участие в подготовке научно-технических отчётов и другой документации.
проектная:
участие в разработке и реализации проектов исследовательской и инновационной направленности в команде исполнителей.
организационно-управленческая:
участие в составлении научно-технической, производственной и другой служебной документации по установленной форме;
участие в выполнении работ по стандартизации, по подготовке к сертификации оборудования, объектов новой техники и других технических средств, алгоритмов и программных продуктов, по подготовке материалов для защиты объектов интеллектуальной собственности;
участие в организации работы малых коллективов исполнителей.
V. Требования к результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата
5.1. Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):
способностью анализировать научные проблемы и физические процессы, использовать на практике фундаментальные знания, полученные в области естественных и гуманитарных наук (ОК-1);
способностью осваивать новые проблематику, терминологию, методологию и овладевать научными знаниями, владением навыками самостоятельного обучения (ОК-2);
способностью выбирать цели своей деятельности и пути их достижения, прогнозировать последствия научной, производственной и социальной деятельности (ОК-3);
способностью логически точно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, формулировать свою точку зрения, владением навыками ведения научной и общекультурной дискуссий (ОК-4);
способностью понимать значение информации в развитии современного общества, осознавать опасности и угрозы, возникающие в сфере обмена и хранения информации, и выполнять основные требования информационной безопасности (ОК-5);
способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях, владение основными навыками получения, хранения, анализа информации (ОК-6);
владением английским языком и способностью использовать его знание в своей деятельности (ОК-7);
способностью применять основные методы защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-8);
владением навыками самостоятельного физического воспитания и укрепления здоровья, необходимыми для ведения здорового образа жизни (ОК-9).
5.2. Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
способностью применять в своей профессиональной деятельности знания, полученные в области физических и математических дисциплин, включая дисциплины: общая физика; информатика, программирование и численные методы;
физические основы получения, хранения, обработки и передачи информации;
теоретическая физика: теоретическая механика, электродинамика, квантовая механика, статистическая физика; высшая математика, включая математическую физику (ПК-1);
способностью применять различные методы физических исследований в избранной предметной области: экспериментальные методы, статистические методы обработки экспериментальных данных, методы теоретической физики, вычислительные методы, методы математического и компьютерного моделирования объектов и процессов (ПК-2);
способностью понимать сущность задач, поставленных в ходе профессиональной деятельности, и использовать соответствующий физико-математический аппарат для их описания и решения (ПК-3);
способностью использовать знания в области физических и математических дисциплин для дальнейшего освоения дисциплин в соответствии с профилем подготовки (ПК-4);
способностью работать с современными программным обеспечением, приборами и установками в избранной области (ПК-5);
способностью представлять результаты собственной деятельности с использованием современных средств, ориентируясь на потребности аудитории, в том числе в форме отчётов, презентаций, докладов (ПК-6);
способностью проведения экспериментальных исследований, выполнения проектов и заданий по тематике разрабатываемой научной проблемы (ПК-7);
способностью применять теорию и методы математики, физики и информатики для построения качественных и количественных моделей (ПК-8);
способностью работать в коллективе исполнителей над решением конкретных исследовательских задач и (или) инновационных задач, готовность к реализации проектов исследовательской и инновационной направленности в команде исполнителей (ПК-9);
способностью понимать принципы составления проектов работ в избранной области и экономические аспекты проектной деятельности, готовность участвовать в сертификации технических средств (оборудования, алгоритмов, программных продуктов) и (или) в подготовке материалов для защиты объектов интеллектуальной собственности (ПК-10).
VI. Требования к структуре основных образовательных программ бакалавриата
6.1. Основная образовательная программа бакалавриата предусматривает изучение следующих учебных циклов (таблица 2):
гуманитарный, социальный и экономический циклы;
математический и естественнонаучный цикл;
профессиональный цикл;
и разделов:
физическая культура;
учебная и производственная практики и (или) научно-исследовательская работа;
итоговая государственная аттестация.
6.2. Каждый учебный цикл имеет базовую (обязательную) часть и вариативную (профильную), устанавливаемую вузом. Вариативная (профильная) часть дает возможность расширения и (или) углубления знаний, умений и навыков, определяемых содержанием базовых (обязательных) дисциплин (модулей), позволяет обучающемуся получить углубленные знания и навыки для успешной профессиональной деятельности и (или) для продолжения профессионального образования в магистратуре.
6.3. Базовая (обязательная) часть цикла "Гуманитарный, социальный и экономический цикл" должна предусматривать изучение следующих обязательных дисциплин: "История", "Философия", "Иностранный язык".
Базовая (обязательная) часть профессионального цикла должна предусматривать изучение дисциплины "Безопасность жизнедеятельности".
Таблица 2
Структура ООП бакалавриата
Код УЦ ООП | Учебные циклы и проектируемые результаты их освоения | Трудоемкость (зачетные единицы)* | Перечень дисциплин для разработки примерных программ, учебников и учебных пособий | Коды формируемых компетенций |
| Б.1 | Гуманитарный, социальный и экономический цикл | 30 - 40 | История Иностранный язык(Английский) Экономика, включая модули:- Микроэкономика,- Макроэкономика,- Основы инновационной деятельности и предпринимательстваФилософия | ОК-1 - 7ПК-1 - 4ПК-6 - 10 |
| Базовая частьВ результате изучения базовой частицикла обучающийся должен:знать:основные разделы и направления, категории и понятия философии и философского анализа проблем;лексический минимум в объеме, необходимом для основ устных и письменных коммуникаций и для работы с информацией профессионального содержания (для иностранного языка);основные закономерности исторического процесса, этапы исторического развития России,место и роль России в истории человечества и в современном мире;основные экономические законы развития общества в объеме, необходимом для профессиональной деятельности и формирования мировоззренческих позиций гражданина;основы инновационной деятельности и предпринимательства;уметь:анализировать и оценивать социальную и экономическую информацию;планировать и осуществлять свою деятельность с учетом результатов этого анализа;владеть:современным русским языком в сфере профессионального и межличностного общения;иностранным языком в объеме, необходимом для получения информации общегуманитарного и профессионального содержания из зарубежных источников;навыками письменного аргументирования изложения собственной точки зрения;навыками публичной речи, аргументации, ведения дискуссии и полемики, практического анализа логики различного рода рассуждений;навыками критического восприятия информации;представлениями о правовых, организационных и экономических аспектах своей профессиональной, социальной и инновационной деятельности;основами управленческой, инновационной и предпринимательской деятельности. | 15 - 20 | |||
| Вариативная часть (знания, умения, навыки определяются ООП вуза) | ||||
| Б.2 | Математический и естественнонаучный цикл | 130 - 140 | МатематикаОбщая физика (включая лабораторный практикум)Информатика(включая компьютерный практикум)Экология | ОК-1 - 6ПК-1 - 10 |
| Базовая частьВ результате изучения базовой части цикла в области математики обучающийся должен:знать:фундаментальные математические понятия, законы и теории;математические понятия, аксиомы, методы доказательств и доказательства основных теорем в разделах, входящих в базовую часть цикла по математике;основные свойства математических объектов, используемых для решения прикладных задач;аналитические и численные подходы и методы для решения типовых прикладных математических задач, характерных для различных разделов физики и других естественных, экономических и социальных наук; методологию разработки и обоснования численных методов решения корректно поставленных математических задач;уметь:понять поставленную задачу;ориентироваться в классических и современных постановках фундаментальных и прикладных математических задач;оценивать корректность постановок задач;строго доказывать или опровергать утверждение;самостоятельно находить алгоритмы решения задач, в том числе и нестандартных, и проводить их анализ;аналитически и численно получать результаты решения задач, корректно их формулировать и анализировать;самостоятельно видеть следствия полученных результатов;точно представить математические знания в устной и письменной форме;владеть:навыками самостоятельной работы и освоения новых дисциплин (разделов дисциплин);навыками освоения большого объёма информации и решения сложных и нестандартных задач;культурой постановки, анализа и решения математических иприкладных задач, требующих для своего решения использования математических подходов и методов;предметным языком математики и навыками грамотного описания решения задач и представления полученных результатов.В том числе, в области введения в математический анализ обучающийся должен:знать:основные свойства пределов последовательности и функций действительного переменного, производной, дифференциала, неопределенного интеграла; свойства функций, непрерывных на отрезке; основные "замечательные пределы", табличные формулы для производных и неопределенных интегралов, формулы дифференцирования, основные разложения элементарных функций по формуле Тейлора;основные формулы дифференциальной геометрии;уметь:записывать высказывания при помощи логических символов;вычислять пределы последовательностей и функций действительного переменного;вычислять производные элементарных функций, раскладывать элементарные функции по формуле Тейлора;применять формулу Тейлора к нахождению главной степенной части при вычислении пределов функций;применять формулу Тейлора и правило Лопиталя;строить графики функций с применением первой и второй производных;исследовать функции на локальный экстремум, а также находить их наибольшее и наименьшее значения на промежутках;вычислять кривизны плоских и пространственных кривых;владеть:предметным языком классического математического анализа, применяемым при построении теории пределов;аппаратом теории пределов, дифференциального и интегрального исчисления для решения различных задач, возникающих в физике, технике, экономике и других прикладных дисциплинах.В области многомерного анализа, интегралов и рядов обучающийся должен:знать:свойства функций многих переменных, предел, непрерывность, производные и дифференциал;свойства определенного интеграла Римана, несобственных интегралов, криволинейных интегралов;свойства числовых, функциональных и степенных рядов;признаки сходимости несобственных интегралов со степенными, логарифмическими и экспоненциальными особенностями и аналогичные признаки сходимости числовых и функциональных рядов; основные разложения элементарных функций в ряд Тейлора;уметь:вычислять частные производные первого и высших порядков от функций многих переменных (в частности, заданных неявно); выполнять замену переменных в дифференциальных уравнениях (обыкновенных и с частными производными);исследовать дифференцируемость функций, вычислять определенные интегралы и криволинейные интегралы (в частности, возникающие в геометрических и физических задачах);исследовать сходимость числовых рядов, равномерную сходимость функциональных рядов;раскладывать элементарные функции в степенные ряды и находить их радиусы сходимости;владеть:аппаратом дифференциального исчисления функций многих переменных, а также аппаратом интегрального исчисления для решения различных задач, возникающих в физике, технике, экономике и других прикладных дисциплинах;понятием равномерной сходимости функциональных рядов для обоснования некоторых математических преобразований, применяемых в физике.В области интегралов и математической теории поля обучающийся должен:знать:необходимые условия и достаточные условия экстремума функций многих переменных (а также условного экстремума);основные свойства кратных и поверхностных интегралов; формулы Грина, Гаусса-Остроградского и Стокса;условия потенциальности и соленоидальности векторных полей;понятие градиента, дивергенции и ротора, основные формулы теории поля;уметь:исследовать функции многих переменных на экстремум, на условный экстремум при помощи функции Лагранжа, а также на наибольшее и наименьшее значения в замкнутых областях;вычислять кратные интегралы и поверхностные интегралы (в частности, возникающие в геометрических и физических задачах);выполнять замену переменных в кратных интегралах (в частности, переходить к полярным, цилиндрическим и сферическим координатам);применять формулы Грина, Гаусса-Остроградского и Стокса;применять векторный оператор "набла" для вывода формул теории поля, исследовать потенциальность и соленоидальность векторных полей;владеть:аппаратом применения векторного оператора "набла" для вывода формул теории поля, исследовать потенциальность и соленоидальность векторных полей;аппаратом дифференциального и интегрального исчисления функций многих переменных для решения различных задач, возникающих в физике, технике, экономике и других прикладных дисциплинах;понятием якобиана отображения при выполнении замены переменных в кратном интеграле;навыками действий с векторным оператором "набла".В области гармонического анализа обучающийся должен:знать:определение тригонометрического ряда Фурье, его условия сходимости в точке и равномерной сходимости;условия равномерной суммируемости рядов Фурье методом средних арифметических;основные свойства метрических и линейных нормированных пространств;понятие полного пространства;понятие полной системы в линейном нормированном пространстве;определение и свойства общего ряда Фурье по ортонормированной системе в бесконечномерных евклидовых пространствах;определение и основные свойства интеграла Фурье и преобразования Фурье;уметь:представлять периодические функции в виде суммы ряда Фурье, исследовать этот ряд на сходимость и равномерную сходимость, строить график суммы ряда Фурье;исследовать полноту систем в различных пространствах, представлять функцию интегралом Фурье, в простейших случаях находить преобразование Фурье и исследовать его свойства;владеть:гармоническим анализом для нахождения спектра в дискретном и непрерывном случаях;начальным аппаратом функциональных пространств для последующего изучения функционального анализа.В области аналитической геометрии обучающийся должен:знать:определение вектора и операций с векторами (скалярное, векторное и смешанное произведение), их свойства и формулы, связанные с этими операциями;уравнения прямых линий, плоскостей, линий и поверхностей второго порядка;свойства линий и поверхностей второго порядка;свойства аффинных и ортогональных преобразований плоскости; операции с матрицами, методы вычисления ранга матрицы и детерминантов;основные теоремы о системах линейных уравнений, правило Крамера, общее решение системы линейных уравнений;уметь:применять векторную алгебру к решению геометрических и физических задач;решать геометрические задачи методом координат, применять линейные преобразования к решению геометрических задач;производить матричные вычисления, находить обратную матрицу, вычислять детерминанты;находить численное решение системы линейных уравнений;владеть:общими понятиями и определениями, связанными с векторами: линейная независимость, базис, ориентация плоскости и пространства;ортогональной и аффинной классификацией линий и поверхностей второго порядка;общими понятиями и определениями, связанными с матричной алгеброй;геометрической интерпретацией систем линейных уравнений и их решений.В области линейной алгебры обучающийся должен:знать:основные определения и теоремы о линейных пространствах и подпространствах, о линейных отображениях линейных пространств;определения и основные свойства собственных векторов, собственных значений, характеристического многочлена;анализ квадратичных форм и методы приведения квадратичной формы к каноническому виду;координатную запись скалярного произведения, основные свойства самосопряженных преобразований; основы теории линейных пространств в объеме, обеспечивающем изучение аналитической механики, теоретической физики и методов оптимального управления;уметь:находить собственные значения и собственные векторы линейных преобразований, приводить квадратичную форму к каноническому виду, находить ортонормированный базис из собственных векторов самосопряженного преобразования; оперировать с элементами и понятиями линейного пространства, включая основные типы зависимостей: линейные операторы, билинейные и квадратичные формы;владеть:понятиями линейного пространства, матричной записью подпространств и отображений;сведениями о применениях спектральных задач;применениями квадратичных форм в геометрии и анализе;понятиями сопряженного и ортогонального преобразования; применениями евклидовой метрики в задачах геометрии и анализа, различными приложениями симметричной спектральной задачи. В области дифференциальных уравнений обучающийся должен:знать:простейшие типы обыкновенных дифференциальных уравнений;метод интегрирующего множителя;постановку задачу Коши для нелинейного дифференциального уравнения первого порядка в нормальной форме, теорему о существовании и единственности ее решения;линейные дифференциальные уравнения и системы линейных дифференциальных уравнений с постоянными и переменными коэффициентами;определитель Вронского;структуру общего решения обыкновенного дифференциального уравнения;автономные системы дифференциальных уравнений;фазовое пространство, фазовые траектории автономных систем;первые интегралы линейных дифференциальных уравнений с частными производными первого порядка;основные задачи вариационного исчисления;первую вариацию функционала;уравнение Эйлера;уметь:интегрировать уравнения с разделяющимися переменными, однородные уравнения, линейные уравнения, уравнения Бернулли, уравнения в полных дифференциалах и решать задачу Коши для них;исследовать особые решения, если таковые имеются;решать уравнения методом понижения порядка уравнения;определять фундаментальную систему решений для линейного уравнения n-го порядка и системы линейных уравнений с постоянными коэффициентами;находить общее решение этих уравнений, в случае, когда их правые части являются квазимногочленами;решать линейные неоднородные уравнения с переменными коэффициентами, используя формулу Остроградского - Лиувилля и метод вариации постоянной;владеть:знаниями, позволяющими формулировать задачи Коши для дифференциальных уравнений или систем таких уравнений и исследовать их решения;методами интегрирования уравнений первого порядка в квадратурах как разрешенных, так и неразрешенных относительно производной;способностью выделять среди найденных решений особые;методами понижения порядка дифференциального уравнения;методами решения линейных уравнений и систем линейных уравнений с постоянными коэффициентами.В области теории функций комплексного переменного обучающийся должен:знать:условия Коши-Римана, интегральную теорему Коши, интегральную формулу Коши;критерии регулярности функций, представление регулярной функции, заданной в кольце, в виде суммы ряда Лорана; типы изолированных особых точек;понятие вычета в изолированной особой точке;теорему Коши о вычислении интегралов через сумму вычетов;понятие регулярной ветви многозначной функции;понятие конформного отображения, дробно-линейные функции и функции Жуковского;решение задачи Дирихле для уравнения Лапласа на плоскости методом конформных отображений;уметь:представлять регулярную функцию, определенную в кольце, в виде суммы ряда Лорана;находить и исследовать изолированные особые точки функции;применять теорию вычетов для вычисления интегралов, в том числе и несобственных интегралов от функций действительного переменного;находить функции, осуществляющие конформные отображения заданных областей;применять метод конформных отображений при решении задачи Дирихле для уравнения Лапласа на плоскости;владеть:методами комплексного анализа, применяемыми при вычислении интегралов с помощью вычетов;методами комплексного анализа, применяемыми при решении задач гидродинамики, аэродинамики, математической физики.В области вычислительной математики обучающийся должен:знать:методологию разработки и обоснования численных методов решения корректно поставленных математических задач, для чего необходимо знать приведенные ниже основополагающие разделы вычислительной математики, а именно: специфику машинных вычислений, элементарную теория погрешностей, численное дифференцирование, оценки погрешности, оптимальный шаг численного дифференцирования; алгебраическую интерполяцию, интерполяционные полиномы Лагранжа и Ньютона;оценку погрешностей,обусловленность интерполяционного процесса, оптимальный выбор узлов интерполяции; тригонометрическую интерполяцию, сплайны;основные методы численного интегрирования, квадратурные формулы (прямоугольников, трапеций, Симпсона, Гаусса) и оценку их погрешности;методы регуляризации для вычисления несобственных интегралов;системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), обусловленность СЛАУ, прямые и итерационные методы решения СЛАУ, проблему поиска собственных значений матрицы;нелинейные алгебраические уравнения, методы простой итерации, Ньютона и другие, теорему о квадратичной сходимости метода Ньютона;задачу Коши для систем обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), простые численные методы, аппроксимацию, устойчивость, сходимость;основные методы численного решения жестких систем ОДУ, явные и неявные методы Рунге-Кутты решения систем ОДУ, линейные многошаговые методы;разностные методы решения задач, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных (УЧП), методы построения аппроксимирующих разностных задач для УЧП, интегро-интерполяционный метод, метод неопределенных коэффициентов;аппроксимацию и устойчивость разностных схем для УЧП, теорему о сходимости, приемы исследования разностных задач на устойчивость: принцип максимума, спектральный признак устойчивости, другие подходы;численные методы решения уравнений гиперболического типа, уравнений переноса, волнового уравнения, систем уравнений гиперболического типа;численные методы решения линейных и нелинейных уравнений параболического типа;явные и неявные разностные схемы для уравнения теплопроводности; многомерные по пространству параболические уравнения: метод расщепления, метод переменных направлений;численные методы решения уравнений эллиптического типа, разностную схему "крест", аппроксимацию и устойчивость разностных схем, методы решения возникающих линейных систем уравнений большой размерности;вариационные и проекционно-сеточные методы построения разностных схем, метод конечных элементов;уметь:численно продифференцировать функцию и правильно оценить погрешность результата;вычислять интегралы с заданной точностью;оценить обусловленность СЛАУ, грамотно выбрать способ решения СЛАУ;грамотно выбрать метод решения задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений; грамотно выбрать метод решения краевой задачи для обыкновенных дифференциальных уравнений;для задачи, описываемой уравнениями в частных производных, получить представление о ее корректности;построить и решить аппроксимирующую ее разностную задачу,получать представление об её устойчивости, анализировать результаты решения;оценить обусловленность СЛАУ, грамотно выбрать способ решения СЛАУ;грамотно выбрать метод решения задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений;грамотно выбрать метод решения краевой задачи для обыкновенных дифференциальных уравнений;для задачи, описываемой уравнениями в частных производных, получать представление о ее корректности, строить и решать аппроксимирующую её разностную задачу, получать представление об её устойчивости, анализировать результаты решения;самостоятельно разрабатывать и реализовывать алгоритмы решения научно-исследовательских задач, проводить расчеты и обрабатывать полученные результаты при помощи графических и специализированных пакетов программ;уметь проверять соответствие полученных результатов требованиям теории, оценивать их точность;владеть:методами вычислительной математики;методами исследования свойств задач и методами их решения;практикой исследования и решения прикладных задач.В области теории вероятности обучающийся должен:знать:классическое определение вероятности;понятие вероятностного пространства (аксиоматика Колмогорова);понятие независимых событий;определение условной вероятности;формулу полной вероятности,формулу Байеса;схему независимых испытаний Бернулли;понятия случайной величины, функции распределения и плотности распределения;понятия дискретной и абсолютно непрерывной случайных величин;определение среднего значения и дисперсии;определения многомерной случайной величины; независимой случайной величины; коэффициента корреляции;нормальное распределение и распределение Пуассона;предельные теоремы Муавра-Лапласа и Пуассона;характеристические функции и их свойства;центральную предельную теорему;уметь:применять свойства вероятности;вычислять числовые характеристики основных законов распределения;находить распределение функций от случайных величин с заданными распределениями;находить характеристические и производящие функции; выявлять предельное распределение для последовательности случайных величин;владеть:аппаратом теории вероятностей;основными одномерными распределениями (равномерное дискретное, Бернулли, биноминальное, гипергеометрическое, геометрическое, Пуассона; равномерное, показательное, нормальное).В области основ теории стохастических процессов обучающийся должен:знать:определения характеристической и производящей функций, их свойства, закон больших чисел;основные понятия математической статистики, метод максимума правдоподобия, доверительные интервалы;методы проверки статистических гипотез;определение стохастического процесса, задание стохастических процессов с помощью конечномерных распределений, стохастическую эквивалентность; понятия: цепи Маркова, их статистический и физический смысл, марковские процессы, конечные однородные цепи Маркова, предельное и стационарное распределения, эргодичность;закон больших чисел;уметь:строить и исследовать модели простых случайных экспериментов;вычислять числовые характеристики основных законов распределения;применять статистические таблицы;владеть:навыками установления взаимосвязями между различными теоретическими понятиями и результатами случайных экспериментов, (соотношениями разных видов сходимости);методами точечных и интервальных оценок параметров распределения.В области уравнений математической физики обучающийся должен:знать:классификацию типов уравнений в частных производных второго порядка;постановку и решение основных типов задач математической физики в профессиональном поле профиля подготовки;уметь:определять тип уравнения в частных производных второго порядка;решать типовые задачи математической физики в профессиональном поле профиля подготовки;владеть:методом характеристик и методом разделения переменных для решения задач математической физики в профессиональном поле профиля подготовки;методами исследования краевых задач сведением их к интегральным уравнениям в профессиональном поле профиля подготовки.В области общей физики (включая лабораторный практикум) обучающийся должен:знать:фундаментальные понятия, законы, и теории классической и современной физики;численные порядки величин, характерные для различных разделов физики;уметь:абстрагироваться от несущественного при моделировании реальных физических ситуаций;делать правильные выводы из сопоставления результатов теории и эксперимента;находить безразмерные параметры, определяющие изучаемое явление;производить численные оценки по порядку величины;делать качественные выводы при переходе к предельным условиям в изучаемых проблемах;обеспечить достоверность получаемых результатов;видеть в технических задачах физическое содержание;владеть:методами решения физических задач по всем разделам (модулям) общей физики;навыками самостоятельной работы в лаборатории, библиотеке и Интернете;навыками освоения большого объёма информации;культурой постановки и моделирования физических задач;элементарными навыками работы в современной физической лаборатории;навыками грамотной обработки результатов опыта и сопоставления их с теоретическими данными.В том числе по физическим основам механики студент должензнать:законы механики Ньютона-Галилея (нерелятивистской механики) и механики Эйнштейна-Пуанкаре (релятивистской механики);принцип относительности;законы сохранения энергии, импульса и момента импульса;закон всемирного тяготения и законы Кеплера;основы динамики твёрдого тела.В области термодинамики и молекулярной физики обучающийся должен:знать:первое, второе и третье начало термодинамики;основные термодинамические потенциалы;статистический смысл энтропии;распределения Максвелла и Больцмана;закон равномерного распределения энергии по степеням свободы;уравнения состояния идеального газа и газа Ван-дер-Ваальса;физическую сущность фазовых переходов I и II рода;явления переноса (диффузия, теплопроводность, вязкость);законы броуновского движения.В области электричества и магнетизма обучающийся должен:знать:основные законы электродинамики в вакууме и веществе (уравнения Максвелла);законы электростатики и магнитостатики;явление электромагнитной индукции;выражение закона сохранения энергии для электромагнитного поля;квазистационарные электромагнитные явления;элементарную теорию волноводов и объёмных резонаторов;основные понятия о плазме.В области оптики обучающийся должен:знать:основы геометрической оптики;явления дифракции Френеля и Фраунгофера;дифракционный предел разрешения оптических и спектральных приборов;понятие пространственной и временной когерентности;пространственное преобразование Фурье в оптике;основные принципы голографии;классическую теорию дисперсии;понятия фазовой и групповой скорости;формулу для показателя преломления вещества в рентгеновском диапазоне спектра;элементарные основы кристаллооптики.В области квантовой микро- и макрофизики обучающийся должен:знать:экспериментальные основы квантовой физики;основные постулаты и законы сохранения в квантовой механике;квантовые явления и основы экспериментальных физических методов, разработанных на базе их использования;явление радиоактивного распада и основы ядерной физики;законы сохранения в ядерных реакциях;классификацию фундаментальных взаимодействий и фундаментальных частиц;основы теории теплового излучения;основы лазерной физики;основы концепции квазичастиц и её приложений к физике твёрдого тела;основы физики металлов и полупроводников;основы макроскопических квантовых эффектов.Каждый обучающийся выполняет не менее 50 лабораторных работ по отдельным дисциплинам (модулям)Общей физики, в результате обучающийся должен в области экспериментауметь:получать наилучшие значения измеряемых величин и правильно оценить степень их достоверности;выяснять источники погрешностей проведённых измерений и рассчитать погрешность окончательных результатов;на этапе измерений, до обработки результатов измерений современными компьютерными методами, от руки быстро и грамотно строить необходимые графики, которые покажут ему, правильно ли работала аппаратура, разумно ли выбран диапазон измерений;работать на современном, в том числе и уникальном экспериментальном оборудовании;планировать оптимальное проведение сложного эксперимента;сочетать эффективные оценки правильности выбранных экспериментальных условий и полученных результатов с использованием современных компьютерных и информационных технологий;владеть:основами безопасной работы с приборами и другим экспериментальным оборудованием; навыками работы на сложном экспериментальном оборудовании.В области основ информатики (включая компьютерный практикум) обучающийся должен:знать:основы дискретной математики;основы теории алгоритмов;свойства алгоритмов, проблемы алгоритмической сложности и алгоритмической неразрешимости;основы одного или нескольких алгоритмических языков, общие характеристики языков программирования, идеологию объектно-ориентированного подхода;приёмы разработки программ;общие понятия о структурах данных:стеки, очереди, списки, деревья, таблицы;основы архитектуры электронно-вычислительной машины (ЭВМ), представление информации в ЭВМ и архитектурные принципы повышения их производительности;уметь:выбирать оптимальные алгоритмы для современных программ; разрабатывать полные законченные программы на одном из языков высокого уровня; программы на одном или нескольких языках программирования, как индивидуально, так и в команде, с использованием современных средств написания и отладки программ;применять объектно-ориентированный подход для написания программ; использовать знания по информатике для приложений в инновационной, конструкторско-технологической и производственно-технологической сферах деятельности;владеть:одним или несколькими современными языками программирования и методами создания программ с использованием библиотек и современных средств их написания и отладки; навыками освоения современных архитектур ЭВМ.В области информатики и применения компьютеров в научных исследованиях обучающийся должензнать:основные принципы устройства и работы операционной системы;принципы программирования структур данных для своевременных программ, типовые решения, применяемые для создания программ;основные принципы построения и использования баз данных;основы работы с пакетами прикладных программ в области математики и физики;уметь:работать как на уровне языка командного интерпретатора, так и с использованием графического пользовательского интерфейса;использовать сигналы и оконные сообщения для взаимодействия процессов между собой и с операционной системой;создавать безопасные программы, использовать современные средства для написания и отладки программ;работать с пакетами прикладных программ, включая использование развитых графических возможностей этих пакетов;владеть:одним или несколькими современными языками программирования и средствами использования стандартных библиотек;навыками программирования с использованием средств операционной системы для решения исследовательских задач;основами работы с прикладными пакетами программ и принципами написания дополнительных модулей для этих пакетов.В области экологии обучающийся должен:знать:основы физики и химии биосферы, определяющие потоки энергии и вещества в ней и понятия о физике взаимодействия в системе океан-суша-атмосфера, определяющие климат регионов и погодные условия; представлять характеристики природных ресурсов и динамику их использования;основные факторы и механизмы антропогенных воздействий;уметь:анализировать структуру трофических цепей и оценивать их продуктивность;анализировать динамику океанских течений и движения воздушных масс и оценивать их энергию;анализировать структуру популяций и строить простейшие модели популяционных отношений;анализировать антропогенную деятельность и эколого-экономические проблемы;владеть:системным подходом к анализу современных экологических и эколого-экономических проблем. В области химии обучающийся должен:знать:основные законы, теоретические основы и понятия, составляющие фундамент системы химических знаний;периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева;основы современной теории строения атома и теории химической связи (в сочетании со знаниями по общей физике) для понимания особенностей строения веществ и процессов химических воздействий при разработке новых технологий;основы общей, физической, аналитической, органической и коллоидной химии, необходимые для целенаправленного практического применения в профессиональном поле профиля подготовки;основы современных представлений в области нанохимии, наноматериалов и высоких технологий;уметь:пользоваться справочной литературой по химии научного и прикладного характера для быстрого поиска необходимых физико-химических данных и понятий;определять количественные параметры химических реакций, процессов и объектов в зависимости от заданных экспериментальных условий в профессиональном поле выпускника;решать физико-химические задачи по исследованию и разработке новых материалов и процессов в профессиональном поле выпускника;владеть:химической терминологией;основами химического эксперимента;основами математических методов и навыков расчета параметров химических реакций, процессов и объектов на базе законов, теорий и моделей, лежащих в основе общей химии и соответствующих разделов химии с учетом профиля подготовки;основами современных представлений в области нанохимии, наноматериалов и высоких технологий. | 70 - 80 | |||
| Вариативная часть(знания, умения, навыки определяются ООП вуза) | ||||
| Б.3 | Профессиональный циклБазовая частьВ результате изучения базовой части цикла обучающийся должен:уметь:формализовать теоретическую проблему, найти способ и алгоритм её решения;получить и провести содержательную интерпретацию результата;определить и реализовать оптимальный экспериментальный метод решения прикладной задачи по направлению специализации; решать типовые теоретические, аналитические, вычислительные, а также экспериментальные задачи и задачи повышенной трудности в рамках изучаемых модулей дисциплин;осваивать новые предметные области, теоретические подходы и экспериментальные методики; эффективно использовать информации онные технологии и компьютерную технику для достижения необходимых теоретических и прикладных результатов;владеть:основными математическими, теоретическими и экспериментальными физическими методами исследований на профессиональном уровне, достаточном для дальнейшей специализации и профилизации; навыками решения типовых задач и задач повышенной трудности теоретического и экспериментального плана с использованием методов вычислительной математики и информатики;практикой исследования и решения теоретических и прикладных задач.В том числе, в области классической теоретической механики обучающийся должен:знать:основные методы и приемы составления уравнений статики и динамики механических систем и их анализа, исходя из известных законов физики;уметь:пользоваться этими знаниями для составления соответствующих уравнений конкретных механических систем и анализа их поведения;владеть:основными методами анализа и решения соответствующих уравнений.В области аналитической механики обучающийся должен:знать:уравнения Лагранжа второго рода;канонические уравнения Гамильтона, принципы Гамильтона и Мопертюи-Лагранжа;интегральные инварианты;канонические преобразования;уравнение Гамильтона-Якоби;понятие и условия равновесия;понятие устойчивости и условия устойчивости динамических систем; равновесие консервативных и диссипативных систем;реакцию линейной стационарной системы на гармоническое воздействие, частотные характеристики;уметь:пользоваться этими знаниями для решения фундаментальных и прикладных научных и технологических задач;владеть:основными теоретическими подходами аналитической механики и методами анализа и решения соответствующих уравнений.В области теории поля (классической электродинамики) обучающийся должен:знать:принципы и основные результаты специальной теории относительности;методы описания взаимодействий классических систем заряженных частиц с полями и между собой;методы описания классического электромагнитного поля;описание электромагнитного поля, создаваемого системами зарядов, излучение электромагнитного поля;уметь:решать кинематические задачи о движении релятивистских объектов; решать задачи о движении заряженных частиц в электромагнитном поле;определять взаимодействие систем зарядов с внешними полями через мультипольные моменты;определять состояния системы зарядов, при которых наблюдается излучение электромагнитного поля, и находить интенсивность излучения;владеть:методами описания классического электромагнитного поля;основными методами решения задач о движении заряженных частиц, в том числе релятивистских, в различных электромагнитных полях;навыками теоретического анализа реальных задач, связанных с взаимодействием заряженных частиц и электромагнитного поля.В области квантовой механики обучающийся должен:знать:постулаты и принципы квантовой механики, методы описания квантовых систем, связь состояний и операторов с наблюдаемыми и измеряемыми величинами;основные свойства точно решаемых моделей квантовых систем;основные приближенные методы решения задач квантовой механики:квазиклассическое приближение;стационарную и нестационарную теорию возмущений;методы описания сложных и незамкнутых квантовых систем;методы и способы описания систем тождественных частиц в квантовой теории;методы описания рассеяния частиц;описание взаимодействия электромагнитного излучения с квантовыми системами зарядов;уметь:решать простые модельные задачи и применять квазиклассическое приближение для оценки уровней энергии и вероятностей проникновения в одномерных потенциалах;применять стационарную теорию возмущений для нахождения поправок к уровням энергии и волновым функциям;применять нестационарную теорию возмущений для нахождения вероятностей переходов между состояниями;решать задачи о нахождении состояний и энергетического спектра систем многих, в том числе тождественных, частиц;вычислять дифференциальные сечения рассеяния частиц различными потенциалами;определять возможные оптические переходы между состояниями систем зарядов и оценивать времена жизни возбужденных состояний;определять энергетические спектры и волновые функции в одномерных случаях;определять средние значения (физические величины) квантовых систем, если известны их волновые функции;владеть:основными методами решения задач о нахождении состояний и энергетических спектров различных квантовых систем;навыками теоретического анализа реальных задач, связанных со свойствами микроскопических и наносистем, обладающих как дискретным, так и непрерывным спектрами.В области статистической физики обучающийся должен:знать:понятия статистических ансамблей и распределение Гиббса как метод их описания;принципы описания статистических систем невзаимодействующих частиц (идеальных газов), в том числе квантовых;основные методы описания систем слабо взаимодействующих частиц и свойств конденсированных сред;основы теории фазовых переходов 1 и 2 рода;уметь:вычислять статистические суммы для идеального больцмановского газа,находить с их помощью свободную энергию и любые другие термодинамические величины, характеризующие газ;вычислять и строить зависимости основных термодинамических величин для идеальных квантовых газов от температуры и плотности; использовать теорию Ландау и флуктуационную теорию фазовых переходов второго рода для описания критических явлений около точки фазового перехода;применять преобразование Боголюбова для качественного описания изменений спектра возбуждений слабонеидеального бозе-газа и возникновения сверхтекучести;владеть:основными методами статистической физики для решения задач макроскопической физики и определения термодинамических величин различных систем;навыками теоретического анализа реальных задач, связанных с изучением физических свойств макроскопических объектов.В области прикладных физико-технических и компьютерных методов исследования знания, умения и навыки определяются в соответствии с профилем подготовки бакалавра.В области безопасности жизнедеятельности обучающийся должен:знать:естественно-научные и социально-экономические основы обеспечения безопасности жизнедеятельности;основы теории рисков, устойчивого развития, экологической, технологической и медико-демографической безопасности;модели развития аварий, катастроф и стихийных бедствий;методы и средства мониторинга состояния природной и техногенных сред, прогнозирования, предупреждения, уменьшения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;основы экологического менеджмента и управления технологическими и социальными рисками; государственную политику, государственные структуры и систему мероприятий в области обеспечения безопасности жизнедеятельности;уметь:в сфере своей профессиональной деятельности прогнозировать возникновение, принимать меры по предупреждению, смягчению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;владеть:основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий. | 48 - 58 19 - 29 | Теоретическая физика, включая теоретическую механикуПрикладные физико-технические и компьютерные методы исследованийБезопасность жизнедеятельности | ОК-1 - 6ОК-8ПК-1 - 10 |
| Вариативная частьОбучающийся должен овладеть компетенциями, основанными на дальнейшем развитии знаний, умений и навыков, приведённых в базовой части данного цикла, в соответствии с программой вуза (знания, умения, навыки определяются ООП вуза) | ||||
| Б.4 | Физическая культура | 2 | ОК-9 | |
| Б.5 | Научно-исследовательская работаБазовая часть | 15 - 20 15 - 20 | ОК-1ОК-7ПК-1ПК-10 | |
| Вариативная часть | ОК-1ОК-7ПК-1ПК-10 | |||
| Б.6 | Итоговая государственная аттестация** | 6 - 8 | ||
| Общая трудоемкость основной образовательной программы | 240 |
* Трудоёмкость циклов Б1, Б2, Б3 и разделов Б4, Б5 включает все виды текущей и промежуточной аттестаций.
** Итоговая государственная аттестация включает защиту выпускной квалификационной работы и государственные квалификационные экзамены по математике и физике. Вариативный государственный квалификационный экзамен по информатике и вычислительной математике вводится по усмотрению вуза.
VII. Требования к условиям реализации основных образовательных программ бакалавриата
7.1. Образовательные учреждения самостоятельно разрабатывают и утверждают ООП бакалавриата, которая включает в себя учебный план, рабочие программы учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) и материалы, обеспечивающие воспитание и качество подготовки обучающихся, а также программы научно-исследовательской работы бакалавра, календарный учебный график и методические материалы, обеспечивающие реализацию соответствующей образовательной технологии.