4
неупругих тел на примере
удара шаров.
2.Реактивное движение.
Поле тяготения.
1.Космические скорости.
1
Элементы
1.Тепловой
насос
и
термодинамики
холодильная машина.
2.Реальная тепловая машина.
4
3.Третье
начало
термодинамики и тепловая
смерть вселенной.
Физические основы
1.Уравнение состояния
МКТ.
идеального газа.
2
2.Газовые законы.
Элементы
1.Биоритмы.
неравновесной
2.Смоорганизация в живой и
термодинамики.
неживой природе.
2
3.Периодические химические
реакции.
б) Перечень тем семинарских занятий
II семестр
Силы в современной физике, виды взаимодействий. Свойства
пространства и времени, законы сохранения. Элементы общей теории
относительности.
Порядок и беспорядок в природе, идеи синергетики.
в) Перечень тем индивидуальных заданий
Семестр
Второй,
Б2.Б4.1
«Физика
1»
Наименование
Индивидуаль
ное
задание № 1
Индивидуаль
ное
задание № 2.
Содержание
1.Кинематика.
2. Динамика.
3. Законы сохранения.
4. Поле тяготения.
5. Основы СТО.
6.
Неинерциальные
системы отсчета.
1. Основы МКТ.
2.
Основы
термодинамики
3.
Статистические
распределения.
4.
Элементы
физической кинетики.
Объем
самостоят
ельной
работы в
часах
10
10
Форма
отчетн
ости
Защита
Защита
Примеч.
Движение в
поле
тяготения.
Задания на
уровне
проекта
Задания на
уровне
проекта
Изучение тем, выносимых на самостоятельную проработку согласно рейтинг плана.
6.4. Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины. Контроль
самостоятельной работы
Контроль со стороны преподавателя и самоконтроль осуществляется в соответствии
с рейтинг-планом дисциплины, во время практических занятий, коллоквиумов, допуска и
защиты лабораторных работ защиты индивидуальных заданий.
Цель контроля состоит в оценке уровня знаний и умений, приобретаемых студентами в
процессе изучения всех разделов курса физики на различных видах занятий и при
самостоятельной работе. Применение различных форм контроля знаний студентов
расширяет возможности обучающей функции контроля и позволяет целенаправленно
развивать творческие способности каждого студента.
1. Лекционный курс.
Коллоквиумы по теоретическому материалу (не менее двух раз в семестр) с введением
вопросов, выносимых на самостоятельное изучение и вопросов по разделам физики,
связанных с профессиональной ориентацией.
2. Практические занятия
Контрольные работы (2 раза в семестре) по всем темам курса с использованием банка задач
кафедры. Защита индивидуальных заданий.
3. Лабораторные занятия
Защита лабораторных работ по циклам (раз в семестр) с использование сборника
контрольных заданий по физическому практикуму.
Контроль усвоения
содержания дисциплины ведется также периодическим
тестированием студентов, с использованием банка заданий всех уровней, а именно:
тематический (рубежный) проводится по итогам изучения студентами одного или
нескольких разделов курса физики (не менее 2-х раз в семестр);
итоговый (комплексные задания) проводится в четвертом семестре по окончании
изучения дисциплины по всем разделам.
Студентам предлагаются тесты открытого и закрытого типов, составленные в соответствии
с программой курса общей физики, а также с учетом профиля направления обучения. В
тест включены качественные, аналитические, графические и дискуссионные задачи,
охватывающие практически все разделы и содержащие формулировки законов,
определения, понятия, физические принципы, факты, формулы. Образцы тестов даны в
приложении
Оценка знаний студентов - применяется сквозная рейтинговая оценка в соответствии с
рейтинг-планом, на основании которого каждое занятие завершается оценкой текущей
деятельности всех студентов. По завершении всего курса обучения определяется итоговая
рейтинговая оценка. Окончательная оценка знаний производится в форме экзамена (с
учетом предварительной рейтинговой оценки) по экзаменационным билетам из банка
билетов, с включением вопросов, выделенных для самостоятельного изучения, и вопросов
курса физики, связанных с профессиональной ориентацией.
6.4. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Образовательные ресурсы, рекомендуемые для использования при самостоятельной
работе студентов, в том числе программное обеспечение, Internet- и Intranet-ресурсы
(электронные учебники, компьютерные модели и др.), учебные и методические пособия:
 рабочая программа дисциплины;
компьютеризированные учебные пособия по лекционному материалу;
http://e-le.lcg.tpu.ru/public/OFMM_iep3/index.html
 компьютеризированный демонстрационный материал для проведения лекционных занятий,
выполненных в программе Power Poit.
(личные сайты преподавателей кафедры ТиЭФ ФТИ).
компьютеризированные методические указания для выполнения домашних заданий,
размещенные на электронных ресурсах кафедры ТиЭФ
 лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием, компьютерные классы для
проведения практических работ
Образовательные ресурсы:
- варианты индивидуальных заданий;
- методические указания по практическим занятиям;
- методические указания к лабораторным занятиям;
- курсы лекций; презентации в Power Point
- личные сайты преподавателей.
- вопросы к теоретическим коллоквиумам;
Информационные образовательные ресурсы
– электронный курс в среде WebCT,
- электронная библиотека ТПУ
Сайт
кафедры
Методическая
работа
1. Вопросы коллоквиумов.
2.Методические указания к лабораторным
работам:
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/metho
d_work/method_work2/lab1 )
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/metho
d_work/method_work2/lab7).
3.Методические указания к практическим занятиям:
(http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/tief/method_wo
rk/method_work3)
4.Лекции по разделам курса:
(перечень демонстраций приведен на сайте кафедры)
5.Варианты индивидуальных заданий;
Индивидуальные задания для СРС
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work1/Tab2
Презентации лекций в Power Point
http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/tief/method_work/method_work3
Личные сайты преподавателей
Перечень используемого программного обеспечения
Источник
Вид
Наименование
Содержание
информаци
и
Лабораторные работы Авторская
Компьютерн «Лабораторные
работы
по по разделам физики:
разработка
ые
- механика;
сотруднико
программы изучению моделей
Windows физических
- молекулярная физика;
в кафедры
на
- термодинамика;
приложения процессов
компьютере».
- колебания и
- волны;
- электростатика;
- постоянный ток;
- волновая оптика;
-
Операционн Windows Vista
ая система
Windows Vista
Отдел
информати
зации ФТИ
Место
нахождения
компьютерный
класс кафедры
531–19 корп.
компьютерный
класс кафедры,
персональные
компьютеры
сотрудников
кафедр,
лекционный
кабинет
Пакет
программ
Программа
Пакет
Microsoft Office
Word, Excel, PowerPoint
Отдел
информати
зации ФТИ
Acrobat
Professional
Acrobat Professional
Wolfram
Mathematica 7
Wolfram Mathematica 7
Отдел
информати
зации ФТИ
Отдел
информати
зации ФТИ
компьютерный
класс кафедры,
персональные
компьютеры
сотрудников
кафедр,
лекционный
кабинет
компьютерный
класс кафедры
531–19 корп.
Научная
лаборатория
кафедры,
223–3 корп.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля
(дисциплины)
8.1. Лабораторные работы, используемые при изучении курса (перечень
лабораторных работ
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab1 ).
8.2. Работы по компьютерному моделированию физических процессов (перечень
работ по компьютерному моделированию
http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab7).
8.3. Методические
пособия
по
практическим
(http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/tief/method_work/method_work3)
занятиям
8.4. Лекционные демонстрации (перечень демонстраций приведен на сайте
кафедры)
8.5. Основная литература:
Основная литература
1
2
3
4
5
6
7
Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 2008. – Т.1-3. – с.
Сивухин Д.В. Общий курс физики. – М.: Наука, 2009. - Т.1-4. - с.
Курс физики : учебное пособие / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. — 9-е изд., стер.. —
Москва: Академия, 2011. — 720 с.: ил.
Трофимова, Таисия Ивановна Курс физики [Электронный ресурс] : учебник в
электронном формате / Т. И. Трофимова. — 20-е изд., стер.. —
Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. – М.: Высшая школа, 2011. –416с.
Матвеев А.Н. Молекулярная физика. – М.: Высшая школа, 2011. –400с.
Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2011. –542 с.
Дополнительная литература:
1
Фейнмановские лекции по физике: пер. с англ. / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. —
М.: УРССЛиброком, 2011
2
3
4
Задачник по физике / А. Г. Чертов, А. А. Воробьев. — 8-е изд., перераб. и доп.. —
Москва: Физматлит, 2009. — 640 с.: ил.
Сборник задач по общему курсу физики : для студентов технических вузов / В. С.
Волькенштейн. — 3-е изд., испр. и доп.. — СПб.: Книжный мир, 2008. — 328 с.: ил.
Кравченко Н.С., Ревинская О.Г. Лабораторный практикум по изучению моделей
физических процессов на компьютере. − Томск. Изд-во ТПУ, 2011. −387 с.
Интернет- ресурсы: электронная библиотека ТПУ
Сайт кафедры
WebCT
Презентации в Power Point
Личные сайты преподавателей
8.7. ПЕРЕЧЕНЬ МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ И ПОСОБИЙ
1.
2.
3.
4.
Комплект методических указаний по лабораторным работам по разделу «Механика и
молекулярная физика». (Авторы Кравченко Н.С., Гаврилина Н.И. и др.) Изд. ТПУ.
Ротапринт.
Комплект методических указаний по лабораторным работам по «Компьютерному
моделированию физических процессов». (Авторы Кравченко Н.С., Ревинская О.Г. и
др.). Изд. ТПУ. Ротапринт.
Комплект методических указаний по выполнению индивидуальных заданий по разделу
«Механика». (Авторы Кравченко Н.С., Власов А.Г. и др.). Изд. ТПУ. Ротапринт.
Конспекты лекций, методические указания к лабораторным работам, методические
указания к практическим занятиям, методические указания для организации
самостоятельной работы представлены на сайте кафедры ТиЭФ на портале ТПУ.
№
/п
9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)
Перечень оборудования учебных лабораторий кафедры ТиЭФ ФТИ
Дисциплина (модуль)
в соответствии с учебным
планом
Дисциплины (модули):
Физика
«Механика»
1
Наименование оборудованных учебных кабинетов,
компьютерных классов, учебных лабораторий, объектов
для проведения практических занятий с перечнем
основного оборудования
1. Лабораторная работа М-00:
линейных величин и углов»
«Определение
Штангенциркули
Микрометры
Таблица 3.
Форма
владения,
пользования
Фактический
(собственность,
адрес учебных
оперативное
кабинетов
управление,
и объектов
аренда,
безвозмездное
пользование и
др.)
Кафедра.
ТиЭФ ФТИ.
Лаборатория
«Механика»,
ауд. 228 -3к
Лабораторная работа М-02: «Определение средней
силы сопротивления грунта забивке сваи».
Модель Копра
Источник  (9-12)В –
2. Лабораторная работа М-03а: «Определение
модуля Юнга из растяжения на приборе
Лермантова».
Прибор Лермантова ФП-22
3. Лабораторная работа М-04 «Определение модуля
Юнга из изгиба»
Стойка с датчиком КИ
Набор стержней и грузов
4. Лабораторная работа М-05:
«Маятник Максвелла»
Установка лабораторная
Лабораторная работа М-09а: «Маятник Обербека».
Счетчик импульсов СИЛ-1УХЛ 4.2
Источник  (9-12) В
Маятник Обербека
5. Лабораторная работа М-08а: «Определение
момента инерции твердого тела из крутильных
колебаний и проверка теоремы Штейнера ».
Установка лабораторная
Счетчик импульсов СИЛ-1УХЛ 4.2
Источник питания 12В
6. Лабораторная работа М-09: «Проверка основного
закона вращения движения твердого тела на
крестообразном маятнике».
Крестообразный маятник с грузами
Секундомер
ПВ-53л
Оперативное
управление
п
в
д
2
7. Лабораторная работа М-17: «Упругий и
неупругий удар шаров».
Установка «Удар шаров»
ФПМ-08
ФПМ-16
Набор шаров
8. Лабораторная работа М-14: «Определение
момента силы трения при помощи машины
Атвуда».
Установка лабораторная- Машина Атвуда
Секундомер
ПВ 53Л
9. Лабораторная работа М-18:
«Определение модуля сдвига методом колебаний»
Установка лабораторная.
Секундомер
ПВ-53л.
10. Лабораторная работа М-19: «Определение
коэффициентов силы трения скольжения»
Столик с рейшиной
Тело, груз
11. Лабораторная работа М-21а: «Определение
скорости полета пули при помощи баллистического
крутильного маятника»
Установка
ФПМ09;
пуля
«Баллистический
маятник»
12.Лабораторная работа М-23 : «Изучение законов
динамики и кинематики на машине Атвуда».
Установка «Машина Атвуда»
13.Лабораторная работа М-27: «Определение
ускорения свободного падения при помощи
машины Атвуда»
Установка «Машина Атвуда»
Счетчик
Источник  (9-12)В
Кафедра.
ТиЭФ ФТИ.
Лаборатория
«Механика»,
ауд. 228 -3к
14. Лабораторная работа М- :Cвободное падение”
Установка для изучения свободного падения
U8400830
Цифровой счетчик U8533341
Соединительные провода U13811
Физика
«Молекулярная физика и
термодинамика»
1. Лабораторная работа М-12: «Определение
средней длины свободного пробега и эффективного
диаметра молекул воздуха».
Бюретка с пробкой на подставке
Микроскоп Ми «Биолан» ЛОМО
Секундомер
Кафедра.
ТиЭФ ФТИ.
Лаборатория
«Механика»,
ауд. 228 -3к
Оперативное
управление
2. Лабораторная работа М-13: «Определение
коэффициентов внутреннего трения (вязкости)
воды методом Пуазейля».
Установка лабораторная
Сосуд с трубкой на подставке
Микроскоп С1У 4.2 Ломо
Секундомер мех.
Весы аналитические
Сосуд мерный
3. Лабораторная работа М-15: «Определение
отношения теплоемкостей газов (Ср/CV) способом
Клемана и Дезорма».
Баллон с манометром
Насос
Секундомер мех.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями
ФГОС по направлению и профилю подготовки
230100 – Информатика и вычислительная техника
010400 – Прикладная математика и информатика
230400 – Информационные системы и технологии
Авторы: Кравченко Н.С.
Рецензент: профессор каф. ТиЭФ ФТИ В.Ф. Пичугин
Программа одобрена на заседании кафедры ТиЭФ ФТИ
(протокол № _341___ от «__18_» ___09____ 20__11_ г.).