Лабораторные работы или практические занятия 1 страница

Соответствие содержания дисциплины требуемым результатам обучения

Содержание дисциплины

Общие требования к содержанию и уровню освоения дисциплины (знания, умения, владения и компетенция обучающихся, сформированные в результате освоения дисциплины (модуля)

Цель и задачи дисциплины

Рабочая и учебная программа дисциплины

Основными целями учебной дисциплины «Физика» являются:

· формирование базового уровня знаний следующих разделов физики: механики, термодинамики и молекулярной физики, электричества и магнетизма, оптики, основ физики атома и атомного ядра, необходимого для изучения специальных учебных дисциплин;

· формирование базового уровня знаний в методах и средствах измерения основных методов измерения физических величин;

· формирование общей культуры в сфере производственной деятельности, под которой понимается способность использовать полученные знания, умения и навыки для решения инженерных и технологических задач, обеспечивающих высокий уровень качества и безопасности продукции.

Задачами дисциплины являются:

ü изучение основных законов следующих разделов физики:

o механики,

o термодинамики и молекулярной физики,

o электро– и магнитостатики, электродинамики,

o оптики,

o основ физики атома и атомного ядра;

ü получение навыков решения физических задач;

ü изучение методов измерений в физике и технике и методов оценки точности измерений.

В результате освоения дисциплины студент должен приобрести знания, умения, владения и профессиональные компетенции.

Знать:

· основные физические явления, фундаментальные понятия, законы и теории следующих разделов физики:

o механики,

o термодинамики и молекулярной физики,

o электричества и магнетизма,

o оптики,

o основ физики атома и атомного ядра;

· основные методы теоретического и экспериментального исследования;

· методы измерения различных физических величин

Уметь:

· разобраться в физических принципах, используемых в изучаемых специальных дисциплинах;

· решать физические задачи применительно к изучаемым специальным дисциплинам и прикладным проблемам будущей специальности;

· измерять основные величины в механике, термодинамике, электротехнике, оптике.

Владеть:

· методами физического описания типовых профессиональных задач и интерпретации полученных результатов;

· методами проведения физических измерений, методами оценки погрешностей при проведении эксперимента;

· методами оценки свойств пищевого сырья и продукции на основе использования фундаментальных знаний в области нанотехнологии, физики и математики;

· навыками проведения теоретических и экспериментальных и практических исследований в области производства продукции питания с использованием современных программных средств, инновационных и информационных технологий.

Компетенции:

Выпускник по направлению подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» в соответствии с задачами профессиональной деятельности и целями основной образовательной программы после изучения дисциплины «Физика» должен обладать следующими компетенциями:

· способен представить современную картину мира на основе целостной системы естественнонаучных и математических знаний (ОК–1);

· способен использовать законы и методы физики и математики при изучении наук профессионального цикла, а также при решении профессиональных задач (ПК–1);

· способен использовать технические средства для измерения основных параметров свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции (ПК–7).

1.3 Трудоёмкость дисциплины и виды учебной работы

Таблица 1. Распределение трудоемкости дисциплины по видам учебной работы

Вид учебной работы	ОФО	ЗФО
П.ф.о.	С.ф.о.	П.ф.о.	С.ф.о.
Зач. ед.	Ак. час.	Зач. ед.	Ак. час.	Зач. ед.	Ак. час.	Зач. ед.	Ак. час.
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия (всего)	3,06		3,06		1,78		1,28
В том числе:
Лекции	1,39		1,39		0,44		0,5
Лабораторные работы	0,28		0,28				0,33
Практические занятия	1,39		1,29		1,33		0,44
Самостоятельная работа (всего)	2,94		2,94		4,22		4,72
В том числе:
Самостоятельное изучение отдельных тем модулей	1,56		1,56		2,28		2,28
Подготовка к лабораторным работам	0,28		0,28		0,28		0,28
Подготовка к практическим занятиям	0,28		0,28		0,28		0,28
Изучение тем лекций	0,56		0,56		0,56		0,56
Выполнение контрольных работ					0,56		0,56
Подготовка к рубежному контролю	0,05		0,05		0,05		0,05
Подготовка к промежуточной аттестации (зачету)	0,08		0,08		0,08		0,08
Подготовка к промежуточной аттестации (экзамену)	0,14		0,14		0,14		0,14
Контроль (всего)	0,22		0,22		0,22		0,22
В том числе:
Входной, текущий, рубежный	0,14		0,14		0,14		0,14
Промежуточная аттестация (зачет)	0.03		0.03		0.03		0.03
Промежуточная аттестация (экзамен)	0,05		0,05		0,05		0,05

1.4.1 Учебно–образовательные модули дисциплины, их трудоёмкость и виды учебной работы

Рабочая программа дисциплины построена по модульно-блочному принципу. Программа дисциплины состоит из пяти модулей, отражающих основные разделы курса физики (таблица 2).

Таблица 2. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы (Очная полная)

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Практи-ческие занятия	Лабора-тор-ные рабо-ты	Само-стоя -тельная работа	Конт-роль (входной, текущий, рубежный)
	Модуль 1. Механика	1,0/36	0,28/10	0,06/2	0,28/10	0,36/13	0,03/1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.			-			0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.						0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.			-	−		0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54	0,28/10	0,11/4	0,28/10	0,81/29	0,03/1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.				-		0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.						0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.			-			0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54	0,28/10	0,11/4	0,28/10	0,81/29	0,03/1
	Тема3.1. Электрическое поле в вакууме и в веществе.						0,4
	Тема 3.2. Магнитостатика.						0,3
	Тема 3.3. Основы классической электродинамики.			-			0,3
	Модуль 4.Оптика	1,0/36	0,28/10	-	0,33/12	0,36/13	0,03/1
	Тема 4.1. Волновая оптика			-			0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения			-			0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36	0,28/10	-	0,22/8	0,47/17	0,03/ 1
	Тема 5.1. Элементы квантовой механики			-	−		0,3
	Тема 5.2. Основы квантовой природы атома			-			0,3
	Тема 5.3. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц			-			0,4
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1					0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2					0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216	1,4/50	0,3/10	1,4/50	3,2/116	0,22/8

Таблица 2. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы (Очная сокращенная)

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Практи-ческие занятия	Лабора-тор-ные рабо-ты	Само-стоя -тельная работа	Конт-роль (входной, текущий, рубежный)
	Модуль 1. Механика	1,0/36	0,28/10	0,06/2	0,28/10	0,36/13	0,03/1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.			-			0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.						0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.			-	−		0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54	0,28/10	0,11/4	0,28/10	0,81/29	0,03/1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.				-		0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.						0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.			-			0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54	0,28/10	0,11/4	0,28/10	0,81/29	0,03/1
	Тема3.1. Электрическое поле в вакууме и в веществе.						0,4
	Тема 3.2. Магнитостатика.						0,3
	Тема 3.3. Основы классической электродинамики.			-			0,3
	Модуль 4.Оптика	1,0/36	0,28/10	-	0,33/12	0,36/13	0,03/1
	Тема 4.1. Волновая оптика			-			0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения			-			0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36	0,28/10	-	0,22/8	0,47/17	0,03/ 1
	Тема 5.1. Элементы квантовой механики			-	−		0,3
	Тема 5.2. Основы квантовой природы атома			-			0,3
	Тема 5.3. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц			-			0,4
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1					0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2					0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216	1,4/50	0,3/10	1,4/50	3,2/116	0,22/8

Таблица 2. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы (Заочная полная)

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Практи-ческие занятия	Лабора-тор-ные рабо-ты	Само-стоя -тельная работа	Конт-роль (входной, текущий, рубежный)
	Модуль 1. Механика	1,0/36	0,06/2		0,28/10	0,67/24	0,03/1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.						0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.		0,5				0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.		0,5				0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54	0,14/5		0,28/10	1,08/39	0,03/1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.						0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.						0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.						0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54	0,14/5		0,28/10	1,08/39	0,03/1
	Тема3.1. Электрическое поле в вакууме и в веществе.						0,4
	Тема 3.2. Магнитостатика.						0,3
	Тема 3.3. Основы классической электродинамики.						0,3
	Модуль 4.Оптика	1,0/36	0,06/2		0,25/9	0,69/25	0,03/1
	Тема 4.1. Волновая оптика						0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения						0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36	0,06/2		0,25/9	0,69/25	0,03/ 1
	Тема 5.1. Элементы квантовой механики						0,3
	Тема 5.2. Основы квантовой природы атома		0,5				0,3
	Тема 5.3. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц		0,5				0,4
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1					0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2					0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216	0,44/		1,33/48	4,22/	0,22/8

Таблица 2. Базовые модули дисциплины, трудоемкость и виды учебной работы (Заочная сокращенная)

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ	Зачетные единицы/ академические часы
Всего	Лекции	Практи-ческие занятия	Лабора-тор-ные рабо-ты	Само-стоя -тельная работа	Конт-роль (входной, текущий, рубежный)
	Модуль 1. Механика	1,0/36					0,03/1
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.						0,4
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.			0,5			0,4
	Тема 1.3. Элементы релятивистской механики.			0,5			0,2
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика	1,5/54					0,03/1
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.						0,4
	Тема 2.2. Основы термодинамики.			0,5			0,4
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.			0,5			0,2
	Модуль 3. Электричество и магнетизм	1,5/54					0,03/1
	Тема3.1. Электрическое поле в вакууме и в веществе.						0,4
	Тема 3.2. Магнитостатика.			0,5			0,3
	Тема 3.3. Основы классической электродинамики.			0,5			0,3
	Модуль 4.Оптика	1,0/36					0,03/1
	Тема 4.1. Волновая оптика						0,5
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения						0,5
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра	1,0/36					0,03/ 1
	Тема 5.1. Элементы квантовой механики						0,3
	Тема 5.2. Основы квантовой природы атома						0,3
	Тема 5.3. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц						0,4
	Промежуточная аттестация (зачет)	0,03/1					0,03/1
	Промежуточная аттестация (экзамен)	0,06/2					0,06/2
	Всего на дисциплину «Физика»	6/216					0,22/8

1.4.2 Дидактический минимум учебно–образовательных модулей дисциплины

Таблица 3. Обязательный дидактический минимум содержания дисциплины и ее учебно-образовательных модулей

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ И ТЕМЫ ДИСЦИПЛИНЫ	ДИДАКТИЧЕСКИЙ МИНИМУМ
	Модуль 1. Механика
	Тема 1.1. Кинематика поступательного и вращательного движения.	Основная задача механики. Механическое движе-ние. Системы отсчета. Материальная точка. Поступательное движение. Путь, скорость, ускорение. Вращательное движение. Кинематические характеристики вращательного движения.
	Тема 1.2. Динамика поступательного и вращательного движения в классической механике.	Предмет изучения динамики. Сила, масса и импульс. Законы Ньютона. Центр инерции. Работа и энергия, мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Законы сохранения импульса и энергии в механике.Момент силы, момент инерции материальной точки и твердого тела. Теорема Штейнера. Уравнение динамики вращательного движения. Работа и энергия при вращательном движении. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
	Тема 1.3. Элементы релятивистскоймеханики.	Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Закон взаимосвязи массы и энергии. Энергия и импульс в релятивистской динамике. Соотношение между энергией и импульсом.
	Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика
	Тема 2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.	Основные понятия молекулярно-кинетической теории. Параметры состояния идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Степени свободы молекулы. Распределение энергии по степеням свободы молекулы. Распределение молекул по скоростям и энергиям.
	Тема 2.2. Основы термодинамики.	Внутренняя энергия идеального газа. Теплота. Теплоёмкость газов. Работа расширения. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Энтропия. Второй закон термодинамики и его статистическое толкование.
	Тема 2.3. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Реальные газы.	Явления переноса в термодинамически неравновесных системах: вязкость, теплопроводность, диффузия. Реальные газы. Межмолекулярные взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия реального газа.
	Модуль 3. Электричество и магнетизм
	Тема 3.1. Электрическое поле в вакууме и в веществе.	Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Поток вектора напряжённости. Теорема Остроградского-Гаусса и её применение к расчёту полей. Работа сил электростатического поля. Потенциал поля. Диэлектрики в электрическом поле. Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Проводники в электростатическом поле. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля. Постоянный ток, его основные характеристики. ЭДС источника тока. Сопротивление проводников. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме.
	Тема 3.2. Магнитостатика.	Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон Ампера. Взаимодействие токов. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле. Энергия магнитного поля. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Виды магнетиков. Кривая намагничивания. Гистерезис.
	Тема 3.3. Основы классической электродинамики.	Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла. Самоиндукция. Индуктивность контура. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Электромагнитные волны. Шкалы электромагнитных волн. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Поток энергии электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга.
	Модуль 4.Оптика
	Тема 4.1. Волновая оптика	Принцип Гюйгенса. Интерференция света. Интерференция света от двух когерентных источников. Интерференция света в тонких пленках. Использование интерференции света в науке и технике. Дифракция света. Метод зон Френеля. Прямолинейность распространения света. Дифракционная решётка. Дифракция на пространственной решётке. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Законы поляризации. Вращение плоскости поляризации. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия.
	Тема 4.2. Квантовая природа излучения	Тепловое излучение. Квантовая гипотеза Планка. Фотоны. Энергия и импульс фотонов. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Эффект Комптона. Энергия и импульс фотонов. Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм природы света.
	Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра

Дата добавления: 2014-11-16