II. Компетенции бакалавра в области физики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ СОВЕТ ПО ФИЗИКЕ

УТВЕРЖДАЮ

Председатель НМС по физике

Академик РАН

Ж.И.Алферов

ПРИМЕРНЫЕ ПРОГРАММЫ

ДИСЦИПЛИНЫ «Физика»

ФЕДЕРАЛЬНОГО КОМПОНЕНТА

ЦИКЛА ОБЩИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ
И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН

ДЛЯ ГОС 3-го ПОКОЛЕНИЯ

В разработке программы приняли участие:

1. А.Д. Гладун, зав. кафедрой МФТИ (ТУ), член Президиума НМС по физике.

2. А.Д.Суханов, профессор РУДН, член Президиума НМС по физике.

3. Г.Г. Спирин, зав. кафедрой МАИ (ТУ), член Президиума НМС по физике, член Координационного совета по дисциплинам ЕН-цикла.

4. О.Н. Крохин, академик РАН, зам. директора ФИАН, член Президиума НМС по физике.

5. А.Н. Морозов, зав. кафедрой МВТУ им. Н.Э.Баумана, член Президиума НМС по физике.

6. В.В. Гаврушко, профессор НГУ, член Президиума НМС по физике.

7. Д.Р. Хохлов, зав. кафедрой МГУ им. М.В.Ломоносова, зам. председателя УМО классических университетов.

8. В.К. Иванов, декан физико-механического факультета СПбГПУ, член Президиума НМС по физике, член Координационного совета по дисциплинами ЕН-цикла.

8. Н.М. Кожевников, профессор СПбГПУ, ученый секретарь НМС по физике.

Проект программы обсуждался на заседании Президиума НМС по физике 10 -11 февраля 2009 г. и в режиме электронного согласования.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения

2. Компетенции бакалавра в области физики

3. Многоуровневая структура дисциплины «Физика»

4. Цели и задачи изучения дисциплины «Физика»

5. Содержание разделов программы дисциплины «Физика» для направлений подготовки бакалавриата в образовательной области «Техника и технологии»

6. Примерное содержание практических занятий по дисциплине «Физика»

7. Лабораторный физический практикум

8. Специализированные разделы примерной программы

9. Основная и дополнительная литература

10. Приложение. Авторские рабочие программы дисциплины «Физика»

I. Общие положения

1.1. В основу компетентностного подхода и структуры примерных программ дисциплины «Физика», входящей в цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин (ЕН-цикл) для различных направлений подготовки бакалавриата, положены следующие принципы

- преемственность с действующими ФГОС ВПО 2-го поколения, сохранение традиций российской высшей школы и накопленного опыта подготовки выпускников различного уровня и различных направлений;

- сохранение высокого уровня фундаментальной подготовки, в том числе по физике, как основы общенаучных, профессиональных, социально-личностных и общекультурных компетенций, способности успешно работать в новых, быстро развивающихся областях науки и техники, самостоятельно непрерывно приобретать новые знания, умения и навыка в этих областях;

- вариативность формирования необходимых компетенций с помощью различного уровня изучения дисциплины «Физика».

1.2. При формировании примерных программ дисциплины «Физика» учитывалось, что математическая и естественнонаучная подготовка должны составлять единый блок и реализоваться на начальной стадии основной образовательной программы ВПО.

1.3. В примерных программах по «Физике» для ГОС 3-го поколения предполагаются более широкие полномочия вузов по формированию вариативной части программы, в связи с чем ниже приводятся суммарные трудоемкости модулей программы (базовая + вариативная части). Кроме того, вузам предлагается формировать вариативную часть с учетом требуемого уровня усвоения того или иного раздела программы, глубины изучения отдельных разделов, а также выделяя отдельные разделы дисциплины в самостоятельные учебные курсы.

1.4. При формировании компетенций в области физики необходимо учитывать, что естественные науки и математика играют важную роль в формировании не только общенаучных компетенций, но и инструментальных, социально-личностных и общепрофессиональных компетенций. При этом надо учитывать, что часть общенаучных, инструментальных и социально-личностных компетенций формируется при участии гуманитарных и социально-экономических дисциплин.

1.5. При определении трудоемкости разделов программы и дисциплины «Физика» в целом учитывалось следующее распределение зачетных единиц по основным циклам ООП

Трудоемкость ООП по очной форме обучения за учебный год составляет 60 зачетных единиц. При этом одна зачетная единица примерно равна 30 академическим часам.

II. Компетенции бакалавра в области физики

Выпускник бакалавриата по направлениям подготовки должен обладать следующими компетенциями:

2.1. Общенаучные компетенции (ОНК)

- способность научно анализировать проблемы, процессы и явления в области физики, умение использовать на практике базовые знания и методы физических исследований;

- способность приобретать новые знания в области физики, в том числе с использованием современных образовательных и информационных технологий;

- владение основными теоретическими и экспериментальными методами физических исследований;

- способность использовать знания о современной физической картине мира и эволюции Вселенной, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания процессов и явлений природы;

- понимание роли физических закономерностей для активной деятельности по охране окружающей среды, рациональному природопользованию, развитию и сохранению цивилизации.

2.2. Инструментальные компетенции (ИК)

- способность применять знания о физических объектах и явлениях на практике, в том числе выдвигать гипотезы, составлять теоретические модели, проводить анализ границ их применимости;

- способность планировать и проводить физические эксперименты адекватными экспериментальными методами, оценивать точность и погрешность измерений, анализировать физический смысл полученных результатов;

- способность использовать знания основных физических теорий для решения возникающих фундаментальных и практических задач, самостоятельного приобретения знаний в области физики, для понимания принципов работы приборов и устройств, в том числе выходящих за пределы компетентности конкретного направления;

- готовность применять аналитические и численные методы решения физических задач с использованием языков и систем программирования, инструментальных средств компьютерного моделирования;

- способность использовать знания о строении вещества, физических процессов в веществе, различных классов физических веществ для понимания свойств материалов и механизмов физических процессов, протекающих в природе.

2.3. Социально-личностные и общекультурные компетенции (СЛК)

- обладать математической и естественнонаучной культурой, в том числе в области физики, как частью профессиональной и общечеловеческой культуры;

- обладать способностью проводить доказательства утверждений как составляющей когнитивной и коммуникативной функции;

- способность выстраивать и реализовать перспективные линии интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования;

- настойчивость в достижении цели, выносливость, способность критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности;

- способность следовать этическим и правовым нормам, толерантность, способность к социальной адаптации, умение работать в коллективе, руководить людьми и подчиняться руководящим указаниям;

- владение социально значимыми представлениями о здоровом образе жизни, способность к письменной и устной коммуникации на родном языке, знание второго языка;

2.3. Профессиональные компетенции (ПК)

Научно-исследовательская деятельность:

- демонстрировать глубокое знание всех разделов (модулей) общей физики, уметь использовать их на соответствующем уровне (минимальном, базовом, расширенном;

- понимать различие в методах исследования физических процессов и явлений на эмпирическом и теоретическом уровне, необходимость верификации теоретических выводов, анализа их области применения;

- уметь решать физические проблемы повышенной сложности, в том числе требующие оригинальных подходов;

- демонстрировать способность к абстракции, проявлять интуицию;

- обладать умением читать и анализировать учебную и научную литературу по физике, в том числе на иностранном языке;

- уметь представлять физические утверждения, доказательства, проблемы, результаты физических исследований ясно и точно в терминах, понятных для профессиональной аудитории как в письменной, так и в устной форме.

Научно-инновационная деятельность (в соответствии с профилем подготовки):

- демонстрировать активность, умение и способность к применению новых фундаментальных результатов в области физики к созданию новых практических, в том числе технических и технологических, решений объектов;

- знать физический фундамент современной техники и технологий;

- уметь формировать суждения о значении и последствиях своей профессиональной деятельности с учетом социальных, правовых, этических и природоохранных аспектов;

Педагогическая деятельность (в установленном порядке в соответствии с полученной дополнительной квалификацией):

- способность понимать и излагать получаемую информацию и представлять результаты физических исследований в рамках учебного процесса;

- знать психолого-педагогические критерии качества учебного процесса и применять их на практике в рамках учебного процесса.

III. Многоуровневая структура дисциплины «Физика»

3.1. Содержание дисциплины (перечень основных разделов) должно оставаться одинаковым для различных направлений подготовки. В то же время различные направления требуют различной трудоемкости дисциплины. В дальнейшем рассмотрены три уровня изучения дисциплины:

Минимальный уровень (МУ) – 9-11 зачетных единиц (~ 300 часов): предполагает способность воспроизводить типовые ситуации, использовать их в решении простейших задач. На этом уровне рассматриваются только модельные представления, описывающие достаточно ограниченный круг экспериментальных ситуаций.

Базовый уровень (БУ) – 14-15 зачетных единиц (~ 450 часов): предполагает способность решения сложных задач, требующих знания всей дисциплины.

Расширенный уровень (РУ) – 18-20 зачетных единиц (~ 600 часов): предполагает способность к построению и анализу развитой теоретической модели объекта или явления, фокусирующей внимание на отклонениях в поведении реальных прототипов от того, что прогнозируется простейшей теорией. Развитая модель показывает, как надо модернизировать теорию, чтобы согласие с экспериментом стало лучше, как расширить диапазон прогнозируемости теории.

3.2. Различные уровни изучения физики требуют одних и тех же разделов, которые, в первом приближении совпадают с дидактическими единицами дисциплины, принятыми Росаккредагентством для создания тестовых заданий по мониторингу усвоения базовых знаний по дисциплине. С учетом преемственности ООП, структура модулей дисциплины «Физика» включает в себя:

1. Механика;

2. Термодинамика и молекулярная физика (в том числе элементы статистической физики);

3. Электричество и магнетизм;