Физика 270800 Строительство - Орловский государственный

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Утверждаю
Проректор по УР
проф. Гуляева Т.И. ____________
«____»____________2012г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
на основе модульной технологии обучения
ФИЗИКА
Направление подготовки 270800 «Строительство»
Квалификация (степень) бакалавр техники и технологии
Профили «Промышленное и гражданское строительство»
«Экспертиза и управление недвижимостью»
Форма обучения очная
Орел 2012 год
Составители: доц. Васильева В.В.
Рецензент: Иващук О.А., д.т.н., доцент
«__» __________20__г.
Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 270800
«Строительство» и примерной учебной программы дисциплины «Физика» Федерального компонента цикла общих математических и естественнонаучных
дисциплин для ГОС 3-го поколения.
Программа обсуждена на заседании кафедры физики
И.о. зав. кафедрой Гришина С.Ю., к.ф.-м.н., доцент
«__» __________2012г.
Программа обсуждена на заседании методической комиссии факультета гуманитарных и ЕН дисциплин, протокол №____ от «__» __________2012г.
Председатель методической комиссии факультета
Рожкова Н.В.
«__» __________2012г.
2
Оглавление
Введение
5
1.
Цели освоения дисциплины
6
2.
Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
7
3.
4.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
Объем дисциплины и виды учебной работы
7
10
5
Содержание дисциплины
11
5.1 Содержание модулей и разделов дисциплины
11
5.2 Модули и виды занятий
26
5.3 Тематический план лекций
28
5.4 Практические занятия
30
5.5 Лабораторный практикум
32
5.6 Самостоятельная работа студентов
34
7.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
35
38
8.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
45
6.
3
Введение
Данная рабочая программа (РП) составлена для студентов, обучающихся
по направлению 270800 «Строительство» с присвоением квалификации «бакалавр техники и технологии», в соответствии с учебным планом строительного
института ФГБОУ ВПО Орел ГАУ, с учётом требований ФГОС ВПО, обязательных при реализации основных образовательных программ (ООП) бакалавриата по направлению подготовки 270800 «Строительство», а также в соответствии с примерной программой дисциплины «Физика» федерального компонента цикла общих математических и естественнонаучных дисциплин для
ГОС 3-го поколения.
Естественнонаучная составляющая высшего профессионального образования является одной из важнейших при формировании базиса знаний и навыков студентов, обучающихся по инженерным направлениям бакалавриата. При
подготовке инженеров современного агропромышленного комплекса особое
значение имеет курс физики. В структуре ООП он относится к базовым составляющим математического и естественнонаучного цикла. В результате проведения всех видов аудиторных и самостоятельных занятий по физике, участия в
научно-исследовательской работе студенты должны не только усвоить основные явления и законы классической и современной физики, освоить методы
проведения физических измерений и овладеть начальными навыками проведения экспериментальных научных исследований (с использованием современных измерительных приборов и научной аппаратуры), а также методами обработки результатов измерений. Будущие профессионалы должны научиться эффективному использованию полученных знаний и навыков для овладения основами теории и практики инженерного обеспечения агропромышленного комплекса, грамотному применению их в своей практической деятельности.
В основе компетентностного подхода и структуры РП заложены принципы:
– преемственности с ФГОС ВПО 2-го поколения, сохранение традиций
российской высшей школы и накопленного опыта подготовки студентов;
– сохранение высокого уровня фундаментальной подготовки как основы
общенаучных, профессиональных, социально-личностных и общекультурных
компетенций, способности успешно работать в новых, быстро развивающихся
областях науки и техники, самостоятельно непрерывно приобретать новые знания, умения и навыки в этих областях;
Организация учебного процесса строится на основе рационального применения традиционных и перспективных методов и технологий обучения, опыта преподавания физики в высшей школе России и других стран, что способствует обеспечению повышения творческой активности студентов и качественного усвоения учебного материала как на аудиторных занятиях, так и при самостоятельной работе студентов.
Методическое обеспечение дисциплины разработано на основе интеграции физики как науки с будущими специальностями.
4
На кафедре физики ФБГОУ ВПО Орел ГАУ апробировалась и внедрена
модульная технология обучения с балльной оценкой знаний. В данном случае
весь учебный материал делится на отдельные логически завершенные блоки –
модули. Они могут совпадать с рекомендуемыми дидактическими единицами
(ДЕ) или их разделами, а могут объединять несколько разделов ДЕ. Один из
важнейших принципов данной технологии: качество освоения модулей определяется с помощью специальных контрольных мероприятий, которые проводятся в течение семестра. Студентам уже на первом занятии сообщается полная
информации об организации учебного процесса по модульному принципу.
Текущий отчет осуществляется в два этапа. Первый связан с оценкой знаний по основным положениям изучаемого блока дисциплины (аналогично проходит тестирование для оценки остаточных знаний студентов) и, чаще всего,
представляет собой компьютерное тестирование. Второй этап – это определение степени прочности усвоения студентами полученных знаний, степени понимания логической структуры дисциплины. Этот этап может проводиться как
в тестовой, так и в письменной форме, но обязательно предусматривает последующее собеседование.
Качество полученных студентом знаний осуществляется с применением
дифференцированной балльной оценки. Максимально за работу в семестре студент может набрать 100 баллов. Шкала пересчета в традиционные оценки:
Баллы
0-54
55-69
70-84
85-100
Академическая
Неудовле-
Удовлетво-
оценка
творительно
рительно
Зачет
Не зачтено
Хорошо
Отлично
Зачтено
По результатам только текущего контроля студент может набрать в семестре – 60 баллов. Также он может набрать поощрительные баллы: до 25 – за
активную аудиторную и самостоятельную работу; до 15 – за участие в научноисследовательской работе. Если студент не набирает достаточное для него количество баллов, он сдает итоговый экзамен, на котором может набрать еще 40
баллов.
В Университете очень большое внимание уделяется развитию творческого отношения студентов к получению знаний, интеграции науки и образования.
Именно с этим связана возможность набрать поощрительные баллы и выйти в
конце семестра с оценкой «хорошо» или «отлично» «автоматом».
1.
Цели освоения дисциплины.
Внедрение высоких технологий в различные сферы агропромышленного
комплекса предполагает основательное знакомство студентов как с классическими, так и с новейшими методами и результатами физических исследований.
При этом бакалавр должен получить не только физические знания, но и навыки
5
их дальнейшего пополнения, научиться пользоваться современной литературой, в том числе электронной.
Целью освоения курса физики является ознакомление студентов с основными законами физики и возможностями их применения при решении задач,
возникающих в их последующей профессиональной деятельности.
Задачами курса физики являются:
– изучение законов окружающего мира в их взаимосвязи;
– овладение фундаментальными принципами и методами решения научно-технических задач;
– формирование навыков по применению положений фундаментальной
физики к грамотному научному анализу ситуаций, с которыми приходится
сталкиваться при создании новой техники и новых технологий;
– освоение основных физических теорий, позволяющих описать явления
в природе, и пределов применимости этих теорий для решения современных и
перспективных технологических задач;
– формирование у студентов основ естественнонаучной картины мира;
– ознакомление студентов с историей и логикой развития физики и основных её открытий.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата.
Дисциплина «Физика» входит в базовую часть ООП бакалавриата по
направлению подготовки 270800 «Строительство», цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин (Б2).
Физика – наука, изучающая наиболее общие закономерности различных
явлений природы, свойства и строение материи. Поэтому понятия и идеи физики, фундаментальные законы, принципы и методы познания лежат в основе
всего естествознания.
Приступая к изучению дисциплины «Физика», студент должен знать физику в пределах программы средней школы (как минимум – на базовом уровне),
школьный курс математики, а также элементы математического анализа, линейной алгебры и аналитической геометрии.
Курс общей физики является одной из базовых дисциплин, преподавание
которых ведется на младших курсах и требует последовательного ознакомления студентов с различными разделами дисциплины, таким образом, чтобы
очередной дидактический модуль опирался на материал, представленный в
предшествующих модулях.
Базовые концепции и методы физики создают универсальную базу для
изучения других дисциплин математического и естественнонаучного цикла, а
также общепрофессиональных, общеинженерных и специальных дисциплин.
Физика закладывает фундамент последующего обучения бакалавров в магистратуре и аспирантуре, обеспечивая необходимыми знаниями для решения
научно-технических задач в теоретических и прикладных аспектах.
6
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины.
Аудиторная и самостоятельная работа по физике, проводимая, в том числе, с применением активных форм обучения, а также научно-исследовательская
работа студентов должны способствовать формированию следующих общекультурных компетенций (ОК):
-владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК1);
-умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь (ОК-2);
- готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
- способность находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готовность нести за них ответственность (ОК-4);
-умение использовать нормативно-правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
-стремление к саморазвитию, повышение своей квалификации и мастерства (ОК-6);
- умение критически оценивать свои достоинства и недостатки, наметить
пути и выбрать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7);
- осознанием социальной значимости своей будущей профессии, обладанием высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности
(ОК-8);
-использованием основных положений методов социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-9);
-способность анализировать социально-значимые проблемы и процессы
(ОК -10);
- готовностью к социальному взаимодействию на основе принятых в обществе моральных и правовых норм, проявлением уважения к людям, толерантностью к другой культуре, готовностью нести ответственность за поддержание партнерских, доверительных отношению (ОК-11);
- владением одним из иностранных языков на уровне не ниже разговорного (ОК-12);
-владение средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, готовностью к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности (ОК-13).
В результате изучения дисциплины «Физика» у студентов бакалавриата
по направлению подготовки 270800 «Строительство» должны закладываться
следующие профессиональные компетенции (ПК):
общепрофессиональные компетенции:
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применение методов математического анали7
за и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК1);
- способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечение их для решения соответствующего физико-математического аппарата (ПК-2);
- владение основными законами геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, конструкций,
составления конструкторской документации и деталей (ПК-3);
-способность понимать сущность и значение информации о развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной
безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-4);
- владение основными методами, способами и средствами получения,
хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как
средством управления информацией (ПК-5);
- способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях
(ПК-6);
-владение одним из иностранных языков на уровне профессионального
общения и письменного перевода (ПК-7);
-владением основными методами защиты производственного персонала и
населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий
(ПК-8);
-знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов
проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-9);
-владение методами проведения инженерных изысканий, технологией
проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием
с использованием стандартных прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК-10);
-способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической
документации заданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-11).
В результате изучения базового курса физики студенты должны приобрести следующие знания, умения и навыки, применимые в их последующем обучении и профессиональной деятельности:
знания
– основные физические явления и основные законы физики; границы их
применимости, применение законов в важнейших практических приложениях;
– основные физические величины и физические константы, их определение, смысл, способы и единицы их измерения;
– фундаментальные физические опыты и их роль в развитии науки;
8
– назначение и принципы действия важнейших физических приборов;
- фундаментальные понятия, законы и теории классической и современной физики.
умения
– объяснить основные наблюдаемые природные и техногенные явления и
эффекты с позиций фундаментальных физических взаимодействий;
– указать, какие законы описывают данное явление или эффект;
– истолковывать смысл физических величин и понятий;
– записывать уравнения для физических величин в системе СИ;
– работать с приборами и оборудованием современной физической лаборатории;
– использовать различные методики физических измерений и обработки
экспериментальных данных;
– использовать методы адекватного физического и математического моделирования, а также применять методы физико-математического анализа к
решению конкретных естественнонаучных и технических проблем;
навыки
– использования основных общефизических законов и принципов в важнейших практических приложениях;
– применения основных методов физико-математического анализа для
решения естественнонаучных задач;
– правильной эксплуатации основных приборов и оборудования современной физической лаборатории;
– обработки и интерпретирования результатов эксперимента;
–использования методов физического моделирования в инженерной
практике.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 288 час./8 зачетных единиц.
Всего
Виды учебной нагрузки
часов/
Семестр 2
Семестр 3
зач.ед.
Аудиторные занятия (всего)
144
72
72
в том числе:
Лекции
72
36
36
Практические занятия (ПЗ)
36
18
18
Лабораторные работы (ЛР)
36
18
18
из них
22
22
Активные формы обучения
44
Самостоятельная работа
144
72
72
Вид промежуточной
экзамен
экзамен
аттестации
Общая трудоемкость
час/зач. ед
288/8
144/4
144/4
9
5.Содержание дисциплины.
5.1. Содержание модулей и разделов дисциплины.
В таблице 5.1 представлено разбиение всего учебного материала, изучаемого студентами по дисциплине «Физика», по семестрам, внутри каждого семестра – по модулям. Для каждого модуля показано, какой материал выдается
студентам на аудиторных занятиях (все виды занятий см. п.4), и что выносится
для самостоятельного изучения.
Таблица 5.1.
Семестр 2.
(количество модулей – 3)
Модуль I «Физические основы механики и колебания»
Цель: ознакомление студентов с основными явлениями и законами релятивистской и
нерелятивистской механики, формирование навыков и умений их применения при решении
практических задач в строительстве.
Наименование раздела
Содержание раздела
№
дисциплины, входящего в
аудиторная работа
СРС
п/п
данный модуль.
1.
2.
1.1.
1.2.
Материя, её виды и
формы существования.
Введение
Физический
объект,
физическое
явление,
физический закон, физическая теория. Методы физических исследований. Экспериментальные и теоретические методы в физике.
Роль модельных представлений в физике.
Физические величины,
их измерение и оценка
точности и достоверности полученных результатов.
Кинематика посту- Нормальное и тангенускорение.
пательного и вращатель- циальное
Кинематика
вращаного движений
тельного
движения,
связь линейных и угловых характеристик.
Пространство и время в
механике Ньютона. Системы координат и их
преобразования.
Физический
смысл
производной и интеграла.
Системы единиц физических величин.
Основные виды движения и их кинематические характеристики:
скорость и ускорение.
Примеры
различных
видов движения с\х
машин и их агрегатов.
10
3.
1.3.
1.3.1
4
1.4.
5
1.5.
6
1.6.
движения
Динамика поступа- Уравнение
материальной
точки.
тельного движения
Третий закон Ньютона
и закон сохранения импульса.
Интегрирование уравнений движения, роль
начальных
условий.
Центр масс механической системы, закон
движения центра масс.
Движение тел с переменной массой.
Границы применимости
классической механики
Момент импульса маМомент импульса
териальной точки и механической системы.
Момент силы. Уравнение моментов. Закон
сохранения момента
импульса
механической системы.
Консервативные и
Закон сохранения
диссипативные силы.
энергии
Работа и кинетическая
энергия. Закон сохранения
полной механической
энергии в поле потенциальных сил.
Связь между силой и
потенциальной энергией. Градиент скалярной
функции.
Динамика вращательного Основное уравнение
движения твердого тела. динамики вращательного движения твердого тела
с закрепленной осью
вращения. Момент импульса твердого тела.
Момент инерции.
Теорема
Штейнера.
Кинетическая энергия
вращающегося твердого тела.
Общие свойства жидЭлементы механики
костей и газов. Стациосплошных сред
нарное течение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли.
Инерциальные системы отсчета и первый
закон Ньютона. Масса,
импульс, сила.
Второй закон Ньютона.
Третий закон Ньютона.
Закон всемирного тяготения. Силы трения.
Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.
Движение в поле центральных сил. Законы
Кеплера
Сила и механическая
работа. Кинетическая и
потенциальная энергия.
Примеры использования закона сохранения
механической энергии
при работе с/х машин.
Столкновения тел. Абсолютно
упругое
столкновение.
Использование законов
динамики твердого тела в работе агрегатов
с/х машин.
Гироскопические силы.
Гироскопы и их применение в технике.
Идеально упругое тело.
Упругие
напряжения и деформации. Закон Гука.
Модуль Юнга.
11
7
1.7.
Релятивистская
механика
8
1.8.
Механические
колебания
Кинематическое описание движения жидкости. Векторные поля.
Уравнения движения и
равновесия
жидкости.
Энергия упругих деформаций твердого тела.
Принцип относительности и преобразования
Галилея.
Неинвариантность
электромагнитных явлений относительно
преобразований Галилея. Постулаты специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Относительность одновременности
и преобразования Лоренца. Взаимосвязь
массы и энергии в СТО.
Преобразование скоростей в релятивистской
кинематике. Сохранение
релятивистского импульса. Релятивистская
энергия.
Деформации твердого
тела и выбор материалов для деталей машин.
Свободные незатухающие колебания. Гармонические
колебания.
Дифференциальное
уравнение гармонических колебаний. Энергия и импульс гармонического осциллятора.
Фазовая
траектория.
Сложение гармонических колебаний одного
с равными и близкими
частотами. Биения.
Физический маятник.
Квазиупругая
сила.
Свободные затухающие
колебания.
Логарифмический декремент
колебаний.
Добротность
колеба-
Сложение
взаимно
перпендикулярных
гармонических колебаний равных и кратных
частот. Фигуры Лиссажу.
Вынужденные колебания. Установившиеся
вынужденные колебания. Механический резонанс.
Роль механических колебаний в работе с\х
техники.
Парадоксы релятивистской кинематики: сокращение длины и
замедление времени в
движущихся системах
отсчета.
СТО и ядерная энергетика.
Основные положения и
применение общей
теории относительности.
12
тельной системы. Постоянная времени.
Виды
механических Упругие
волны
в
Механические волны
волн.
стержнях.
9
1.9
Волновое
уравнение. Волны смещений, скоПлоская гармоническая ростей, деформаций и
волна, длина волны, напряжений. Волны на
фазовая скорость. Сфе- струне, в стержне, гарические волны. Энер- зах и жидкостях. Связь
гия упругой волны.
скорости волны с паКогерентные
волны. раметрами среды.
Интерференция волн. Основы акустики: осСтоячая волна.
новные характеристики
Распространение коле- звука, эффект Доплера;
баний давления и плот- ультразвук;
ударные
ности в среде. Типы волны.
волн. Бегущие волны.
Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны.
Поток энергии в бегущей волне. Объемная
плотность энергии волны. Вектор Умова.
Модуль II «Основы термодинамики и молекулярной физики»
Цель: ознакомление студентов с основными явлениями и законами термодинамики и
молекулярной физики, формирование навыков и умений их применения при решении практических задач в строительстве.
Термодинамическое
. Изохорический, изоОсновные положения
равновесие и темпера- барический, изотермитермодинамики
10 2.1
тура. Нулевое начало ческий, адиабатичетермодинамики. Эмпи- ский процессы в идерическая температур- альных газах.
ная шкала. Квазистати- Преобразование теплоческие
процессы. ты в механическую раУравнение состояния в боту. Цикл Карно и его
термодинамике. Обра- коэффициент полезнотимые и необратимые го действия.
процессы. Первое нача- Основы работы ДВС.
ло
термодинамики.
Теплоемкость. Уравнение Майера.
11
2.2
Энтропия
Энтропия.
Термодинамические
потенциалы и условия
равновесия.
Фазовые
превращения. Уравнение
КлапейронаКлаузиуса.
Реальные
газы. Уравнение Вандер-Ваальса. Критиче-
Связь
теплоемкости
идеального газа с числом степеней свободы
молекул. Политропический процесс и его
частные случаи.
13
ская изотерма. Эффект
Джоуля-Томсона.
Классическая
теория
теплоемкости твердых
тел. Закон Дюлонга и
Пти.
Давление газа с точки Вывод распределений
Молекулярнозрения МКТ.
Максвелла и Больцмакинетическая теория
12 2.3.
Распределение Макс- на из условия равно(МКТ).
велла для модуля и весного характера
проекций скорости мо- движения молекул.
лекул идеального газа. Определение числа
Экспериментальное
Авогадро методом
обоснование распреде- Перрена.
ления Максвелла. Распределение Больцмана
и барометрическая формула.
Наиболее
вероятная,
средняя и среднеквадратичная скорости.
Явления
переноса. Эффузия в разреженЭлементы физической
Диффузия, теплопро- ном газе.
кинетики
13 2.4.
водность, внутреннее Броуновское движение.
трение.
Релаксация к состояЧисло столкновений и нию равновесия.
длина свободного пробега молекул идеального газа. Эмпирические
уравнения
переноса:
Фика, Фурье и Ньютона.
Открытые диссипатив- Примеры самоорганиОткрытые системы.
ные системы. Самоор- зации в живой и нежи14 2.5
ганизация в открытых вой природе.
системах, роль нели- Динамический хаос.
нейности. Флуктуации.
Бифуркации и катастрофы.
Идеи синергетики.
Модуль III «Электростатика. Постоянный ток»
Цель: ознакомление студентов с основными явлениями и законами электричества и
магнетизма, формирование навыков и умений их применения при решении практических задач в строительстве.
№
Наименование раздела
Содержание раздела
п/п
дисциплины, входящего в
аудиторная работа
СРС
данный модуль.
Теорема Гаусса в диф- Электрические заряды
Электростатика
ференциальной и инте- и их взаимодействие.
15 3.1
гральной форме и ее Закон Кулона. Напряприменение для расчета женность и потенциал
электрических полей.
электростатического
14
16
3.2.
Проводники в электрическом поле
17
3.3.
Диэлектрики
в электрическом поле
Дивергенция векторного поля. Теорема Стокса в интегральной и
дифференциальной
форме.
Циркуляция и ротор
векторного поля. Уравнения
Пуассона
и
Лапласа для потенциала. Теорема Ирншоу
Равновесие зарядов в
проводнике. Основная
задача электростатики
проводников. Эквипотенциальные поверхности и силовые линии
электростатического
поля между проводниками.
Энергия
взаимодействия
электрических
зарядов. Энергия системы заряженных проводников.
Объемная
плотность
энергии
электростатического
поля.
Электрическое
поле
диполя. Диполь во
внешнем
электрическом поле.
Поляризация
диэлектриков. Ориентационный и деформационный
механизмы поляризации. Вектор электрического смещения (электрической индукции).
Диэлектрическая проницаемость вещества.
Электрическое поле в
однородном диэлектрике.
Дипольный момент системы зарядов. Вектор
поляризаии (поляризованности) диэлектрика
и его связь с объемной
и поверхностной
плотностью связанных
зарядов. Вектор электрического смещения
поля.
Электростатическая
защита. Емкость проводников и конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора.
Применение конденсаторов.
Объемная
плотность
энергии электрического поля в диэлектрике.
Подключение и отключение
конденсатора от источника постоянной э.д.с.
Сегнетоэлектрики.
Пьезоэлектрики. Пироэлектрики. Электреты.
Применение в АПК.
15
18
3.4.
(электрической индукции). Диэлектрическая
восприимчивость и диэлектрическая проницаемость.
Сила и плотность тока.
Постоянный
Уравнение непрерывэлектрический ток.
ности для плотности
тока. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Закон Джоуля-Ленца. Закон Видемана-Франца.
Электродвижущая сила
источника тока. Правила Кирхгофа.
Классическая
теория
электропроводности
металлов (теория Друде-Лоренца), условия ее
применимости и противоречия с экспериментальными результатами.
Максвелловская
релаксация неоднородности заряда в проводнике.
Семестр 3
(количество модулей-3)
Модуль IV «Магнитные явления»
Электрический ток в
газах и жидкостях.
Контактные электрические явления.
Цель: ознакомление студентов с основными явлениями и законами магнетизма, формирование навыков и умений и их применение при решении практических задач в строительстве.
1.
4.1.
Магнитостатика
Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной
индукции. Закон Ампера. Сила Лоренца.
Движение зарядов в
электрических и магнитных полях.
Закон Био-СавараЛапласа. Теорема о
циркуляции (закон
полного тока).
Магнитное поле движущегося заряда. Поток и циркуляция магнитного поля. Дивергенция и ротор вектора
магнитной индукции.
Движение заряженных
частиц в электрических
и магнитных полях.
Эффект Холла и его
применение.
16
2.
4.2.
Магнитное поле
в веществе
3
4.3.
Электромагнитная
индукция и теория
Максвелла
Магнитное поле и магнитный дипольный момент кругового тока.
Намагничение магнетиков. Напряженность
магнитного поля. Магнитная проницаемость.
Классификация магнетиков.
Вектор намагниченности и его связь с плотностью молекулярных
токов. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость.
Диамагнетики,
парамагнетики и ферромагнетики.
Граничные
условия на поверхности
раздела двух магнетиков.
Объемная
плотность
энергии
магнитного
поля в веществе.
Феноменология электромагнитной индукции. Правило Ленца.
Уравнение электромагнитной индукции. Самоиндукция.
Индуктивность
соленоида.
Включение и отключение катушки от источника постоянной э.д.с.
Трансформаторы.
Энергия
магнитного
поля.
Физика электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле.
Ток смещения.
Система
уравнений
Максвелла в интегральной и форме и
дифференциальной физический смысл входящих в нее уравнений.
Природа ферромагнетизма.
Применение
ферромагнетиков.
Антиферромагнетики.
Ферриты. Их применение в технике и АПК.
Опыты Фарадея (явление электромагнитной
индукции).
Токи Фуко.
Вращение рамки в
магнитном поле
Электродвигатели.
Трансформаторы и их
применение.
17
Электрический контур. Вынужденные колебаЭлектромагнитные ко- ния в последовательлебания в идеальном ном и параллельном
контуре. Затухающие электрическом контуколебания в контуре с ре. Колебания в свяпотерями.
занных
контурах.
Вынужденные колеба- Длинные линии.
ния в последовательном и параллельном
электрическом контуре.
Волновое
уравнение
для электромагнитного
поля, его общее решение. Скорость распространения электромагнитных волн. Энергия и
импульс
электромагнитного поля.
Поляризация электромагнитных волн.
Вектор
УмоваПойнтинга. Излучение
электромагнитных
волн. Излучение электромагнитных
волн
ускоренно движущимися зарядами и диполем.
Модуль V «Основы физической оптики»
Цель: ознакомление студентов с основными явлениями и законами геометрической,
волновой и квантовой оптики, формирование навыков и умений для использования полученных знаний при решении практических задач.
4.
4.4.
Электромагнитные
колебания.
5
5.1.
Элементы
геометрической оптики.
6
5.2.
Физические основы волновой оптики.
Основные законы оптики. Полное отражение.
Тонкие линзы. Изображение предметов с помощью линз.
Основы фотометрии.
Интерференционное
поле от двух точечных
источников. Опыт Юнга.
Интерференция в тонких пленках.
Основное
уравнение
интерференции, роль
когерентности.
Принцип
ГюйгенсаФренеля.
Дифракция
Френеля на простейших преградах. Ди-
Абберации оптических
систем в природе и
технике.
Элементы электронной
оптики.
Интерферометр Майкельсона.
Многолучевая интерференция.
Применение интерференции и дифракции
света.
Понятие о рентгеноструктурном анализе.
Запись и воспроизведение
голограммы.
Применение голографии. Типы голограмм.
18
фракция Фраунгофера.
Дифракционная решетка как спектральный
прибор.
Понятие о голографическом методе получения и восстановления
изображений.
Метод зон Френеля.
Дифракция Фраунгофера на щели. Разрешающая способность
дифракционной решетки.
Поляризация волн. Получение и анализ линейно-поляризованного
света. Линейное лучепреломление.
Отражение и преломление света на границе
раздела двух диэлектриков.
Полное отражение и
его применение в технике.
Поглощение и дисперсия волн. Нормальная и
аномальная дисперсия.
Нелинейные процессы
в оптике: самофокусировка света, генерация
гармоник, параметрические процессы, вынужденное рассеяние.
Свойства голографического изображения.
Прохождение света через линейные фазовые
пластинки.
Искусственная
оптическая анизотропия. Фотоупругость.
Электрооптические и
магнитооптические
эффекты.
Волноводы и световоды.
19
6
5.3.
Квантовые свойства света
Излучение
нагретых
тел. Спектральные характеристики теплового
излучения.
Законы
Кирхгофа,
СтефанаБольцмана и Вина. Абсолютно черное тело.
Формула Релея-Джинса
и
«ультрафиолетовая
катастрофа».
Гипотеза Планка. Квантовое объяснение законов теплового излучения.
Фотоэффект и эффект
Комптона. Уравнение
Эйнштейна для фотоэффекта. Опыт Боте.
Корпускулярно волновой дуализм света.
Фотопроводимость.
Фотоэлементы.
Фотохимические реакции.
Рентгеновское излучение.
Давление света.
7.
5.4.
Планетарная
модель атома
Открытие электрона.
Модель атома по Томсону. Ядерная модель
атома. Опыты Резерфорда по рассеянию
частиц.
Постулаты Бора.
5.5.
Основы квантовой
механики
Линейчатые спектры
атомов. Эмпирические
закономерности в
атомных спектрах.
Комбинационный
принцип Ритца.
Формула Бальмера.
Строение атома по Бору.
Гипотеза де Бройля.
Опыты Дэвиссона и
Джермера. Дифракция
микрочастиц. Принцип
неопределенности Гейзенберга.
Волновая
функция, ее статистический смысл и условия,
которым
она
должна удовлетворять.
8.
Опыт Штерна и Герлаха. Эффект Зеемана.
Ширина спектральных
линий атома водорода.
Собственный механический и магнитный
моменты электрона в
атоме.
Спинорбитальное
взаимодействие.
Строение атомов и периодическая система
химических элементов
Д.М.Менделеева. Порядок заполнения электронных оболочек.
20
Уравнение Шредингера. Квантовая частица в
одномерной потенциальной
яме. Одномерный потенциальный порог и
барьер.
Состояние микрочастицы в квантовой механике.
Стационарное уравнение Шредингера для
атома водорода. Волновые функции и квантовые числа. Правила отбора для квантовых переходов.
Модуль VI «Современные представления о структуре вещества. Достижения микро- и
макрофизики последних лет»
Цель: ознакомление студентов с современными представлениями о строении вещества
и происхождения Вселенной, возможностями применения данных знаний в профессиональной деятельности.
Движение электронов в Контактные явления в
10.
6.1.
Элементы физики
периодическом
поле полупроводниках.
твердого тела
кристалла. Структура Дефектоскопия.
зон в металлах, полу- Плазма и ее основные
проводниках и диэлек- свойства. Получение и
триках. Проводимость применение плазмы в
металлов.
науке и технике.
Собственная и примес- Процессы генерации и
ная проводимость по- рекомбинации носителупроводников. Уро- лей заряда. Эффект
вень Ферми
Холла в металлах и пов чистых и примесных лупроводниках.
полупроводниках. Температурная
зависимость
проводимости
полупроводников. Фотопроводимость полупроводников.
Приборы нанотехноло- Возможности нанотех11
6.2.
Квантовые объекты
гий: сканирующий тун- нологий в АПК.
нанотехнологий
нельный
микроскоп,
атомно-силовой микроскоп, ближнепольный
оптический микроскоп.
Объекты нанотехнологий: квантовые точки,
квантовые ямы и нити,
углеродные нанотрубки, фуллерены.
9.
5.6.
Уравнение Шредингера
21
12
6.3.
13
6.4.
14
6.5.
Состав атомного ядра.
Характеристики ядра:
заряд, масса, энергия
связи нуклонов.
Ядерные реакции. Деление ядер. Синтез
ядер. Детектирование
ядерных излучений.
Спин и магнитный момент ядра. Свойства и
обменный
характер
ядерных сил. Естественная и искусственная радиоактивность.
Источники
радиоактивных излучений. Законы сохранения в
ядерных
реакциях.
Экспериментальные
методы ядерной физики.
Элементарные частицы Фундаментальные взаимодействия и основные классы элементарных частиц. Частицы и
античастицы. Лептоны
и
адроны.
Кварки.
Электрослабое взаимодействие.
Стандартная
модель
элементарных частиц.
Проблема объединения
фундаментальных взаимодействий.
Физическая картина мира Особенности классической, неклассической и
постнеклассической
физики.
Методология
современных
научноисследовательских программ в области физики. Основные достижения и проблемы субъядерной физики. Попытки
объединения
фундаментальных взаимодействий и создания «теории всего»
(Theory of everything).
Современные космологические представлеОсновы физики
атомного ядра
Радиоактивность. Виды
и законы радиоактивного
излучения.
Понятие о дозиметрии
и защите.
Радиоизотопный анализ, его применение в
технике и АПК.
Ускорители.
Последние открытия на
современных коллайдерах в области физики
элементарных частиц.
Современные
представления о происхождении и развитии Вселенной.
Парадигма Ньютона и
эволюционная
парадигма.
22
ния.
Достижения наблюдательной
астрономии.
Теоретические космологические
модели.
Антропный
принцип. Революционные изменения в технике и
технологиях как следствие научных достижений в области физики. Физическая
картина мира как философская категория.
От модуля к модулю в результате аудиторной и самостоятельной работы
по физике, участия в занятиях, проводимых в активной форме, а также участия
в научно-исследовательской работе, выполнении творческих заданий у студентов бакалавриата формируются общенаучные компетенции в области физики;
происходит становление общекультурных компетенций.
Это прочный базис для формирования профессиональных компетенций,
которые окончательно сформируются у выпускника при освоении общепрофессиональных, общеинженерных и специальных дисциплин.
23
5.2. Модули и виды занятий.
№ раздела дисциплины,
входящего в данный модуль (см. 5.1)
Лекц.
ПЗ
ЛЗ
СРС
Всего
часов
в модуле
Семестр 2
Модуль III
Модуль II
Модуль I
Введение
1.1 Кинематика
1.2 Динамика
1.3 Момент импульса
1.4 Закон сохранения
энергии
1.5 Динамика вращательного
движения
твердого тела.
1.6 Элементы механики
сплошных сред
1.7 Релятивистская
механика
Итого:
2
2
2
2
2
2
4
4
4
4
4
2
6
2
4
2
2
2
2
2
2
4
2
4
16
4
8
2
2.2 Механические волны
4
2
Итого:
8
4
4
16
3.1 Основные положения термодинамики
3.2
Молекулярнокинетическая
теория
(МКТ).
3.3 Элементы физической кинетики
3.4 Открытые системы
4
2
2
6
4
2
2
8
2
2
2.1 Механические колебания
Итого:
Итого за семестр:
10
4
34
8
8
4
2
12
36
68
32
44
4
6
18
4
18
22
72/72
144
24
Модуль IV
Семестр 3
4.1 Электростатика
2
4.2 Проводники в электрическом поле
4.3 Диэлектрики
в электрическом поле
4.4 Постоянный
электрический ток.
2
4.5 Магнитостатика
2
4.6 Магнитное поле
в веществе
Модуль VI
Модуль V
Итого:
5.1 Электромагнитная
индукция и теория
Максвелла для электромагнитного поля
5.2 Электромагнитные
колебания
5.3 Электромагнитные
волны
Итого:
6.1 Элементы геометрической оптики. Фотометрия
6.2 Физические основы
волновой оптики
6.3 Квантовые свойства
света.
Итого:
Итого за семестр:
4
2
2
2
2
4
4
2
2
2
4
4
52
4
2
6
12
6
8
26
4
2
2
8
4
2
2
2
10
6
4
20
2
2
2
6
8
2
2
12
4
2
2
8
14
6
6
26
36
18
18
72
6
40
2
6
52
144
25
5.3. Тематический план лекций
№ раздела дисциплины, входящего в
данный модуль
(см.5.1)
1.1
1.2
Модуль I
1.3
1.4
1.5
1.6.
Лекция № 2. «Кинематика поступательного и вращательного движений»
Лекция – мозговой штурм
Лекция № 3. «Динамика поступательного движения»
Лекция № 4. «Закон сохранения
энергии»
Лекция № 5. «Динамика вращательного движения твердого тела»
Лекция – научный диспут
Лекция № 6. «Элементы механики
сплошных сред»
Лекция «мозговой штурм»
2.4.
3.1
Лекция № 13 «Электростатика»
Лекция – научный диспут
1.8.
2.1
Модуль II
Семестр 2
Лекция № 1. «Введение»
Лекция № 7. «Релятивистская
механика».
Лекция – научный диспут
Лекция № 8. «Механические
Колебания и волны»
Лекция № 9. «Основные положения
термодинамики. Первое начало термодинамики»
Лекция № 10. «Второе начало термодинамики»
Лекция - беседа
Лекция № 11. «Молекулярнокинетическая теория (МКТ)»
Лекция № 12. «Открытые системы»
1.7.
Модуль III
Наименование темы лекции
2.2.
2.3.
3.3
Лекция № 14 «Проводники в электрическом поле»
Лекция № 15 «Диэлектрики в электрическом поле»
3.4.
Лекция № 16 «Постоянный
электрический ток»
3.2
Трудоемкость
(час.)
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
2
4
26
Семестр 3
Модуль IV
4.1
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
Модуль V
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Модуль VI
6.1
6.2
6.3
6.4.
Итого:
В т.ч. в активной форме
Лекция № 17. «Магнитостатика»
Лекция-конференция
Лекция № 18 «Магнитное поле
в веществе»
Лекция № 19. «Электромагнитная
индукция и теория Максвелла»
Лекция № 20 «Магнитные свойства
вещества»
Лекция №21 «Электромагнитные
колебания»
Лекция № 22. «Элементы
геометрической оптики»
Лекция - научный диспут
Лекция № 23. «Физические основы
волновой оптики»
Лекция № 24. «Квантовые свойства
света»
Лекция № 25. «Основы квантовой
механики»
Лекция – научный диспут
Лекция № 26. «Уравнение Шредингера»
Лекция № 27. «Элементы физики
твердого тела»
Лекция № 28. «Квантовые объекты
нанотехнологий»
Лекция № 29. «Основы физики
атомного ядра»
Лекция № 30. «Элементарные частицы»
Лекция № 31. «Физическая картина
мира» Лекция - конференция
2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
4
72
22
Конспект лекций (в т.ч. электронный вид) – раздел 7 УМК;
Сценарии и методика проведения лекционных занятий в активной форме (лекцииконференции, научные диспуты, мозговой штурм) – раздел 8 УМК;
Календарный план ЛЗ – раздел 5 УМК.
27
5.4. Практические занятия.
№ раздела дисциплины, входящего в данный
модуль (см.5.1)
Модуль I
1.1
1.2
1.3
Модуль II
2.1
Модуль III
1.4
3.1
2.2
3.2
Наименование
практического занятия
Семестр 2
ПЗ № 1. «Кинематика криволинейного и вращательного
движения материальной точки»
ПЗ № 2. «Динамика материальной точки. Законы сохранения импульса и энергии»
Решение ситуационных заданий с обсуждением
ПЗ № 3. «Вращение твердого
тела»
ПЗ № 4. «Стационарное движение жидкости. Упругие
деформации твердого тела»
Решение ситуационных заданий с обсуждением
ПЗ № 5. «Основы термодинамики»
ПЗ №6. «Явления переноса»
Решение ситуационных заданий с обсуждением
ПЗ № 7. «Расчет напряженностей и потенциалов электростатических полей»
Решение ситуационных заданий с обсуждением
ПЗ №8. «Постоянный электрический ток. Расчет цепей
постоянного тока»
Трудоемкость
(час.)
2
2
2
2
2
2
2
4
Модуль IV
Семестр 3
4.1
4.2
4.3
Модуль V
5.1
5.2
5.3
ПЗ № 9 «Постоянное магнитное поле» Научный диспут
ПЗ № 10 «Электромагнитная
индукция»
ПЗ № 11. «Электромагнитные
колебания»
ПЗ № 12 «Геометрическая
оптика»
ПЗ № 13 ««Волновая оптика.
Интерференция света»
ПЗ № 14 ««Волновая оптика.
Дифракция света. Поляризация света.»
2
2
2
2
2
2
28
6.1
Модуль VI
6.2
6.3
6.4
Итого:
в активной форме
ПЗ № 15 «Квантовые свойства света. Фотоэффект»
ПЗ № 16. «Квантовые свойства света. Тепловое излучение абсолютно четного тела»
ПЗ № 17. «Элементы квантовой механики. Уравнение
Шредингера.Строение атома»
ПЗ № 18. «Радиоактивность.
Ядерные реакции. Основные
положения физики элементарных частиц»
Научный диспут
1
1
2
2
36
12
Сценарии и методика проведения практических занятий в активной форме (решение ситуационных заданий с обсуждением, научные диспуты, деловая игра) – раздел 10 УМК;
Календарный план ПЗ – раздел 5 УМК.
29
5.5. Лабораторный практикум.
№ раздела дисциплины, входящего в
данный модуль
(см.5.1)
1.1
Модуль I
1.2
1.3
1.4
Модуль III
Модуль II
1.5
2.1
2.2
3.1
3.2
Наименование
лабораторной работы
Семестр 2
Инструктаж по ТБ.
Теория погрешностей
Определение породы древесины по
плотности
Изучение сил трения и определение коэффициентов трения
Проведение активного эксперимента с
обсуждением Определение момента
инерции махового колеса и силы трения
в опоре.
Проведение активного эксперимента с
обсуждением: Изучение гармонических
колебаний
Определение отношения молярных теплоемкостей воздуха методом КлеманаДезорма
Определение термического коэффициента линейного расширения твердых
тел с помощью индикатора малых перемещений
Определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу Стокса
Проведение активного эксперимента с
обсуждением
Проведение активного эксперимента с
обсуждением: Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
Трудоемкость
(час.)
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Модуль IV
Семестр 3
4.1
Изучение электроизмерительных приборов
2
4.2
Определение удельного заряда электрона методом магнетрона»
2
4.3
Определение коэффициента трансформации и КПД трансформатора
2
4.4
Изучение явления Холла
2
30
Модуль V
5.1
5.2.
Модуль VI
6.1
Проведение активного эксперимента с
обсуждением: Определение показателя
преломления жидких сред
Измерение радиуса кривизны линзы и
длин световых волн при помощи интерференционных колец Ньютона
«Изучение законов излучения абсолютно черного тела и их применение к нечерным телам
2
2
2
6.2
Проведение активного эксперимента с
обсуждением
Изучение законов фотоэффекта
2
6.3
Градуировка спектроскопа и определение постоянной Ридберга по спектру
гелия
2
Итого:
в активной форме
36
12
Сценарий проведения лабораторного занятия – раздел 9 УМК
Сценарий проведения лабораторных работ в активной форме – раздел 10 УМК
Календарный план лабораторных занятий – раздел 5 УМК
31
Модуль VI Модуль V Модуль IV
Модуль I
8
4
2
4
8
4
4
34
Модуль II
4
4
1
2
4
1
1
16
Модуль III
Всего часов
4
4
2
2
4
2
2
22
2
6
4
4
4
4
2
2
26
6
4
2
2
2
2
2
20
6
4
2
2
2
2
4
26
4
Подготовка к занятиям, проводимым в активной форме
Работа с интернет- тренажёром
Написание реферата, подготовка презентаций к рефератам, докладам
Подготовка к отчету по модулям
Подготовка к выполнению и
отчету лабораторной работы
Выполнение расчетнографической работы
Домашнее решение задач
Самостоятельное изучение
теоретического материала
(работа с конспектами лекций и учебной литературой
5.6 Самостоятельная работа студентов
Трудоемкость
(час.)
Семестр 2
Семестр 3
144
Методическое обеспечение самостоятельной работы студентов – раздел 15 УМК
32
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое
обеспечение самостоятельной работы студентов
Оценка качества освоения программы дисциплины «Физика» включает
текущий контроль в виде тестирования, отчеты по темам модулей, проверку
домашнего решения задач, отчеты по лабораторным работам, защиту реферата,
итоговый экзамен. Конкретные формы контроля, в том числе форма проведения
отчета по модулям, доводятся до сведения студентов в начале каждого семестра
обучения и содержатся в УМК, разработанном кафедрой:
Вопросы по темам модулей – раздел 11 УМК
Темы рефератов – раздел 12 УМК
Список вопросов к экзамену – раздел 13 УМК
Методическое обеспечение РГР – раздел 18 УМК
Тренировочные задания для подготовки к Интернет-тестированию –
раздел 19 УМК
Критерии оценки качества знаний студентов – раздел 20 УМК
Критерии оценки качества самостоятельной работы студентов – раздел 21 УМК
Контрольно-измерительные материалы для текущего конртоля – раздел
23 УМК
При внедрении модульной технологии обучения отчет по темам модулей
рекомендуется проводить текущий отчет в два этапа. Первый связан с оценкой
знаний по основным положениям изучаемого блока дисциплины (аналогично
проходит тестирование для оценки остаточных знаний студентов) и, чаще всего, представляет собой компьютерное тестирование. Второй этап – это определение степени прочности усвоения студентами полученных знаний, степени
понимания логической структуры дисциплины. Этот этап может проводиться
как в тестовой, так и в письменной форме, но обязательно предусматривает последующее собеседование.
При оценке качества полученных знаний используется дифференцированная балльная оценка (см. Введение).
По результатам только текущего контроля студент может набрать в семестре – 60 баллов. Также он может набрать поощрительные баллы: до 25 – за
активную аудиторную и самостоятельную работу; до 15 – за участие в научноисследовательской работе. Если студент не набирает достаточное для него количество баллов, он сдает итоговый экзамен, на котором может набрать еще 40
баллов.
Если суммарный результат, набранный в течение семестра, равен 55 баллам и выше, то студент имеет право получить зачет или экзаменационную
оценку (по шкале) без участия в итоговом аттестационном испытании.
Студент, пропустивший контрольные мероприятия по уважительной причине, может сдать отчет по индивидуальному графику на зачетной неделе в
конце семестра.
33
У студентов, набравших менее 55 баллов, и студентам, которых не удовлетворяют общий набранный балл в семестре и соответствующая ему академическая оценка, предлагается сдача письменного экзамена в экзаменационную
сессию по билету, содержащему вопросы по всем разделам физики, изучаемым
в семестре; максимальная сумма баллов, которую при этом может набрать студент – 40.
Результирующий балл за работу в семестре и на итоговом экзамене/зачете
≤ 100 баллов
Работа в семестре
Основные баллы по результатам текущего контроля
знаний ≤ 60 баллов
- отчет по модулю;
- отчет по лабораторной работе;
- отчет по РГР;
+
Итоговый
экзамен/зачет
≤ 100 баллов
≤ 40 баллов
Дополнительные баллы
по результатам самостоятельной работы и участия в
активных формах обучения
≤ 25 баллов
- домашнее решение задач;
- защита реферата;
- работа с интернет - тренажерами;
- активное участие в занятиях,
проводимых в активной форме
Поощрительные баллы
по результатам научноисследовательской и творческой работы ≤ 15 баллов
- олимпиады;
- конкурсы;
- выступление на конференциях, круглых столах и т.п.;
- публикация статей;
- выполнение индивидуальных
творческих заданий
34
Распределение баллов:
Семестр 2.
Основные баллы (60 баллов):
- отчет по модулю – 10 б. (3 модуля) = 30 б.;
- отчет л/р – 1,5 б. (8 л/р) = 12 б.;
- отчет по РГР – 5 б. за задание (2 задания) = 10 б.;
- тестирование текущих знаний на ПЗ – 1 б. (7 ПЗ) = 8 б.
Дополнительные баллы (25 баллов):
- домашнее решение задач – 1б. (5 дом. работ) = 5 б.
- написание и защита реферата – 7 б.;
- работа с интернет-тренажерами – 3 б.;
- активное участие в занятиях, проводимых в активной форме – 1б. (10 занятий)
– 10 б.
Поощрительные баллы (15 баллов)
- участие в олимпиаде/ конкурсе – 5 б.,
- призовое место в олимпиаде/ конкурсе – 10 б.;
- выступление на конференциях, круглых столах и т.п. – 5 б.;
- публикация статей – 5 б.;
- выполнение индивидуального творческого задания – (5 ÷15 б.) б.
Семестр 3.
Основные баллы (60 баллов):
- отчет по модулю – 10 б. (2 модуля) = 20 б.;
- оформление и отчет л/р – 2 б. (8 л/р) = 16 б.;
- тестирование текущих знаний на ПЗ – 1 б. (8 ПЗ) = 8 б.
- коллоквиум (итоговый контроль знаний по результатам 2-х семестров) – 16 б.
Дополнительные баллы (25 баллов):
- домашнее решение задач – 1б. (5 дом. работ) = 5 б.
- активное участие в занятиях, проводимых в активной форме – 2 б. (10 занятий) – 20 б.
Поощрительные баллы (15 баллов)
- участие в олимпиаде/ конкурсе – 5 б.,
- призовое место в олимпиаде/ конкурсе – 10 б.;
- выступление на конференциях, круглых столах и т.п. – 5 б.;
- публикация статей – 5 б.;
- выполнение индивидуального творческого задания – (5 ÷15 б.) б.
35
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Список основной и дополнительной литературы
Учебники
Основные
1. Савельев И.В. Курс физики. Т.1-3. Из-во.: Лань, 2008.
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – Из-во.: Академия, 2007.
3. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики, т.т. 1-2. Из-во.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
4. Грабовский Р.И. Курс физики. Из-во: Лань, 2009
5. Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.т. 1-5. Из-во: М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009.
Дополнительные
1. Зисман Г.А. Тодес О.М. Курс общей физики. В 3-х тт. Из-во: Лань,2007.
2. Лозовский В.Н.Курс физики. Учебник для вузов. В 2-х томах. Из-во: Лань,
2009.
3. Калашников С.Г. Электричество. Из-во: ФИЗМАТЛИТ, 2008.
4. Гершензон Е.М. Оптика и атомная физика. Из-во: Академия, 2000.
5. Иродов И.Е. Механика. Основные законы. Из-во: Бином, лаборатория базовых знаний, 2009.
6. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. Из-во: Лаборатория базовых знаний, 1999.
7. Трофимова Т.И. Краткий курс физики. Из-во.: Высшая школа, 2009.
8. Матвеев А.Н. Курс физики. т.т. 1-4. Из-во.: Оникс 21 век, 2003-2007.
9. Элементарный учебник физики. Под ред. Г.С. Ландсберга Из-во: М.: ФИЗМАТЛИТ,200-2001.
10.Ландсберг Г.С. Оптика. Из-во: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
11.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Из-во.:
Книжный дом Либроком, 2010.
12.Китель И., Найт У., Рудерман М. Берклеевский курс физики. Механика. Изво: Лань, 2005.
13.Парселл Э. Берклеевский курс физики. Электричество и магнетизм. Из-во:
Лань, 2005.
14.Вихман Э. Берклеевский курс физики. Квантовая физика. Из-во.: Наука,
1977.
15.Рейф Ф. Берклеевский курс физики. Статистическая физика. М.: Наука,
1989.
Задачники
Основные
1.
Волькенштейн В.С. Сборник задач по курсу общей физики. –
Из-во: Профессия, 2010.
2.
Чертов А.Г., Воробьев А.А., Задачник по физике. Из-во: М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008.
3.
Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике.
С.-Петербург: Лань, 2007.
36
Дополнительные
1.
Иродов И.Е. Задачи по общей физике. - С.-Петербург: Лань, 2009.
2.
Гинзбург В.Л. Левин Л.М. и др. Сборник задач по общему курсу физики.
В 5 т. С.-Петербург: Лань, 2006.
3.
Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями. Из-во: М.:
Высшая школа, 2008.
Учебно-методические пособия, разработанные кафедрой
1. Иващук О.А. Методическое пособие по физике для студентов инженерных
специальностей с/х вузов. Часть I. Механика (Допущено МО РФ). ОрелГАУ,
2005.
2. Иващук О.А., Гришина С.Ю. Методическое пособие по физике для студентов инженерных специальностей с/х вузов. Часть II. Электричество и магнетизм. (Допущено МО РФ). ОрелГАУ, 2006.
3. Иващук О.А., Дворнов Е.В., Гришина С.Ю., Васильева В.В. Сборник прикладных задач по физике. Часть I. Механика. Молекулярная физика и термодинамика. (Допущено УМО вузов по агроинженерному образованию) ОрелГАУ,
2006.
4. Иващук О.А., Гришина С.Ю. Сборник прикладных задач по физике. Часть
II. Электричество и магнетизм. (Допущено УМО вузов по агроинженерному
образованию) ОрелГАУ, 2006.
5. Методические указания к лабораторным работам по физике. Часть I. Механика, молекулярная физика и термодинамика. ОрелГАУ, 2008.
6. Методические указания к лабораторным работам по физике. Часть II.
Электричество и магнетизм. ОрелГАУ, 2008.
7. Методические указания к лабораторным работам по физике. Часть III. Оптика. Квантовая физика. ОрелГАУ, 2008.
8. Зубова И.И., Гришина С.Ю. Методические указания по физике для самостоятельной работы студентов инженерных специальностей сельскохозяйственных вузов. Часть II: «Электричество и электромагнетизм» и «Электромагнитные колебания и волны». Изд-во Орел ГАУ: Орел  2008 г.
9. Зубова И.И., Тверская Н.В.,Гладких Ю.В., Гольцова Л.И. Пособие для практических занятий и самостоятельной работы студентов с/х вузов «Физика» по
теме «Оптика». Изд-во Орел ГАУ: Орел – 2006 г. Тверская Н.В.Гольцова Л.И.
«Общие методы решения задач по электростатике и магнетизму». Орел – 2006г.
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Программное обеспечение:
 Лабораторные работы по физике. Дрофа, 2008.
 Все на свете. Физика. ДискоТорг, 2008.
 Физика. Конструктор виртуальных экспериментов. Новый диск, 2007.
37




















Физика. Старшекласснику и абитуриенту. Новый диск, 2009.
Физика. Механика. Издательство "Учитель", 2009.
Физика. Тепловые явления. Студия "Кварт" 2009.
Физика: мультимедийное сопровождение 7. Учитель, 2011.
1С:Образовательная коллекция. Электричество. 1С-Паблишинг, 2010.
1С:Образовательная коллекция. Волновая оптика. 1С-Паблишинг, 2010.
1С:Репетитор. Физика (в.1.5). Фирма "1С", 2009.
1С:Школа. Физика, 10 кл. Фирма "1С", 2009.
1С:Школа. Физика, 7-11 кл. Библиотека наглядных пособий. Разработчик:
фирма "1С" совместно с издательством "Дрофа" и ЗАО НПКЦ "ФормозаАльтаир" при участии РЦИ Пермского ГТУ. Учебный материал создан
авторским коллективом под руководством Ханнанова Н.К.
5 баллов. Подготовка к ЕГЭ. Физика. Издательство «Тригон», 2006.
Виртуальные лабораторные работы по физике. 7–9 классы. ЗАО «Новый
Диск», 2007.
Вся физика. Мультимедийная энциклопедия. Руссобит-М, 2004.
Живая физика. Разработчик: Knowledge Revolution, США. Русская адаптация Института новых технологий образования, 2008.
Занимательная физика, математика и астрономия. Перельман Я. И. Издатель в России: ИДДК, 2008.
Научная периодика в сети интернет
Журнал технической физики — один из старейших физических журналов
России. Он был основан в 1931 году А.Ф.Иоффе и по своему содержанию
с самого начала служил аналогом американского Journal of Applied
Physics.
Журнал физики твердого тела — Журнал посвящен экспериментальным и
теоретическим исследованиям в области физики твердого тела.
Журнал XTerra.ru — это научно-популярный интернет-журнал о достижениях науки и развитии технологий, об их влиянии на жизнь и культуру.
Журнал физики и техники полупроводников —содержит статьи и краткие
сообщения по основным направлениям развития физики и техники полупроводников.
Научная лаборатория физиков —содержит краткие статьи по последним
достижениям в области физики.
Письма в Журнал Технической физики — Журнал содержит краткие статьи по последним достижениям в области физики.
Библиотеки, собрания учебников и книг по физике в сети интернет.
 biometrica.tomsk.ru - Библиотека научных и популярных изданий на сайте
журнала "Биометрика" (Томский ГУ).
 eqworld.ipmnet.ru - небольшой раздел "Учебники и книги по физике" на
сайте "Мир математических уравнений".
 ftp.kinetics.nsc.ru - "Физико-математическая библиотека" Алексея Чичина.
38
 ihtik.lib.ru - библиотека "Ихтика", раздел "Физика. Астрономия. Электроника."
 math.ru - небольшой раздел "Физика" (71 книга) в математической библиотеке Math.ru.
 nehudlit.ru - раздел "Физика" библиотеки NeHudLit.Ru.
 orel.rsl.ru - "Физико-математические науки", раздел "Физика"
 phys-campus.bspu.secna.ru - небольшая коллекция книг по Физике и Астрономии, которые можно скачать на сайте Барнаульского ГПУ.
 sci-lib.com - библиотека БНБ, раздел "Физика
 zipsites.ru - раздел "Физика" на сайте ZipSites.ru.
 edu.ioffe.ru - курсы лекций и книги по физике.


























Справочники, энциклопедии, словари в сети интернет.
ru.wikipedia.org "Википедия" – свободная энциклопедия (русский раздел)
dic.academic.ru - "Словари и энциклопедии на Академике".
abc-people.com - сайт "Энциклопедия замечательных людей и идей".
liverum.com - Большой энциклопедический словарь.
elementy.ru "Элементы" Популярный сайт о фундаментальной науке.
bigword.h11.ru - энциклопедические словари
bse.chemport.ru - Большая советская энциклопедия
liverum.com - Большой энциклопедический словарь
portalus.ru - Всероссийская виртуальная энциклопедия
sci.aha.ru - "All-in-One - Все в одном" Справочник.
gumfak.ru - "Современный толковый словарь".
Учебные материалы по физике в сети интернет
physics.vir.ru - "Справочник по физике с примерами решения задач."
reshen.ru - примеры решений задач по физике на сайте
physics.5ballov.ru - примеры решения задач по Электродинамике.
vargin.mephi.ru и vargin.spb.ru - Физика студентам и школьникам.
nanometer.ru - "Нанометр" - все о нанотехнологиях.
fn.bmstu.ru - электронный учебник по физике МГТУ им. Баумана.
teachmen.csu.ru " Физикам - преподавателям и студентам". Виртуальная
лаборатория. Методические материалы: лекции, статьи авторов.
fishelp.ru - "Основы физики и электротехники».
fismat.ru Физика, электротехника - лекции, задачи, примеры.
atomas.ru - Атомная энергетика России, атомные станции.
edu.ioffe.ru - курсы лекций и книги по физике
fepo.ru - репетиционное и контрольное тестирование по физике на сайте
информационно-методической поддержки Федерального Интернетэкзамена в сфере профессионального образования (ФЭПО).
physicomp.lipetsk.ru - Электронный журнал "Физикомп".
xpt.narod.ru - Проверка знаний учащихся по школьному курсу физики.
omsknet.ru - Учебные материалы по физике.
39
























Современная физика в сети интернет
piramyd.express.ru - "Константы мироздания"
newfiz.narod.ru - "Наброски для новой физики"
nuclphys.sinp.msu.ru - Ядерная физика в Интернете.
edu.ioffe.ru/apple/ - Виртуальный клуб физики "Ньютон"
nrc.edu.ru/est/r2/ - "Картина мира современной физики"
hologrph.chat.ru - Лаборатория голографии.
optics.ifmo.ru - Оптика. Образовательный сервер
lebedev.ru - Физический Институт им. П.Н.Лебедева Российской Академии Наук. Научные материалы. Работы сотрудников института.
inp.nsk.su - Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН.
ufn.ru - "Успехи физических наук" Электронная версия он-лайн ежемесячного журнала.
ivsu.ivanovo.ac.ru/phys/ -для интересующихся физикой.
atsuk.dart.ru - Все об эфиродинамике.
cryonica.narod.ru - КриоДан . Крионика .
irnet.ru/olezhka2/prosvet/wnuclear/wnuclear.shtml - "Ядерная физика и строение Солнца" - учебник для широкого круга читателей.
media-security.ru - Голография - Описание оптических голографических
технологий, методика применения и нанесения.
rsu.ru/rsu/nano - Нанотехнологии.
n-t.org/tp/mr/uosm.htm - "Условия образования шаровой молнии"
winglion.spb.ru/otp3.htm - Конференция по Общей Теории Поля.
ph.narod.ru - Странная Физика.
nsu.ru/materials/ssl/text/encyclopedia - энциклопедия "Физика в Интернете".
physics.nad.ru/cgi-bin/forum.pl - Форум по физике.
shadrinsk.zaural.ru/~sda/project1/ - Инструментальная обучающая компьютерная среда для исследования законов постоянного тока.
stch-chat.chat.ru/Index.htm - Любопытные факты о радиации .
philosophy.allru.net/perv347.html - Физика и философия.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Для реализации бакалаврской программы на кафедре имеются:
Лаборатории: «Механика. Молекулярная физика и термодинамика», «Электричество и магнетизм», «Оптика. Квантовая физика», оснащенные современным оборудованием и лабораторными установками;
 Компьютерный класс, в котором проводятся учебные занятия по физике (лабораторные и практические), а также тестирование знаний студентов по
всем разделам дисциплины;
 Видеоплеер Samsung SUR-141 – 1 ед.;

40










Мультимедиопроектор – 1 ед.;
Сканер CANON – 1 ед.;
Принтер CANON – 1 ед.;
Принтер Laser Jet – 1 ед.;
Графопроектор;
Телевизор LGCF – 21S13;
Слайды по всем разделам дисциплины (диск);
Видеофильмы, dvd – фильмы (список в разделе УМК № 22);
Презентации (список в разделе УМК № 22);
учебные стенды, размещенные в аудиториях кафедры (24 шт.).
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
41