Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2

Правительство Российской Федерации

Государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования
Московский институт электроники и математики

Национального исследовательского университета

«Высшая школа экономики»

Общеинститутские кафедры

Кафедра физики

Программа дисциплины

“Физика”
Для направлений

230400.62 «Информационные системы и технологии»

231300.62 «Прикладная математика»

010300.62 Фундаментальная и информационная технология»

230700.62 «Прикладная информатика»
Автор программы

профессор, канд. физ.-мат. наук ТРОФИМОВА Т.И.

ttrofimova@hsе.ru
Одобрена на заседании кафедры физики «15» мая 2013 г.
Зав. кафедрой ___________________ Сезонов Ю.И.

Рекомендована Профессиональной коллегией УМС «Социология» «28 мая» 2013 г.

Председатель Е.Р.Ярская-Смирнова
Утверждена УС Московского института электроники и математики НИЦ ВШЭ

«___» ______________ 20__ г.


Ученый секретарь В.П.Симонов ___________________________ (подпись)

Москва, 2013

1. Пояснительная записка

Область применения и нормативные ссылки

Настоящая программа учебной дисциплины «Физика» устанавливает минимальные

требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину и студентов направлений 233400.62 «Информационные системы и технологии», 231300.62 «Прикладная математика», 230700.62 «Прикладная информатика», «Прикладная математика и информатика», подготовки специалиста, изучающих дисциплину

«Физика».

Программа разработана согласно:

• 
  образовательным стандартом федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»» по направлению подготовки 230400.62 «Информационные системы и технологии», 231300.62 «Прикладная математика», 230700.62 «Прикладная информатика», 010400.62 «Прикладная математика и информатика», 010300.62 «Фундаментальная информатика и информационные технологии», (квалификация «бакалавр»).
  
• 
  рабочим учебным планом университета по указанным выше направлениям подготовки бакалавров, утвержденным в 2013 г.
  

Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1, ОК-2, ОК-10, ОК-12, ОК-14, ПК-1, ПК-2, ПК-4, ПК-14:

- способностью к логически правильному мышлению, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и правильному выбору путей ее достижения (ОК-1);

- уметь логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь

(ОК-2);

- способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

- способностью самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и

самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях,

непосредственно не связанных со сферой деятельности, развития социальных и

профессиональных компетенций, изменения вида своей профессиональной

деятельности (ОК-12);

- способностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы

(ОК-14);

- способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);

- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

- способностью формулировать результаты проведенных исследований в виде конкретных

реализаций, выраженных в терминах предметной области изучаемых явлений (ПК-10);

- способность применять методологию научных исследований в профессиональной деятельности, в том числе в работе над междисциплинарными и инновационными проектами (ПК-4);

- способностью самостоятельно изучать новые разделы фундаментальных наук (ПК-14).
Образовательные результаты обучающегося,

формируемые в результате освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины «Физика» студент должен:

знать:

- основные законы классической и современной физики;

- методы физического исследования;

- границы применимости различных физических понятий, законов, теорий.

уметь:

- применять физические законы для решения практических задач;

- оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных или математических методов исследования;

- определять возможности применения теоретических положений дифференциальных

уравнений для постановки и решения конкретных физических задач;

- ориентироваться в потоке научной информации, что обеспечивает специалисту

возможность использования новых физических принципов в тех областях техники, в которых он специализируется;

владеть:

- навыками использования стандартных методов и моделей математического анализа, аналитической геометрии и векторной алгебры, также и их применением к решению конкретных физических задач;

- навыками практического применения законов физики;

- навыками проведения физического эксперимента и обработки его результатов;

- методами теоретического исследования физических явлений и процессов.

Место дисциплины в структуре образовательной программы

Дисциплина «Физика» читается студентам бакалавриата программ: 230400.62 «Информационные системы и технологии», 231300.62 «Прикладная математика», 011400.62 «Прикладная математика и информатика», 010300.62 Фундаментальная и информационная технология», 230700.62 «Прикладная информатика» факультета Прикладной математики и кибернетики на общеинститутской кафедре «Физика» МИЭМ НИУ ВШЭ.

Дисциплина «Физика» относится к числу дисциплин математического и естественнонаучного цикла базового учебного плана и предлагается студентам с первого

по четвертый модули второго года обучения. Продолжительность курса составляет 288

часов (в рамках 4 модулей). Из них – 144 аудиторных учебных аудиторных часов, в том числе: 72 часа лекционных занятий, 72 часа практических занятий (семинары – 36 часов, лабораторные работы – 36 часов). Помимо этого, 144 часа в курсе отводится на самостоятельную работу студентов.

Предусмотренный учебным планом текущий контроль по дисциплине включает: домашние задания (Д во втором и третьем модулях), контрольные работы (Кр в первом и четвертом модулях), коллоквиумы (Кол в первом и третьем модулях). Зачет (Зч) по дисциплине предусмотрен во втором и третьем модулях. Экзамен (Э) проводится в конце четвертого модуля.

Для освоения учебной дисциплины студенты должны владеть следующими знаниями и компетенциями:

- знать основные законы классической и современной физики;

- знать простейшие методы решения физических задач;

- обладать навыками работы с измерительными приборами.

Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин:

- теоретическая механика;

- прикладные задачи математической физики;

- прикладная механика;

- электротехника.

1. 
   Тематический план учебной дисциплины
   

№	Название темы	Всего часов по дисцип-лине	Аудиторные часы							Самостоя-тельная работа
			Лекции		Практические занятия
					Семинары		Лабораторные работы
Первый модуль (2-ой курс). Лекций – 16 часов. Практических занятий – 16 часов. Самостоятельная работа – 32 часа. Формы текущего контроля – контрольная работа Кр1, Формы промежуточного контроля – коллоквиум Кол1.
1	Основы кинематики	9		2		1		2	4
2	Основы динамики поступательного движения	14		4		2		2	6
3	Динамика вращательного движения тела	15		3		2		2	8
4	Механические колебания и волны	19		5		3		2	10
5	Элементы релятивистской динамики	7		2		0		0	4
	Итого в первом модуле	64	16			8	8		32

Второй модуль (2-ой курс). Лекций – 18 часов. Практических занятий – 16 часов. Самостоятельная работа – 32 часа. Формы текущего контроля - домашнее задание Д2. Формы промежуточного контроля – зачет Зч2.
6	Физические основы молекулярно-кинетической теории	5	2	1	0	2
7	Элементы статистической физики	11	2	1	2	6
8	Физические основы термодинамики	17	5	2	2	8
9	Электростатика	20	5	3	2	10
10	Постоянный электрический ток	11	2	1	2	6
	Итого во втором модуле:	64	16	8	8	32
Третий модуль (2-ой курс). Лекций – 20 часов. Практических занятий – 20 часов. Самостоятельная работа – 40 часов. Формы текущего контроля – контрольная работа Кр2. Формы промежуточного контроля – зачет Зч3.
11	Электромагнетизм	29	7	4	4	14
12	Электромагнитные колебания и волны	21	4	3	2	12
13	Волновая оптика	30	9	3	4	14
	Итого в третьем модуле:	80	20	10	10	40
Четвертый модуль (2-ой курс). Лекций – 20 часов. Практических занятий – 20 часов. Самостоятельная работа – 40 часов. Формы текущего контроля – контроля - домашняя работа Кр4, коллоквиум Кол4. Формы промежуточного контроля – экзамен Э.
14	Квантово-оптические явления	13	3	2	2	6
15	Элементы квантовой механики	22	6	2	2	12
16	Элементы современной физики атомов и молекул	27	7	4	4	12
17	Элементы физики атомного ядра	12	2	2	2	6
18	Элементы физики элементарных частиц	6	2	0	0	4
	Итого в четвертом модуле	80	20	10	10	40

III. Формы контроля знаний студентов

Текущий контроль предусматривает работу на семинарах (С_n), домашнее задание (Д_n), контрольную работу (Кр_n), коллоквиум (Кол_n), выполнение и сдача лабораторных работ (Лр_n). Здесь индекс «_n» обозначает номер модуля.
Такие виды контроля как работа на семинарах (С_n), выполнение и сдача лабораторных работ (Лр_n) в обязательном порядке учитываются при выставлении накопленной оценки каждого модуля. Остальные виды контроля могут варьироваться по модулям, согласно рабочему учебному плану.

Промежуточный контроль - сдача зачета (Зч)/экзамена (Э), предусмотренного рабочим учебным планом.

Итоговый контроль – экзамен.
Элементы текущего контроля:

С_n – оценка за работу на семинарах. Оценка выставляется как среднее арифметическое (с учетом правил округления до целого числа баллов) оценок за каждый семинар С_i,
проводимый согласно календарному плану в данном модуле , где N –количество семинаров в модуле. Оценка за каждый семинар С_i формируется по десяти балльной шкале как взвешенная сумма (с учетом правил округления до целого числа баллов) полученных оценок за выполнение текущего домашнего задания С_д.з и за активное участвующие в работе семинара (решение задач у доски) С_кл :

С_i = 0,3* С_д.з +0,7*С_кл.
Лр_n - оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ (n - номер модуля) . Оценка выставляется как среднее арифметическое (с учетом правил округления до целого числа баллов) оценок за каждую лабораторную работу Лр_i:,

Лр_n = ∑Лр_i/N

где N –количество лабораторных работ, предусмотренных графиком выполнения лабораторных работ и календарным планом в течение текущего модуля. Если за одну из лабораторных работ получена неудовлетворительная оценка (0, 1, 2, 3), то выставляется результирующая оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ Лр_n =0 баллов.
Лабораторные работы выполняются бригадами (по 2 человека) в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ, который вывешен при входе на кафедру

Физика. График составлен на один семестр (два модуля). Если не сдано две лабораторные работы на положительные оценки, то к выполнению следующей студент не допускается. Выполнение лабораторной работы состоит из 4-х этапов:

1. 
   Конспект выполняемой лабораторной работы. Конспект должен быть подготовлен дома и показан преподавателю на занятии до выполнения лабораторной работы.
   
2. 
   Выполнение лабораторной работы. Работа может выполняться только в присутствии преподавателя в лаборатории. После выполнения необходимо получить подпись лаборанта о сдачи лабораторного имущества, и подпись преподавателя о выполнении работы и правильности полученных экспериментальных результатов.
   
3. 
   Сдача теоретического материала по теме лабораторной работы. Происходит в устной форме, как правило, на следующем занятии после выполнения лабораторной работы. В исключительных случаях сдача/пересдача этого этапа может происходить в присутственные часы преподавателя на кафедре в свободное от учебы время.
   
4. 
   Представление результатов измерений и расчетов. Расчет и обработка результатов измерений проводится дома и представляется преподавателю, как правило, на следующем занятии после выполнения работы.
   

Если один из этапов лабораторной работы не выполнен, то за данную лабораторную работу ставится оценка Лр_i =0 баллов. Оценка за каждую лабораторную работу Лр_i формируется по десятибалльной шкале как взвешенная сумма (с учетом правил округления до целого числа баллов) полученных оценок каждого этапа выполнения лабораторной работы по формуле:

Лр_i = 0,2* Консп +0,3*Вып+ 0,3*Теория+0,2*Рез

где
Консп – оценка за конспект к выполняемой лабораторной работе. Выставляется по десяти балльной шкале при условии сдачи этого этапа в срок и по восьми балльной шкале в ином случае. При получении неудовлетворительной оценки (0, 1, 2, 3) за этот этап к выполнению следующего этапа студент не допускается

.

Вып – оценка за выполнение лабораторной работы. Выставляется по десяти балльной шкале. Положительная оценка может быть выставлена только в том случае, если результаты эксперимента занесены в рабочую тетрадь студента ручкой. При получении неудовлетворительной оценки (0, 1, 2, 3) за этот этап к выполнению следующего этапа студент не допускается

.

Теория – оценка за сдачу теоретического материала по теме лабораторной работы. Выставляется по десятибалльной шкале при условии сдачи этого этапа в срок и по восьмибалльной шкале в ином случае.

Рез – оценка за представление результатов измерений и расчетов. Выставляется по десятибалльной шкале при условии сдачи этого этапа в срок и по восьми балльной шкале в ином случае

.

Д_n – оценка за домашнее задание (n –номер модуля). Оценка выставляется как среднее арифметическое (с учетом правил округления до целого числа баллов) оценок за каждую задачу Д_i:

, где N –количество задач в домашнем задании. Оценка за каждую задачу Д_i выставляется по десятибалльной шкале при условии сдачи задания в срок и по восьми балльной шкале в ином случае. За несданное домашнее задание за неделю до зачетно-экзаменационной недели данного модуля выставляется оценка Д_n=0 баллов.
Кр_n – оценка за контрольную работу (n – номер модуля). Оценка выставляется как среднее арифметическое (с учетом правил округления до целого числа баллов) оценок за каждую задачу Кр_i:

, где N –количество задач в контрольной работе. Оценка за каждую задачу Кр_i выставляется по десяти балльной шкале. Контрольная работа, написанная на неудовлетворительную оценку (1, 2, 3 балла), может быть переписана один раз в свободное от занятий время, при согласовании времени переписывания между преподавателем и студентами группы. При переписывании оценка за каждую задачу Кр_i выставляется по восьми балльной шкале.
Кол_n - оценка за коллоквиум (n – номер модуля). Выставляется по десяти балльной шкале при условии сдачи коллоквиума в срок и по восьми балльной шкале в ином случае. Допускается только одна пересдача коллоквиума.

Порядок формирования оценок по дисциплине
Оценки складываются из:

Накопленной оценки (Н), которая формируется по десяти балльной шкале (с учетом правил округления до целого числа баллов) как взвешенная сумма полученных оценок всех форм текущего контроля, предусмотренных рабочим учебным планом данного модуля. В каждом модуле формулы для расчета накопленной оценки определяются формами текущего контроля данного модуля.

.

Оценки за экзамен (Э)/зачет (Зч);
Результирующая оценка (Р) является взвешенной суммой накопленной оценки (Н) и оценки за экзамен/зачет (Э/Зч): P = 0,7*H + 0,3*Э(Зч). Если рабочим учебным планом в данном модуле не предусмотрен экзамен/зачет, то накопленная оценка в этом модуле входит в результирующую оценку следующего модуля, в котором предусмотрен экзамен/зачет.
Первый модуль (2-й курс)
Элементы текущего контроля первого модуля:

С₁ – оценка за работу на семинарах.

Лр₁ - оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ. Количество лабораторных работ определяется графиком выполнения лабораторных работ и календарным планом.

Кр₁ – оценка за контрольную работу. Тематика контрольной работы, предлагаемой в первом модуле, - кинематика и динамика поступательного и вращательного движений материальной точки и твердого тела. Контрольная работа проводится на шестой неделе первого модуля.

Накопленная оценка Н₁ формируется по десятибалльной шкале как взвешенная сумма полученных оценок по формуле:

Н₁ = 0,1*С₁ + 0,3*Лр₁ + 0,3*Кр_{1 +} 0,3* Кол₁
с учетом правил округления до целого числа баллов, при условии если Лр₁>3, Кр₁>3, Кол₁>3. Если это условие не выполняется, то Н₁ = 0 баллов.

Второй модуль (2-й курс)
Элементы текущего контроля второго модуля:
С₂ – оценка за работу на семинарах.

Лр₂ - оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ. Количество лабораторных работ определяется графиком выполнения лабораторных работ и календарным планом.

Д₂ - оценка за домашнее задание. Тематика домашнего задания, предлагаемого во втором модуле, - молекулярная физика и термодинамика, электростатика. Срок сдачи домашнего задания – седьмая неделя второго модуля.

Накопленная оценка Н₂ формируется по десятибалльной шкале как взвешенная сумма полученных оценок текущего контроля по формуле:

Н₂ = 0,3*С₂ + 0,3*Лр₂ + 0,4*Д₂
с учетом правил округления до целого числа баллов, при условии если Лр₂>3, Д₂>3. Если это условие не выполняется, то Н₂ = 0 баллов.
Промежуточный контроль второго модуля – зачет. Оценка Зч₂ выставляется по десяти балльной шкале по итогам сдачи зачета в устной форме. Темы зачета: молекулярная физика и термодинамика, электростатика, постоянный ток.
Результирующая оценка Р₂ формируется по десяти балльной шкале как взвешенная сумма накопленной оценки и оценки за зачет по формуле:
P₂ = 0,3*H₁ + 0,3*H₂ + 0,4*Зч₂
с учетом правил округления до целого числа баллов.

Третий модуль (2-й курс)
Элементы текущего контроля третьего модуля:
С₃ – оценка за работу на семинарах.
Лр₃ - оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ. Количество лабораторных работ определяется графиком выполнения лабораторных работ и календарным планом.
Кр₃ – оценка за контрольную работу. Тематика контрольной работы, предлагаемой в третьем модуле, - постоянный электрический ток, электромагнетизм, электромагнитные колебания и волны. Контрольная работа проводится на шестой неделе третьего модуля.
Накопленная оценка Н₃ формируется по десятибалльной шкале как взвешенная сумма полученных оценок по формуле:

Н₃ = 0,2*С₃ + 0,4*Лр₃ + 0,4*Кр₃
с учетом правил округления до целого числа баллов, при условии если Лр₃>3, Кр₃ >3. Если это условие не выполняется, то Н₃ = 0 баллов.
Промежуточный контроль третьего модуля - зачет. Оценка Зч₃ выставляется по десяти балльной шкале по итогам сдачи зачета в устной форме. Темы зачета: постоянный электрический ток, электромагнетизм, электромагнитные колебания и волны.
Результирующая оценка Р₃ формируется по десятибалльной шкале как взвешенная сумма накопленной оценки и оценки за зачет по формуле:

Р₃ = 0,7*Н₃ + 0,3*Зч₃
с учетом правил округления до целого числа баллов. Неудовлетворительная оценка, полученная на зачете, является «блокирующей» и становится равной результирующей оценке.

Четвертый модуль (2-й курс)
Элементы текущего контроля четвертого модуля:

С₄ – оценка за работу на семинарах.
Лр₄ - оценка за выполнение и сдачу лабораторных работ. Количество лабораторных работ определяется графиком выполнения лабораторных работ и календарным планом.

Кол₄ оценка за коллоквиум. Тематика коллоквиума, предлагаемого в четвертом модуле, - элементы квантовой механики. Коллоквиум проводится на четвертой неделе шестого модуля.
Д₄ – оценка за домашнее задание. Тематика домашнего задания,

предлагаемого в четвертом модуле, - волновая оптика, квантово-оптические явления. Срок сдачи домашнего задания – седьмая неделя четвертого модуля.
Накопленная оценка Н₆ формируется по десятибалльной шкале как взвешенная сумма полученных оценок текущего контроля по формуле:

Н₄ = 0,2*С₄ + 0,3*Лр₄ + 0,3*Кол₄ + 0,2*Д₄
с учетом правил округления до целого числа баллов, при условии если Лр₄>3, Кол₄ >3, Д₄>3. Если это условие не выполняется, то Н₄ = 0 баллов.
Итоговый контроль четвертого модуля - экзамен. Оценка Э₄ выставляется по десяти балльной шкале по итогам сдачи экзамена в устной форме. Темы экзамена:

Квантово-оптические явления, элементы квантовой механики, элементы современной физики атомов и молекул, элементы физики атомного ядра и элементарных частиц.
Результирующая оценка Р₄ формируется по десятибалльной шкале как взвешенная сумма полученных оценок текущего контроля и зачета по формуле:
Р₄ = 0,7*Н₄ + 0,3*Э₄
с учетом правил округления до целого числа баллов. Неудовлетворительная оценка, полученная на экзамене, является «блокирующей» и становится равной результирующей

оценке.
Результирующая оценка по дисциплине Р₄ формируется по десяти балльной выставляется как среднее арифметическое (с учетом правил округления до целого числа шкале как взвешенная сумма полученных оценок текущего контроля и зачета по формуле:
Р₄ = 0,3*H₃ + 0,3*H₄ +0,4*Э₄
с учетом правил округления до целого числа баллов.
Правила округления до целого числа баллов при выставлении оценок: средневзвешенная оценка округляется до большего целого, если дробная часть оценки не ниже 0,5, в противном случае оценка округляется до меньшего целого.
Результирующая оценка (Р) по результатам текущего контроля и зачета ставится: «зачет» если Р > 3, и «не зачет» если Р 3.
Перевод Результирующей оценки (Р) за текущий контроль и экзамен по десятибалльной шкале в оценку по пятибалльной шкале осуществляется в соответствии со следующей таблицей:
Таблица соответствия оценок по десятибалльной и пятибалльной системам

По десятибалльной шкале	По пятибалльной шкале
1 – неудовлетворительно 2 – очень плохо 3 – плохо	неудовлетворительно – 2
4 – удовлетворительно 5 – весьма удовлетворительно	удовлетворительно – 3
6 – хорошо 7 – очень хорошо	хорошо – 4
8 – почти отлично 9 – отлично 10 – блестяще	отлично – 5

IV. Содержание программы