авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 11 |

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Профиль бакалавриата: Приборы и методы контроля качества и диагностики Содержание Страница Б.1.1 ...»

-- [ Страница 4 ] --

Директор АВТИ к.т.н. профессор Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ИиК д.и.н., профессор Смирнова М.И..

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки: № 1. “Приборы и методы контроля качества и диагностики” Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “АЛГЕБРА И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ” Математический и Цикл: естественно научный цикл Часть цикла: базовая № дисциплины по учебному Б.2.1. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 1 семестр - единицах:

Лекции 34 часа 1 семестр Практические занятия 34 часа 1 семестр Лабораторные работы 12 час самостоят.

Расчетные задания, рефераты 1 семестр работы Объем самостоятельной работы по учебному плану 76 час (всего) Экзамены 1 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является Изучение основ линейной алгебры, теории разрешимости систем линейных алгебраических уравнений, метода аналитической геометрии в применении к геометрическим задачам и задачам классификации кривых и поверхностей, элементов теории линейных пространств и линейных операторов и их приложений.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цель и выбирать пути ее достижения, владеть культурой мышления (ОК-1);

к личностному развитию и повышению профессионального мастерства (ОК-7);

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2).

Задачами дисциплины являются дать обучающимся базовые знания по следующим разделам алгебры и аналитической геометрии :

алгебра матриц;

теория определителей;

теория разрешимости систем линейных алгебраических уравнений;

векторная алгебра;

основы метода аналитической геометрии;

элементы теории линейных пространств и линейных операторов.

теория квадратичных форм.

научить пользоваться терминологией, моделями и методами алгебры и аналитической геометрии, применяемыми в практике инженерных и научно технических расчетов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла Б2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю №1 “Приборы и методы контроля качества и диагностики“ направления 200100 “Приборостроение”.

Дисциплина базируется на дисциплинах довузовской подготовки: “Алгебра" и " Геометрия”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для дисциплин “Математический анализ, часть 2”, “Физика”, “Вычислительные методы”, “Статистические методы в инженерных исследованиях”, “Методы оптимизации”,, “Электротехника”, “Теория автоматического управления”.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные понятия и методы алгебры и аналитической геометрии (ОК-1, ПК-1);

теорию разрешимости систем линейных алгебраических уравнений (ОК-1, ПК-1);

основы теории линейных пространств (ОК-1, ПК-1);

теорию квадратичных форм (ОК-1, ПК-1).

Уметь:

производить действия с матрицами (ОК-1, ПК-1);

исследовать и решать системы линейных алгебраических уравнений (ОК-1, ПК 1);

применять методы аналитической геометрии (ОК-1, ПК-1);

использовать математические методы в технических приложениях (ОК-1, ПК-2);

применять свои знания к решению практических задач;

(ОК-1, ОК-7, ПК-1, ПК-2);

пользоваться математической литературой для самостоятельного изучения инженерных вопросов (ОК-1, ОК-7, ПК-1, ПК-2).

Владеть:

методами решения алгебраических уравнений (ПК-1, ПК-2);

методами аналитической геометрии (ПК-1, ПК-2);

методами математического описания физических явлений и процессов, определяющих принципы устройства различных технических устройств, используя средства алгебры и геометрии. (ОК-1, ПК-1, ПК-2) 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачётных единиц, 432 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную раздел Форма промежуточной п/ успеваемости работу студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Алгебра матриц Защита РЗ 1 – 8 1 2 2 Теория определителей – Устный опрос 2 16 1 4 6 Исследование и решение систем 3 линейных – Контрольная работа 20 1 8 6 алгебраических уравнений Комплексные числа – Устный опрос 4 8 1 2 2 Геометрические Защита РЗ, 5 – 8 1 2 2 векторы коллоквиум.

Векторная алгебра – Защита РЗ 6 10 1 4 2 Метод аналитической РЗ, контрольная геометрии – 7 24 1 6 6 работа Элементы теории Защита РЗ линейных пространств 8 – 16 1 4 6 Теория квадратичных форм – Контрольная работа 9 8 1 2 2 Зачет – – – 6 1 Экзамен – – – Устный 20 1 Итого: – 144 34 34 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1 семестр.

Введение. Предмет линейной алгебры и аналитической геометрии.

Естествознание как источник основных понятий линейной алгебры и геометрии.

Матрицы и системы линейных алгебраических уравнений 1.

Элементы теории матриц. Матрицы. Операции сложения и умножения матриц на число, сложение, вычитание и умножение матриц. Операция транспонирования матриц.

Теория определителей. Определители второго и третьего порядков.

Перестановки и подстановки, их свойства. Чётные и нечётные перестановки.

Определители n - го порядка, их свойства, связанные с операциями над строками и столбцами. Вычисление определителей. Применение теории определителей :

нахождение обратной матрицы, правило Крамера.

Линейная зависимость и ранг. Определение линейной зависимости системы строк (столбцов) матрицы. Критерий линейной зависимости. Ранг системы строк (столбцов). Ранг матрицы. Теорема о базисном миноре и её следствия : теорема о ранге матрицы, метод окаймляющих миноров вычисления ранга матрицы.

Элементарные преобразования матрицы, не изменяющие её ранга. Метод Гаусса вычисления ранга матрицы.

Теория разрешимости систем линейных алгебраических уравнений.

Совместность линейных систем. Теорема Кронекера - Капелли. Исследование и решение систем методом Гаусса. Однородные системы, понятие о фундаментальной системе решений. Теорема о структуре общего решения однородной системы. Формула общего решения для неоднородной системы уравнений.

2. Аналитическая геометрия.

Теория геометрических векторов. Геометрические векторы, операции над ними. Линейная зависимость векторов, её геометрический смысл. Понятие базиса на прямой, на плоскости и в пространстве. Разложение вектора по базису, координаты вектора в данном базисе. Линейные операции над векторами в координатной форме.

Декартова система координат. Метод аналитической геометрии и его применение к простейшим задачам.

Векторная алгебра. Проекция вектора на ось, свойства проекций. Скалярное, векторное и смешанное произведения векторов, их свойства и вычисление.

Применение векторной алгебры к задачам аналитической геометрии.

Линейные геометрические объекты. Понятие об уравнениях линии и поверхности. Различные виды уравнений прямой на плоскости. Общее уравнение плоскости и уравнение плоскости "в отрезках". Уравнение плоскости, проходящей через три заданные точки. Взаимное расположение двух плоскостей;

параллельные и перпендикулярные плоскости. Угол между плоскостями. Нормированное уравнение плоскости, его основное свойство. Расстояние от точки до плоскости. Уравнения прямой в пространстве : общие уравнения, канонические и параметрические уравнения. Уравнения прямой, проходящей через две заданные точки. Угол между прямыми, условия параллельности и перпендикулярности двух прямых. Взаимное расположение прямой и плоскости, угол между прямой и плоскостью.

3. Комплексные числа Определение комплексного числа, его изображение на комплексной плоскости.

Действия с комплексными числами в алгебраической и тригонометрической форме.

Операция комплексного сопряжения и её свойства.

4. Элементы теории линейных пространств.

Понятие линейного пространства, аксиоматика, примеры. Линейная зависимость, базис и размерность линейного пространства, координаты вектора в базисе, их преобразование при переходе к новому базису. Линейные операции с векторами в координатной форме. Линейные операторы и действия над ними. Матрица линейного оператора в данном базисе. Преобразование матрицы оператора при переходе к новому базису.

Собственные векторы и собственные значения линейного оператора.

Характеристический многочлен и характеристическое уравнение. Линейная независимость системы собственных векторов. Базис из собственных векторов.

Оператор простой структуры. Евклидовы пространства. Неравенство Коши Буняковского. Неравенство треугольника. Ортогональные системы, процесс ортогонализации. Ортонормированные базисы и их свойства. Ортогональные и симметрические матрицы и их свойства.

5. Квадратичные формы Определение квадратичной формы, матрица квадратичной формы. Приведение квадратичной формы к каноническому виду. Положительно определённые квадратичные формы. Критерий Сильвестра.

6. Кривые и поверхности второго порядка.

Канонические уравнения кривых и поверхностей второго порядка, их форма и расположение в канонической системе координат.

4.2.2. Практические занятия.

1 семестр 1-2. Элементы теории матриц и определителей..

3. Линейная зависимость и ранг.

4-5. Теория разрешимости систем линейных алгебраических уравнений.

6. Контрольная работа № 7. Теория геометрических векторов..

8. Векторная алгебра.

9-10. Прямая и плоскость в пространстве.

11. Коллоквиум.

12. Комплексные числа.

13. Элементы теории линейных пространств.

14. Линейные операторы, их собственные векторы.

15. Квадратичные формы.

16. Кривые и поверхности второго порядка.

17. Зачётное занятие.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания 1 семестр 1. Алгебра матриц, определители.

2. Прямая и плоскость в пространстве.

3. Линейные операторы.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные и практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, контрольным работам, выполнение домашних заданий, выполнение расчетных заданий, подготовку к зачету, экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются Различные виды тестов, контрольные работы (1семестр), устный опрос, коллоквиум (1 семестр), индивидуальные домашние расчётные задания.

Аттестация по дисциплине – зачёт, экзамен (1 семестр).

Зачетная оценка по итогам освоения дисциплины в семестре учитывает оценку за контрольную работу, коллоквиум, своевременность и качество выполнения расчётного задания, оценку за итоговую зачётную работу.

Экзаменационная оценка ставится по итогам устного экзамена за знание теоретического материала и умение применять его для решения задач по дисциплине.

В приложение к диплому вносится экзаменационная оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Ильин В.А., Позняк Э.Г., Линейная алгебра., М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002 г.– 294 с.

2. Ильин В.А., Позняк Э.Г., Аналитическая геометрия., М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004 г.– 221 с.

3.. Сборник задач по математике для втузов. В 4 частях. Ч.1: Учебное пособие для втузов / Под общ. Ред. А.В.Ефимова А.С.Поспелова.– 4-е изд. Перераб. и доп.– М.: Изд-во Физико-математической литературы, 2001.– 288 с.

4. Булычёва О.Н., Григорьев В.П. Высшая математика. Сборник расчётных заданий :

методическое пособие., М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 59 с.

б) дополнительная литература:

5. Кузнецов Л.А. Сборник заданий по высшей математике (типовые расчеты). – Спб.:

Издательство “Лань”. 2005.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://mathmod.ru/;

www.exponenta.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие стандартных учебных аудиторий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 “Приборостроение” и профилю № 1 “Приборы и методы контроля качества и диагностики“.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

К.ф-м.н, доцент Булычёва О.Н.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ММ Амосов А.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль(и) подготовки: № 1 “Приборы и методы контроля качества и диагностики. “ Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ” Математический и Цикл: естественно научный цикл Часть цикла: базовая № дисциплины по учебному Б.2.1. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

1 семестр -4;

Трудоемкость в зачетных 2 семестр – 4;

единицах:

3 семестр – Лекции 104 час 1, 2, 3 семестры Практические занятия 104 час 1, 2, 3 семестры Лабораторные работы 45 час самостоят.

Расчетные задания, рефераты 1, 2, 3 семестры работы Объем самостоятельной работы по учебному плану 224 час (всего) Экзамены 1, 2, 3 семестры Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является Изучение основ математического анализа, дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа, теории функций комплексного переменного, операционного исчисления и вариационного исчисления.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

готов к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения,владеть культурой мышления, (ОК-1);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

Задачами дисциплины являются дать обучающимся базовые знания по следующим разделам математического анализа:

дифференциальное и интегральное исчисление;

векторный анализ;

теория функций комплексного переменного;

операционное исчисление;

вариационное исчисление;

научить пользоваться терминологией, моделями и методами математического анализа, применяемыми в практике инженерных и научно-технических расчетов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части математического и естественно-научного цикла Б2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю :

№ 1 “Приборы и методы контроля качества и диагностики. направления 200100 “ Приборостроение“ Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Алгебра и аналитическая геометрия”, “Математический анализ, часть 2”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для дисциплин “Математический анализ, часть 2”, “Физика”, “Вычислительные методы”,“Теория вероятностей и математическая статистика“, “ Прикладная механика”, “Электротехника”, “Основы автоматического управления”,“Численные методы в интроскопии“.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные понятия и методы математического анализа, дифференциальное и интегральное исчисление (ПК-1);

векторный анализ и элементы теории поля (ПК-1);

функции комплексного переменного (ПК-1);

вариационное исчисление (ПК-1).

Уметь:

анализировать поведение функций действительного переменного (ПК-1);

анализировать поведение функций комплексного переменного (ПК-1);

использовать математические методы в технических приложениях (ПК-1);

применять свои знания к решению практических задач;

(ПК-1);

пользоваться математической литературой для самостоятельного изучения инженерных вопросов (ОК-1,ПК-1).

Владеть:

методами решения алгебраических уравнений (ПК-1);

методами математического анализа (ПК-1);

методами математического описания физических явлений и процессов, используя элементы дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа.

(ОК-1, ПК-1.) 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачётных единицы, 432 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную раздел Форма промежуточной п/ успеваемости работу студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Введение в анализ РЗ, защита РЗ, 60 1 16 20 коллоквиум Дифференциальное исчисление функций РЗ, 34 1 8 8 одной переменной Контрольная работа Исследование функций и построение графиков РЗ, 20 1 6 6 Зачётная работа Интегральное исчисление функции одной переменной (Неопределённый РЗ, защита РЗ, интеграл. 56 1,2 18 14 коллоквиум Определённый интеграл) РЗ, защита РЗ, Кратные интегралы коллоквиум, 26 2 6 6 контрольная работа.

Векторный анализ РЗ, зачётная работа.

48 2 14 14 Теория функций комплексного РЗ, защита РЗ, 52 3 16 16 переменного Операционное РЗ, контрольная исчисление 26 3 6 6 работа Вариационное исчисление РЗ, зачётная работа 52 3 14 14 Зачет 18 1,2,3 -- -- -- Экзамен Устный 40 1,3 -- -- -- Итого: 432 104 104 --- 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1 семестр.

1. Введение в анализ.

Основные понятия теории множеств, числовые множества. Операции над множествами. Символика математической логики. Действительные числа.

Числовые последовательности. Предел последовательности. Арифметические действия с переменными, имеющими предел. Бесконечно малая, бесконечно большая величины.

Монотонные последовательности. Число e. Теорема Больцано-Вейерштрасса. Критерий Коши сходимости последовательности.

Понятие функции, предела функции, непрерывности функции в точке. Разрывы I-го и 2 го рода, устранимые разрывы. Функции, непрерывные на отрезке и их свойства. Непре рывность обратной функции. Основные элементарные функции: определения, свойства, непрерывность. Равномерная непрерывность. Теорема Кантора.

2. Дифференциальное исчисление функций одной переменной.

Определение производной функции, геометрическая иллюстрация, свойства. Диффе ренцирование обратной функции. Производные основных элементарных функций. Произ водные и дифференциалы высших порядков. Раскрытие неопределенностей по правилу Лопиталя. Теоремы о среднем. Формула Тейлора для основных элементарных функций.

3. Исследование функций и построение графиков.

Экстремумы функции, локальные экстремумы. Необходимое условие экстремума, достаточные условия экстремума. Направление выпуклости функции, точки перегиба, асимптоты графика функции.

4. Неопределенный интеграл.

Понятие первообразной и неопределенного интеграла. Основные свойства. Таблица интегралов. Интегрирование подстановкой и по частям.

2 семестр.

5. Определенный интеграл.

Задачи, приводящие к понятию определенного интеграла, и его определение.

Свойства определенных интегралов. Интеграл как функция верхнего предела. Формула Ньютона-Лейбница. Интегрирование по частям.

Приложения определенного интеграла для решения физических и геометрических задач. Вычисление площади. Вычисление длины дуги.

Несобственные интегралы. Несобственные интегралы с бесконечными пределами и несобственные интегралы от неограниченных функций. Теоремы сравнения. Абсолютная и условная сходимости. Несобственные интегралы, зависящие от параметра. Равномерная сходимость, непрерывность, интегрируемость и дифференцируемость по параметру.

6. Кратные интегралы Двойной интеграл, определение, геометрический смысл, свойства. Вычисление путем повторного интегрирования. Замена переменных в двойном интеграле в общем виде.

Геометрический смысл модуля Якобиана. Двойной интеграл в полярных координатах.

Тройной интеграл, геометрический смысл, свойства. Вычисление путем повторного интегрирования. Тройной интеграл в цилиндрических и сферических координатах.

7. Векторный анализ Криволинейные интегралы первого рода, определение, геометрическая иллюстрация, способы вычисления, свойства.

Поверхностный интеграл первого рода, определение, геометрическая иллюстрация, способы вычисления. Криволинейные интегралы второго рода, определение, способы вычисления, свойства. Формула Грина.

Понятие скалярного поля. Производная по направлению. Градиент. Понятие векторного поля. Векторные линии. Поток векторного поля. Поток векторного поля через замкнутую поверхность. Теорема Гаусса-Остроградского. Дивергенция. Теорема о векторной трубке. Циркуляция.

Теорема Стокса. Потенциальное поле. Критерий потенциальности. Интегрирование полного дифференциала. Соленоидальное поле. Критерий соленоидальности. Оператор Гамильтона. Дифференциальные операторы второго порядка.

3 семестр.

8. Теория функций комплексного переменного Комплексные числа: определение, арифметические операции. Запись комплексных чисел в тригонометрической, показательной формах. Формула Муавра. Формулы Эйлера.

Функции комплексного переменного: определение, понятие предела, непрерывности, дифференцируемости, аналитичности. Основные элементарные функции комплексного переменного: непрерывность, дифференцируемость.

Интегрирование функций комплексного переменного. Интегрирование аналитических функций. Теорема Коши. Интеграл Коши. Производные высших порядков. Ряды в области комплексного переменного. Ряды Тейлора, Лорана. Понятие о вычетах. Приложение вычетов к вычислению интегралов.

9. Операционное исчисление Преобразование Лапласа: определение, свойства. Применение операционного исчисления к решению дифференциальных уравнений. Формула Дюамеля.

10. Вариационное исчисление Линейные нормированные пространства. Определение, примеры. Сходимость по норме. Понятие полного пространства. Линейные функционалы. Непрерывные функционалы. Дифференцируемые функционалы. Сильно дифференцируемый функционал (дифференцируемый по Фреше). Слабо дифференцируемый функционал (дифференцируемый по Гато ). Первая вариация. Билинейный функционал.

Квадратичный функционал. Дважды дифференцируемый функционал. Вторая вариация.

Постановка задач вариационного исчисления. Понятие локального экстремума, глобального экстремума в пространствах.

Основная лемма вариационного исчисления. Необходимое условие экстремума с использованием первой вариации. Необходимое условие экстремума для интегрального функционала. Уравнение Эйлера. Задача о брахистохроне.

Достаточное условие экстремума в терминах второй вариации Функционалы, зависящие от производных высших порядков. Необходимое условие экстремума. Функционалы от нескольких функций. Необходимое условие экстремума.

Функционалы от функций нескольких переменных. Необходимое условие экстремума..

Условный экстремум. Изопериметрическая задача. Метод множителей Лагранжа.

Задача о нахождении геодезических линий.

4.2.2. Практические занятия.

1 семестр 1. Множества и действия с ними.

2. Последовательности. Предел последовательности.

3. Бесконечно-малые и бесконечно большие последовательности.

4-5. Вычисление пределов последовательностей.

6. Предел функции. Замечательные пределы.

7. Бесконечно-малые функции. Сравнение бесконечно-малых функций.

Эквивалентные бесконечно-малые функции.

8. Непрерывность функции в точке. Точки разрыва функции.

9. Коллоквиум.

10. Производная. Вычисление производных.

11. Дифференциал функции. Приближённые вычисление с помощью дифференциала.

12. Производные и дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора.

13. Правило Лопиталя.

14. Контрольная работа.

15. Исследование функций :локальный экстремум, направление выпуклости функции, точки перегиба.

16. Построение графиков функций.

17. Зачётное занятие.

2 семестр 1-4. Методы интегрирования функций. (Замена переменной, интегрирование по частям, интегрирование рациональных функций, интегрирование иррациональных функций, интегрирование тригонометрических выражений.) 5. Определённый интеграл. Вычисление площади плоской фигуры.

6. Приложение определённого интеграла. Вычисление длины дуги кривой, вычисление объема тела вращения.

7. Несобственные интегралы. Вычисление. Исследование на сходимость.

8. Контрольная работа.

9-10. Двойные и тройные интегралы. Вычисление в декартовых и криволинейных координатах. Геометрические приложения.

11. Коллоквиум 12. Вычисление криволинейных интегралов.

13. Скалярные и векторные поля.

14. Поток векторного поля.

15. Дивергенция векторного поля.

16. Циркуляция векторного поля.

17.Специальные виды векторных полей.(потенциальное и соленоидальное поле.).Использование оператора Гамильтона.

18. Зачётная работа.

3 семестр 1. Комплексные числа и действия с ними.

2. Функции комплексного переменного. Аналитические функции.

3. Интегрирование функций комплексного переменного. Интегральная формула Коши.

4. Степенные ряды.

5-6. Особые точки. Вычеты. Вычисление интегралов с помощью вычетов.

7-8. Операционные исчисление. Применение операционного исчисления для решения дифференциальных уравнений.

9. Контрольная работа.

10. Линейные нормированные пространства, функционалы, первая и вторая вариации функционала 11-12. Простейшая вариационная задача. Необходимое условие экстремума.

13-14. Различные функционалы в интегральной форме. Необходимое условие экстремума.

15. Достаточное условие экстремума.

16. Изопериметрические задачи.

17. Решение геометрических задач.

18. Зачётная работа.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания 1 семестр 1. Пределы.

2. Дифференцирование.

3. Графики функций.

2 семестр 1. Интегрирование.

2. Кратные интегралы.

3. Векторный анализ.

3 семестр 1.Функции комплексного переменного 2.Операционное исчисление 3.Вариационное исчисление 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные и практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, контрольным работам, выполнение домашних заданий, выполнение расчетных заданий, подготовку к зачету, экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются Различные виды тестов, контрольные работы (1,2,3 семестры), устный опрос, коллоквиум (1,2 семестр), индивидуальные домашние расчётные задания.

Аттестация по дисциплине – зачёт (1,2,3 семестры), экзамен.(1,3 семестры).

Зачетная оценка по итогам освоения дисциплины в семестре учитывает оценку за контрольную работу, коллоквиум, своевременность и качество выполнения расчётного задания, оценку за итоговую зачётную работу.

Экзаменационная оценка ставится по итогам устного экзамена за знание теоретического материала и умение применять его для решения задач по дисциплине.

В приложение к диплому вносится экзаменационная оценка за 3 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Бугров Я.С., Никольский С.М.Высшая математика. Дифференциальное и интегральное исчисление. Феникс,1997 г,-512с-.

2. Бугров Я.С., Никольский С.М. Высшая математика. Дифференциальные уравнения.

Кратные интегралы. Ряды. Функции комплексного переменного., Феникс,1998 г.-512с-.

3. Эльсгольц Л.Э, Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление.– М.:Эдиториал УРСС,2002,-320с 4.. Сборник задач по математике для втузов. Часть2.Ред. А.В. Ефимов, А.С.Поспелов. М.:

Физматлит, 2001,-432 с. Р5. Сборник задач по математике для втузов. Часть 3. ред. А.В. Ефимов, А.С.Поспелов.

М.:Физматлит, 2002,-576с-.

6. Кузнецов Л.А. Сборник задач по высшей математике. Типовые расчёты. -СПб.: Лань, 2005 г.-240 с-.

7. Чудесенко В.Ф. Сборник заданий по специальным курсам высшей математики, Типовые расчёты.-СПб.: Лань,2005 г.,-128 с-.

б) дополнительная литература:

1. Н.У.Игнатьева., Т.А.Ратникова, Справочные материалы по высшей математике., М.,МЭИ,2004,- 56 с. 2. Игнатьева Н.У. Элементы функционального анализа и вариационного исчисления. М., МЭИ, 1999, -36 с. 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://mathmod.ru/;

www.exponenta.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие стандартных учебных аудиторий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 Приборостроение и профилю № 1 “ Приборы и методы контроля качества и диагностики. “ ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

К.ф-м.н, доцент Игнатьева Н.У.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ММ Амосов А.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 010400 Прикладная математика и информатика;

Профиль(и) подготовки: Математическое моделирование;

Направление подготовки: 200100 Приборостроение;

Профиль(и) подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики;

Направление подготовки: 220400 Управление в технических системах;

Профиль(и) подготовки: Управление и информатика в технических системах;

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА»

Математический и Цикл:

естественно-научный Часть цикла: базовая Б.2.2;

220400, № дисциплины по учебному плану: Б.2.5 Часов (всего) по учебному плану:

1 семестр – Трудоемкость в зачетных 2 семестр – единицах:

3 семестр - 1 семестр – 34 час Лекции 121 час 2 семестр – 51 час 3 семестр – 36 час 1 семестр – 34 час.

Практические занятия 68 час 2 семестр – 34 час.

3 семестр – 0 час.

1 семестр – 17 час.

Лабораторные работы 52 час 2 семестр - 17 час.

3 семестр – 18 час.

Учебным планом не Расчетные задания, рефераты предусмотрены Объем самостоятельной работы по учебному плану 191 час (всего) Экзамены 1, 2 семестры Учебным планом не Курсовые проекты (работы) предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Цель и задачи дисциплины: Изучение фундаментальных физических законов, теорий, методов классической и современной физики. Формирование научного мировоззрения.

Овладение навыками проведения физического эксперимента, измерений физических величин и обработки результатов эксперимента с использованием математических методов и компьютерной техники. Ознакомление с электроизмерительными приборами и научной аппаратурой для наблюдения физических явлений. Применение полученных знаний для постановки и решения инженерных задач.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части математического и естественно-научного цикла Б.Г. основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям:

1. Математическое моделирование;

направления 010400 Прикладная математика и информатика;

2. Приборы и методы контроля качества и диагностики направления 200100 Приборостроение;

3. Управление и информатика в технических системах направления 220400 Управление в технических системах;

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика», «Алгебра и начала анализа», «Геометрия» в пределах школьной программы.

Знания, полученные при освоении дисциплины необходимы для дальнейшего освоения общетехнических и специальных дисциплин.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

Физические основы механики, основы молекулярной физики и термодинамики, электростатики и магнетизма, физики колебаний и волн, оптики, квантовой физики (ПК-1);

фундаментальные понятия и основные теории классической и современной физики (ПК-1);

смысл основных физических величин (ПК-1);

формулировки и границы применимости фундаментальных физических законов, принципов и постулатов;

связь широкого круга физических явлений с фундаментальными принципами и законами физики (ПК-1);

основные методы решения задач по описанию физических явлений;

методы обработки результатов физического эксперимента (ПК-22);

Уметь:

анализировать результаты наблюдений и экспериментов с применением основных законов и принципов физики (ОК-1);

применять методы математического и численного моделирования для выявления сути физических явлений (ОК-12);

проводить исследования с применением физических приборов (лазеров, электрического и электроизмерительного оборудования), обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4);

выбирать методы исследования, проводить измерения по заданной методике с выбором средств измерений и обработки результатов (ПК-25);

грамотно и аргументировано излагать собственные мысли, составлять тексты профессионального назначения (ОК-2).

Владеть:

навыками описания основных физических явлений и решения типовых задач (ОК 2);

навыками работы с широким кругом физических приборов и оборудования (ОК-3).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачетных единиц, 432 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Механика и Тест по механике.

молекулярная физика Контрольная работа по механике.

Защита лабораторных работ по механике.

Тест по молекулярной 120 1 34 34 17 физике Контрольная работа по термодинамике.

Защита лабораторных работ по молекулярной физике.

Зачет.

Электричество и Тест по магнетизм электростатике.

Контрольная работа по электростатике.

142 2 51 34 17 Защита лабораторных работ по электростатике.

Тест по магнетизму.

Контрольная работа по магнетизму.

Защита лабораторных работ по магнетизму.

Зачет.

Оптика. Защита Квантовая физика. лабораторных работ Статистическая физика. по волновой оптике.

Ядерная физика Защита 92 3 36 0 18 лабораторных работ по атомной физике.

Зачет.

2 1 Зачет 2 2 -- -- -- 2 3 устный 36 1 Экзамен -- -- - устный 36 2 Итого: 432 121 68 52 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции I семестр Предмет физики. Физические модели.

МЕХАНИКА КИНЕМАТИКА. Основные кинематические характеристики движения материальной точки: траектория, путь, радиус-вектор, вектор перемещения, мгновенный центр и радиус кривизны траектории, скорость, ускорение. Различные системы координат.

Тангенциальное и нормальное ускорения. Основные кинематические характеристики движения м.т. по окружности: угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение. Связь угловых и линейных величин. Классификация движения материальной точки.

Равнопеременное движение.

Движение твердого тела: поступательное, вращательное, сложное. Представление сложного движения как суммы поступательного и вращательного. Связь скоростей различных точек твердого тела при сложном движении.

ДИНАМИКА. Масса, сила, импульс. Законы Ньютона. Закон изменения импульса для системы материальных точек. Центр масс. Теорема о движении центра масс.

Динамика твердого тела. Момент силы относительно точки. Момент импульса относительно точки. Закон изменения момента импульса относительно неподвижной точки и центра масс. Момент пары сил. Момент импульса абсолютно твердого тела относительно оси. Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции. Теорема Штейнера. Расчет момента инерции. Тензор инерции.

Работа силы (элементарная, переменной силы, постоянной силы, равнодействующей). Работа при вращательном движении.

Теорема об изменении кинетической энергии. Кинетическая энергия материальной точки и системы материальных точек. Кинетическая энергия при вращательном движении. Теорем Кёнига. Кинетическая энергия при сложном движении.

Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Закон изменения механической энергии. Закон сохранения энергии. Связь между потенциальной энергией и силой, потенциальная энергия в положении равновесия. Расчет потенциальной энергии для различных силовых полей: поле центральной силы (гравитационное), поле силы тяжести, силы упругости.

Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса. Ударные взаимодействия: абсолютно упругий и неупругий удар.

Неинерциальные системы отсчета, силы инерции.

Принцип относительности Галилея, преобразование Галилея, следствия из преобразования Галилея. Закон сложения скоростей. Инвариантность ускорения.

СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Постулаты Эйнштейна. Преобразование Лоренца. Следствия из преобразования Лоренца: относительность одновременности, замедление хода движущихся часов, сокращение длины. Преобразование скоростей и ускорений. Релятивистские выражения для массы, импульса и энергии. Интервал. Инварианты преобразования Лоренца.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА Понятие макросистемы. Методы описания: статистический и термодинамический.

Термодинамическая система, ее характеристики: атомная масса, молярная масса, количество вещества, концентрация, объем, давление, температура. Равновесный и неравновесный термодинамический процесс. Идеальный газ, уравнение состояния идеального газа.

Основное уравнение МКТ для давления. Число степеней свободы. Теорема о равномерном распределении энергии по степеням свободы.

Внутренняя энергия. Работа. Количество теплоты. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Применение первого начала к изопроцессам. Уравнение Майера.

Адиабатный процесс, уравнение адиабаты. Политропный процесс, уравнение политропы.

Классическая теория теплоемкостей и ее ограниченность.

Направления процессов. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Тепловые машины и их кпд. Тепловой насос. Холодильная установка. Цикл Карно, кпд цикла Карно, теорема Карно.

Неравенство Клаузиуса. Энтропия. Изменение энтропии в цикле Карно. Изменение энтропии в изолированных системах. Расчет изменения энтропии. Статистический смысл энтропии. Теорема Нернста.

Длина свободного пробега. Эффективное сечение. Явления переноса: внутреннее трение, диффузия, теплопроводность.

Распределение Максвелла. Идеальный газ во внешнем потенциальном поле.

Барометрическая формула, распределение Больцмана.

II семестр ЭЛЕКТРОСТАТИКА Электрический заряд. Закон Кулона. Электростатическое поле в вакууме.

Напряженность электростатического поля, расчет напряженности. Принцип суперпозиции. Силовые линии. Потенциал электростатического поля. Расчет потенциала.

Связь между потенциалом и напряженностью поля. Условие потенциальности поля.

Эквипотенциальные поверхности. Поле диполя.

Поток вектора напряженности в случае однородного и неоднородного поля.

Теорема Остроградского-Гаусса для вакуума в интегральной и дифференциальной форме.

Электростатическое поле в веществе. Диполь в электростатическом поле.

Диэлектрики. Типы диэлектриков. Электронная и ориентационная поляризации.

Поляризованность (вектор поляризации). Теорема Остроградского-Гаусса для поляризованности. Свободные и связанные заряды. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Вектор электрического смещения.

Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость вещества. Связь между векторами диэлектрического смещения и напряженности. Граничные условия, преломление силовых линий.

Проводники в электростатическом поле. Незаряженный проводник в поле.

Распределение стороннего заряда по проводнику. Эффект стекания заряда.

Электроемкость уединенного проводника. Емкость конденсатора. Расчет емкости (плоский, цилиндрический конденсаторы). Соединение конденсаторов. Энергия заряженного проводника, энергия конденсатора. Энергия электростатического поля, объемная плотность энергии.

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК Электрический ток: сила тока, плотность тока. Уравнение непрерывности. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной форме.

Обобщенный закон Ома. Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа. Переходные процессы в цепи с конденсатором. Классическая теория электропроводности.

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Магнитное поле. Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа.

Поле отрезка прямого тока. Линии магнитной индукции. Поле на оси кругового тока.

Магнитный момент контура с током. Поле прямого соленоида.

Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для вектора магнитной индукции в интегральной и дифференциальной форме. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Поле цилиндрического проводника с током, поле коаксиального кабеля и двухпроводной линии, поле длинного соленоида и тороида.

Сила Ампера, сила взаимодействия параллельных токов. Контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле. Работа по перемещению проводника и контура с током.

Сила Лоренца (различные случаи направления скорости). Движение заряда в скрещенных электрическом и магнитном полях. Ускорители частиц. Эффект Холла.

Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея-Максвелла). Правило Ленца. Явление самоиндукции.

Индуктивность. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Переходные процессы в цепи с индуктивностью.

Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии.

Магнитное поле в веществе. Магнетики. Магнитный момент атома. Атом в магнитном поле, теорема Лармора. Микротоки. Классификация магнетиков. Пара- и диамагнетики. Намагниченность. Теорема о циркуляции вектора намагниченности.

Вектор напряженности магнитного поля. Связь между векторами индукции, напряженности и намагниченности. Магнитная проницаемость вещества. Граничные условия, преломление линий. Ферромагнетики: свойства и их объяснение.

Полный ток. Уравнения Максвелла. Относительность электрического и магнитного полей. Преобразование полей.

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ Свободные гармонические колебания: пружинный маятник, математический маятник, физический маятник, идеальный колебательный контур. Сложение гармонических колебаний (метод векторных диаграмм). Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Затухающие колебания, их характеристики (время затухания, декремент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность).

Вынужденные колебания. Резонанс. Резонанс токов и напряжений.

Электромагнитные волны. Опыт Герца. Волновое уравнение.

Ш семестр ВОЛНОВАЯ ОПТИКА Интерференция света. Когерентность и монохроматичность света. Время и длина когерентности. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников.

Интерференция многих волн. Стоячие волны и их свойства. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Прямолинейное распространение света.

Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. Дифракция Фраунгофера на щели и на дифракционной решетке. Дифракция на пространственной решетке. Разрешающая способность оптических приборов. Понятие о голографии. Дисперсия света. Фазовая и групповая скорости света. Электронная теория дисперсии света. Поляризация света при отражении. Закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроиды. Закон Малюса. Электро- и магнитооптические явления, фотоупругость.

КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ Тепловое излучение тел и его характеристики. Черное тело. Равновесное излучение. Закон Кирхгофа. Распределение энергии в спектре излучения черного тела.

Законы Стефана-Больцмана и смещения Вина. Трудности классической физики в объяснении закономерностей равновесного излучения. Квантовая гипотеза и формула Планка. Внешний фотоэффект. Фотоны. Энергия и импульс фотона. Давление света.

Эффект Комптона. Единство корпускулярных и волновых свойств электромагнитного излучения.

Основы квантовой механики, статистической физики и физики твердого тела.

Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Формула де Бройля.

Соотношение неопределенностей. Волновая функция и ее статистический смысл.

Принцип причинности в квантовой механике.

Уравнение Шредингера. Стационарное уравнение Шредингера. Простейшие квантовомеханические задачи: свободная частица, частица в одномерной «потенциальной яме», туннельный эффект, линейный гармонический осциллятор. Атом водорода.

Квантование энергии и момента импульса электрона. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Опыт Штерна и Герлаха. Спин электрона. Принцип Паули.

Распределение электронов в атомах по состояниям.

Взаимодействие излучения с веществом.

Поглощение излучения, спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна. Детальное равновесие излучения с веществом. Формула Планка. Активная среда. Лазер.

Система тождественных чисел. 6-мерное фазовое пространство (мю пространство). Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.

Квантовые статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Вырожденный электронный газ в металле. Фотонный газ и формула Планка. Фононы. Теплоемкость твердых тел. Закон Дюлонга и Пти. Закон Дебая. Невырожденный газ. Классическая статистика Максвелла Больцмана.

Энергетические зоны в кристаллах. Валентная зона и зона проводимости.

Проводники, диэлектрики и полупроводники (ПП). Собственная и примесная проводимости ПП. Фотопроводимость. Контакт двух металлов. Электронно-дырочный переход и его вольт-амперная характеристика.

Обзор некоторых перспективных направлений современной физики. Нелинейная оптика. Физика наноструктур и их применения. Квантовая информация и квантовый компьютер.

4.2.2. Практические занятия I семестр 1. Кинематика движения материальной точки.

2. Динамика поступательного движения тела.

3. Движение материальной точки по окружности. Динамика вращательного движения тела.

4. Динамика вращательного движения твердого тела.

5. Динамика движения твердого тела. Расчет момента инерции.

6. Работа. Энергия. Законы изменения и сохранения энергии 7. Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса 8. Законы сохранения в механике.

9. Контрольная работа.

10. Уравнение состояния идеального газа 11. Молекулярно-кинетическая теория. Работа газа.

12. Теплоемкость. Первое начало термодинамики.

13. Циклы. Второе начало термодинамики 14. Циклы. Расчет кпд.

15. Контрольная работа.

16. Распределения Максвелла и Больцмана 17 и 18 Зачетные занятия.

II семестр Напряженности электростатического поля. Метод суперпозиции.

1- Потенциал. Связь напряженности и потенциала.

Диэлектрики в электростатическом поле.

4- 6 Проводники в электростатическом поле.

Электроемкость. Конденсаторы.

Энергия электростатического поля.

Контрольная работа по электростатике.

10 Постоянный электрический ток.

Закон Био-Савара-Лапласа.

12 Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции Магнитный поток. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

14 Явление электромагнитной индукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.


15 Сила Ампера. Сила Лоренца.

16 Контрольная работа по магнетизму.

17 Зачетное занятие.

Ш семестр Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы I семестр Занятие №1 Теория погрешностей при физических измерениях №2 Набор работ по теме: Законы сохранения и динамика движения материальной точки.

№ 3, 4 Набор работ по теме: Законы сохранения и динамика вращательного движения твердого тела.

№5 Защита лабораторных работ по механике.

№ 6, 7 Работы по теме: Молекулярная физика и термодинамики.

№8 Защита лабораторных работ по молекулярной физике и термодинамике.

II семестр Занятие №1 Вводная работа.

№ 2, 3, 4 Работы по теме: Электростатика.

№5 Защита лабораторных работ по электростатике.

№ 6, 7 Работы по теме: Магнетизм.

№8 Защита лабораторных работ по магнетизму.

№9 Зачетное занятие.

III семестр Занятие № 1, 2, 3 Лабораторная работа по волновой оптике.

№4 Защита лабораторных работ по волновой оптике.

№ 5, 6, 7 Лабораторные работы по теме: Атомная физика.

№8 Защита лабораторных работ по атомной физике.

№9 Зачетное занятие.

4.4 Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5 Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5 Образовательные технологии.

Весь курс физики подкреплен электронной базой знаний (Э.Б.З.) которая включает в себя содержание лекций по всем разделам читаемого курса, литературу для проведения практических занятий и лабораторных работ, вопросы самостоятельного контроля знаний и ряд других материалов.

Лекционные занятия проводятся как в традиционной форме так и в форме лекций визуализаций с использованием презентаций и видео роликов. Кроме того широко используются лекционные демонстрации.

Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает выполнение домашних заданий, подготовку к контрольным работам и к защитам лабораторных работ, подготовку к зачетам и экзаменам.

6.Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачеты и экзамены Оценка за освоение дисциплины, которая выносится в приложении к диплому, определяется как оценка за 2 (второй) семестр.

7.Учебно- методическое и информационное обеспечение дисциплины 7.1 Литература:

а) основная литература:

1. Савельев И.В. Курс общей физики, Т. 1.- СПб: Издательство «Лань», 2007 г.

2. Савельев И.В. Курс общей физики, Т. 2.- СПб: Издательство «Лань», 2007 г.

3. Савельев И.В. Курс общей физики», Т. 3.- СПб: Издательство «Лань», 2007 г.

4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Издательство Высшая школа, 2000 г.

5. Ермаков Б.В., Коваль О.И., Корецкая И.В., Кубарев В.Ф. Механика и молекулярная физика. Сборник задач. – М.: Издательство МЭИ, 2006 г.

6. Электричество. Сборник задач // Под редакцией Авиловой И.В. М.: Издательство МЭИ, 1992 г.

7. Ермаков Б.В., Коваль О.И., Гуреев А.Н., Зелепукина Е.В. Механика и молекулярная физика. Лабораторный практикум. – М.: Издательство МЭИ, 2003 г.

8. Физика. Электродинамика. Колебательные и волновые процессы. Лабораторный практикум // Под редакцией Зелепукиной Е.В. М.: Издательство МЭИ, 2005 г.

9. Ермаков Б.В., Бамбуркина И.А., Близнюк В.В., Янина Г.М. Волновая оптика и атомная физика. Лабораторный практикум. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008 г.

10. Новодворская Е.М., Дмитриев Э.М. Сборник задач по физике с решениями для ВТУЗов. М.: Издательство «Высшая школа», 2003 г.

б) дополнительная литература:

Иродов И.Е. Механика. Основные законы. М.: Издательство «Лаборатория 1.

базовых знаний», 2001 г.

Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. М.: Издательство 2.

«Лаборатория базовых знаний», 2001 г.

Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы. М.: Издательство 3.

«Лаборатория базовых знаний», 2001 г.

Иродов И.Е. Квантовая физика, основные законы. – М.: Издательство 4.

«Лаборатория базовых знаний», 2001 г.

Иродов И.Е. Физика макросистем. Основные законы. М.: Издательство 5.

«Лаборатория базовых знаний», 2001 г.

7.2 Электронные образовательные ресурсы лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.auditoriya.info/index/students_fizika/id.488 - Электронный учебно-методический комплекс по физике для студентов МЭИ.

8.Материально-техническое обеспечение дисциплины Для обеспечения учебного процесса имеются две лекционные аудитории, снабженные мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, а также демонстрационный кабинет.

Для проведения лабораторных работ имеются лаборатории механики и молекулярной физики, электричества и магнетизма, оптики и атомной физики.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Д.ф.-м.н., профессор Смирнов В.И.

Ст. преподаватель Корецкая И.В.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ к.т.н., профессор Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой физики им. В.А.Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профили подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ИНФОРМАТИКА»

математический и Цикл:

естественнонаучный Часть цикла: Базовая № дисциплины по учебному Б.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 2 семестр – единицах:

Лекции 34 час 2 семестр Учебным планом не Практические занятия предусмотрены Лабораторные работы 34 час 2 семестр Учебным планом не Расчетные задания, рефераты предусмотрены Объем самостоятельной работы по учебному плану 76 час 2 семестр (всего) Зачет 2 семестр Учебным планом не Экзамен предусмотрен Учебным планом не Курсовые проекты (работы) предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является приобретение студентами знаний, умений и навыков для эксплуатации операционной системы.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК–2);

разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели баз данных (ПК–4).

Задачами дисциплины являются Формирование ядра профессиональных знаний по темам:

магнитный носитель информации, операционная система: ядро и алгоритм загрузки, файловая структура операционной системы, процесс операционной системы, кодовые страницы и национальные форматы мер, текстовый и графический режимы работы ЭВМ, основные положения авторского и смежных с ним прав на программы и базы данных, сети ЭВМ: парадигма сетевой среды и основные определения.

Формирование ядра профессиональных умений:

выбор средств диагностики файловой структуры, выбор средств коррекции файловой структуры, выбор параметров управления процессами операционной системы, анализ матриц символов кодовой таблицы.

Формирование следующих навыков:

диагностика и корректировка ошибок файловой структуры, редактирование областей магнитного носителя информации: системных и области данных, управление процессом операционной системы, синтез матрицы символа.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям:

«Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Системы автоматизированного проектирования», «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

направления 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Дисциплина базируется на дисциплине среднего образования «Информатика».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин: «Технология программирования», «Системное программное обеспечение», «Базы данных».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные тенденции развития информатики и вычислительной техники, компьютерных технологий ( ПК–2 ).

Уметь:

применять вычислительную технику для решения практических задач ( ПК–4 ).

Владеть практическими навыками управления:

файловой структуры магнитного носителя информации;

процессами операционной системы;

кодовыми таблицами операционной системы.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел п/ Форма промежуточной успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Система сертификации знаний ( CKS ) – обучающая и Заключение CKS 6 2 2 -- 2 контролирующая среда для изучения дисциплины.

Система Windows:

внешнее управление Заключение CKS 8 2 2 -- 4 задачами, окнами и процессами.

Магнитный носитель Заключение CKS 12 2 4 -- 4 информации.

Операционная система:

ядро и алгоритм Заключение CKS 12 2 4 -- 4 загрузки.

Связный список Заключение CKS 16 2 4 -- 4 кластеров.

Иерархическая модель представления данных и ее реализация в Заключение CKS 12 2 4 -- 4 структуре магнитного носителя информации.


Процесс операционной Заключение CKS 14 2 4 -- 4 системы.

Кодовые страницы и национальные форматы Заключение CKS 12 2 4 -- 4 мер.

Текстовый и графический режимы Заключение CKS 12 2 4 -- 4 работы ЭВМ.

10 Основные положения авторского и смежных с ним прав на Заключение CKS 1 2 1 -- -- - программы и базы данных 11 Сети ЭВМ: парадигма сетевой среды и Заключение CKS 1 2 1 -- -- - основные определения Зачет Заключение CKS 2 2 -- -- Экзамен -- -- -- -- -- - Итого: 108 34 34 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Система сертификации знаний (CKS ) – обучающая и контролирующая среда для изучения дисциплины Система сертификации знаний ( CKS ) – обучающая и контролирующая среда для изучения дисциплины. Основные операции в CKS: загрузка, управление кадрами. Инструментальные средства CKS. Особенности сетевого режима CKS.

2. Система Windows: внешнее управление задачами, окнами и процессами.

Система Windows: внешнее управление задачами, окнами и процессами. Основные термины и определения. Типизация задач. Виды расположения окон. Загрузка EXE файла и прекращение процесса.

3. Магнитный носитель информации.

Магнитный носитель информации. Адресация данных и структура системных областей.

Формирование минимальной файловой системы.

4. Операционная система: ядро и алгоритм загрузки.

Операционная система: ядро и алгоритм загрузки. Функции и расположение ядра. Схема алгоритма загрузки. Особенности загрузки с различных устройств.

5. Связный список кластеров.

Файл как динамический объект. Связный список кластеров. Алгоритм взаимодействия программы и ядра при обращении к файлу.

6. Диаграммы состояний магнитного носителя информации.

Базовые, синтетические и типовые операции. Состояния магнитного носителя информации после базовых операций.

7. Иерархическая модель представления данных и ее реализация в структуре магнитного носителя информации.

Модели представления данных: иерархическая, сетевая, реляционная. Иерархическая модель представления данных и ее реализация в структуре магнитного носителя информации.

8. Структура магнитного носителя информации при типовых операциях.

Виды нарушений структуры. Восстановление структуры.

9. Процесс операционной системы: среда, программа, блок управления памятью.

Процесс операционной системы: среда, программа, блок управления памятью. Процесс ядра:

неперекрываемая и перекрываемая части и их функции.

10. Дочерний процесс: формирование и состав.

Формирование дочернего процесса из процесса ядра. Минимальный и типовой процессы.

11. Диаграммы типовых процессов.

Диаграммы процессов при различных способах загрузки EXE файлов.

12. Алгоритмы взаимодействия процессов: обобщенный и типовые.

Схемы алгоритмов взаимодействия процессов: родительского и дочерних.

13. Кодовые страницы и национальные форматы мер.

Кодовые страницы и национальные форматы. Структура кодовой страницы. Раскладка клавиатуры. Алгоритм отображения: клавиатура – экран.

14. Управление национальной настройкой и модификация кодовых страниц.

Способы национальных настроек и модификаций кодовых страниц.

15. Текстовый и графический режимы работы ЭВМ.

Видеооборудование ЭВМ. Управление знакогенератором и видеопамятью.

Сравнение режимов работы ЭВМ.

16. Основные положения авторского и смежных с ним прав на программы и базы данных.

Основные положения лицензионного права. Презумпция невиновности по гражданстким дела. Контроль за соблюдением лицензионных прав.

17. Сети ЭВМ: парадигма сетевой среды и основные определения.

Парадигма сетевой среды. Компоненты локальной вычислительной сети.

Генезис глобальной вычислительной сети.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы № 1 «Подготовка магнитного носителя».

№ 2 «Схема загрузки».

№ 3 «Связный список кластеров».

№ 4 «Структура данных».

№ 5 «Процессы».

№ 6 «Схема взаимодействия процессов».

№ 7 «Кодовые страницы».

№ 8 «Верификация магнитных носителей».

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проекты (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием ЭОР «Система сертификации знаний» ( № 447 в реестре ЭОР МЭИ ( ТУ ).

Лабораторные работы проводится на ИВЦ МЭИ ( ТУ ) в обучающей и контролирующей среде CKS ( «Система сертификации знаний» ).

Самостоятельная работа включает изучение теоретических знаний проводится по материалам сайта http://cks.mpei.ru.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Приемка лабораторных работ и зачета проводится на ИВЦ МЭИ ( ТУ ) в среде CKS.

Оценочные средства CKS – это выдача заданий к лабораторным работам с использованием генератора случайных кодов и приемка заданий по их завершению.

Заключения CKS регистрируются в базе данных на сервере ИВЦ МЭИ ( ТУ ).

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

7. УЧЕБНО–МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Финогенов К. Г. Win32. Основы программирования. – М.: Диалог–МИФИ, 2002. – 416 с.

2. Финогенов К. Г. MS–DOS 6.22. Часть 1. – М.: МП Малип, 1995. – 64 с.

3. Финогенов К. Г. MS–DOS 6.22. Часть 2. – М.: МП Малип, 1995. – 128 с.

4. Финогенов К. Г. Самоучитель по системным функциям MS–DOS. – М.: МП Малип, 1993. – 262 с.

5. Фадеев Н. Н. Информатика. Лабораторные работы: методическое пособие. – М.:

Издательство МЭИ, 2005. – 28 с.

б) дополнительная литература:

не предусмотрена.

7.2. Электронные образовательные ресурсы.

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://cks.mpei.ru.

б) другие:

ЭОР «Система сертификации знаний» ( № 447 в реестре ЭОР МЭИ ( ТУ ).

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и локальная вычислительная сеть для выполнения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки бакалавров 230100 «Информатика и вычислительная техника» по профилям: «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» ( специализация «Вычислительно– измерительные системы» ), «Системы автоматизированного проектирования», «Автоматизированные системы обработки информации и управления» направления «Информатика и вычислительная техника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

доцент, к.т.н., с.н.с. Фадеев Н. Н.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. кафедрой Информационно–измерительной техники д.т.н., профессор Желбаков И. Н.

Зав. кафедрой Вычислительной техники д.т.н., профессор Топорков В. В.

Зав. кафедрой Электрофизики к.т.н., профессор Казанцев Ю. А.

«УТВЕРЖДАЮ»:

Зав. кафедрой Вычислительных машин, систем и сетей к.т.н., профессор Крюков А. Ф.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ( АВТИ) Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профили подготовки: 1. Приборостроение 2. Приборы и методы контроля качества и диагностики 3. Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы 4. Акустические приборы и системы 5. Информационно-измерительная техника и технологии 6. Технология приборостроения 7. Интеллектуальные измерительные приборы 8. Приборы исследования и модификации материалов на микро и наноразмерном уровне 9. Лазерные измерительные и навигационные системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ “ХИМИЯ” Цикл: профессиональный Часть цикла: базовая № дисциплины по учебному АВТИ;

Б 2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 1 семестр единицах:

Лекции 34 часов 1 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 17 часов 1 семестр Расчетные задания, рефераты 1 час самостоят. работы 1 семестр Объем самостоятельной работы по учебному плану 57 часа (всего) Экзамены Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение общих законов и принципов химии для последующего использования в межпредметных дисциплинах и в профессиональной деятельности.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:

- способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения, владение культурой мышления (ОК-1);

- способность логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь,создавать тексты профессионального назначения (ОК-2);

- способность к личностному развитию и повышению профессионального мастерства (ОК-7);

- способность к осознанию социальной значимости своей будущей профессии, высокая мотивация к выполнению профессиональной деятельности (ОК-9);

способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознание опасности и угроз, возникающих в этом процессе, соблюдение основных требований информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11);

- способность применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

- способность предусмотреть меры по сохранению и защите экосистемы в ходе своей общественной и профессиональной деятельности (ОК-14);

-способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

- способность собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2);

- способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-3);

- способность проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4);

- способность анализировать поставленные исследовательские задачи в области приборостроения на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации (ПК-22);

- способность выполнять математическое моделирование процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований (ПК-23);

- способность разрабатывать программы и их блоки, проводить их отладку и настройку для решения отдельных задач приборостроения (ПК-24);

- способность проводить измерения и исследования по заданной методике с выбором средств измерений и обработкой результатов (ПК-25);

- готовность составлять описания проводимых исследований и разрабатываемых проектов,собирать данные для составления отчетов, обзоров и другой технической документации (ПК-26);

Задачами дисциплины являются:

изучить основные законов и теории органической и неорганической химии;

познакомить обучающихся с классификацией химических элементов и их соединений;

научить понимать общие закономерности изменений свойств веществ и химических процессов и на их основе уметь делать обобщения и моделирования мировоззренческого характера;

научить владению инструментарием для решения химических задач в предметной области обучающихся.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части Б2.4 основной образовательной программы подготовки бакалавров направления 200100 Приборостроение.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Химия”, “Физика” и “Математика” в объеме средних образовательных учреждений.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении межпредметных дисциплин и при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные законы органической и неорганической химии (ОК-7, ПК-2,3);

классификацию и свойства химических элементов и их соединений (ОК-7, ПК-2,3);

общие закономерности химических процессов (ОК-7, ПК-2.3);

основные методы исследования веществ и их соединений (ОК-1, ОК-9);

основные химические системы, основы химической термодинамики (ОК-7, ПК-2,3) источники научной и учебно-методической информации (учебники, учебно методические пособия, сайты Интернет) по изучаемым разделам дисциплины (ПК 2,3).

Уметь:

сравнивать, анализировать и вычленять в полученной информации существенное, устанавливать причинно-следственные связи и делать обобщения (ОК-1);

самостоятельно применять, пополнять и систематизировать приобретенные знания (ОК-7,11);

логически излагать учебный материал, публично выступать, аргументировано вести дискуссии и полемики (ОК-12) понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности (ОК-14);

обращаться с химическими веществами, приборами, оборудованием, соблюдать правила техники безопасности (ПК-10);

использовать основные элементарные методы химического исследования веществ и соединений (ОК-1,6, ПК-22,24,25) Владеть:

терминологией, химической символикой, методами расчетов необходимыми для понимания протекания химических процессов (ОК-2);

навыками дискуссии по тематике дисциплины (ОК-12);

инструментарием для решения химических задач, возникающих в профессиональной области (ОК-1,6,ПК-22,23,24);

навыками поиска информации о назначении и областях применения основных химических веществ и их соединений (ПК-4);

навыками применения полученной информации при изучении химии и межпредметных специализированных дисциплин (ПК-4).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

№ Раздел дисциплины. Формы текущего Всего Виды учебной контроля часов работы, п/п Форма промежуточной успеваемости на аттестации включая (по разделам) раздел (по семестрам) самостоятельную работу студентов и Семестр трудоемкость (в часах) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Принципы Тест: электронное 1 14 1 4 2 формирования строение атома, электронной свойства элементов структуры атомов.

Периодическая таблица элементов.

Периодическое изменение свойств элементов и их соединений.

Химическая связь. 16 Тест:

2 1 6 2 Методы определения 1)пространственная пространственной структура молекул и структуры комплексных органических и соединений;

неорганических 2)межмолекулярные молекул. Структура и взаимодействия свойства комплексных соединений. Свойства веществ в различных физических состояниях Общие Контрольная работа 3 24 1 7 6 закономерности 1)термодинамика химических процессов. химических Энергетика и кинетика процессов;

процессов.

2)кинетика и Равновесное состояние равновесное процессов.

состояние процессов.

Дисперсные системы. 20 Тест:

4 1 7 2 Свойства растворов Определение рН неэлектролитов и растворов электролитов.

Равновесие в растворах электролитов.

Закономерности Контрольная работа:

5 20 1 6 4 протекания Источники тока.

электрохимических Электролиз.

процессов.

Потенциалы металлических и газовых электродов.

Электролиз и его применение.

Химические источники тока.

Классификация Расчетное задание:

6 14 1 4 1 коррозионных Коррозия металлов.

процессов.

Защита металлов от Химическая, коррозии электрохимическая и биохимическая коррозия. Защита металлов от коррозии.

Зачет 2 1 Экзамен Итого 108 34 17 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1 семестр 1.Электронное строение атомов.

Квантово-механическая модель атома. Двойственная природа электрона. Понятие орбитали. Квантовые числа. Принципы распределение электронов в атоме. Принцип минимальной энергии. Правило В.Клечковского. Принцип запрета Паули. Правило Гунда. Строение многоэлектронных атомов.

2.Периодическая таблица Д.И.Менделеева.

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева и электронная структура атомов.

Периодические свойства элементов и их простейших соединений. Энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность, атомные радиусы, окислительно восстановительные свойства и кислотно-основные.

3. Ковалентная химическая связь.

Ковалентная связь. Параметры ковалентной связи: энергия связи, длина связи, валентный угол, кратность связи. Свойства ковалентной связи: насыщаемость, направленность, полярность. Метод валентных связей. Механизмы образования ковалентной связи: обменный, донорно-акцепторный, дативный и резонансные связи.

4.Пространственная структура молекул.

Гибридизация атомных орбиталей. Типы гибридизации атомных орбиталей.

Пространственная структура молекул. Определение полярности молекул в целом.

Метод молекулярных орбиталей. Порядок связи. Магнитные свойства молекул.

5..Комплексные соединения и межмолекулярные взаимодействия.

Структура комплексных соединений. Природа химической связи в комплексных соединениях. Структура и свойства комплексов. Ионная связь. Водородная связь.

Межмолекулярные взаимодействия.

Взаимодействия между частицами веществ в различных физических состояниях и свойства веществ.

6.Общие закономерности химических процессов.

Энергетика химических процессов. Элементы химической термодинамики. Энтальпия системы и ее изменения. Энтальпии образования и сгорания веществ. Термохимические уравнения. Стандартное состояние веществ. Энтальпия химических реакций. Закон Гесса.

Зависимость энтальпии процессов от температуры. Уравнение Кирхгоффа.

7.Самопроизвольные процессы.

Энтропия химических процессов. Стандартная энтропия веществ. Зависимость энтропии процесса от температуры. Второй закон термодинамики для изолированных систем. Энтальпийный и энтропийный факторы изобарно-изотермических процессов.

8.Направленность химических процессов.

Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца химических реакций. Определение условий самопроизвольного протекания и глубины протекания химических процессов.

Энергия Гиббса образования веществ. Термодинамические расчёты. Уравнение изотермы Вант-Гоффа.

9.Равновесное состояние химических процессов.

Условие образования химического равновесия. Константа химического равновесия.

Влияние температуры на константу равновесия. Уравнение изобары Вант-Гоффа.

Расчет равновесных концентраций реагирующих веществ. Принцип Ле Шателье Брауна. Химическое равновесие в гетерогенных системах.

10.Кинетика химических реакций Химическая кинетика. Скорость химических реакций. Влияние концентрации на скорость процесса. Кинетическое уравнение химической реакции. Порядок и молекулярность реакции. Реакции 0, 1, 2 и n – порядков. Особенности кинетики гетерогенных реакций.

11.Сложные реакции. Катализ.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.