Нормативный срок освоения программы 4 года фгос впо утвержден приказом Минобрнауки России от 21. 12. 2009 №745, зарегистрирован в Министерстве юстиции РФ 03. 02. 2010 №16217 Санкт-Петербург Министерство образования и науки РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования сАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Согласовано Сопредседатель УМС по направлению 223200 А.Э. Фотиади (подпись) (ФИО) "____" ________ 2010 г. Вариативная часть Примерной оСНОВНой образовательной программывысшего профессионального образования по направлению 223200 «Техническая физика» профиль 15 «Теплофизика» ( Квалификация выпускника бакалавр Форма обучения очная . Нормативный срок освоения программы 4 года ФГОС ВПО утвержден приказом Минобрнауки России от 21.12.2009 № 745, зарегистрирован в Министерстве юстиции РФ 03.02.2010 №16217 Санкт-Петербург 2010 Содержание Введение. 3 1.1 Компетентностные требования к результатам освоения вариативной части основной образовательной программы (ООП) подготовки бакалавров. 4 1.1.1 Компетенции в области научно-исследовательской деятельности. 4 1.1.2 Компетенции в области производственно-технологической деятельности. 4 1.1.3 Компетенции в области проектно-конструкторской деятельности. 4 1.1.4 Компетенции в области организационно-управленческой деятельности. 5 1.1.5 Компетенции в области научно-инновационной деятельности. 5 2 Примерный учебный план. 6 3. Аннотации примерных программ дисциплин ООП.. 11 3.1. Аннотации примерных программ дисциплин вариативной части гуманитарного, социального и экономического цикла. 11 3.1.1 Аннотация примерной программы дисциплины Б1.В.01 «Семинар на иностранном языке» 11 3.1.2. Аннотация примерной программы дисциплины Б1.В.02 «История физики». 12 3.2 Аннотации примерных программ дисциплин вариативной части математического и естественно-научного цикла. 13 3.2.1 Аннотация примерной программы дисциплины Б2.В.06 «Семинары по НИР». 13 3.2.2 Аннотация примерной программы дисциплины Б2.В.07 «Семинары по механике жидкости и газа». 15 3.2.2.1 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.07.1. «Семинар по аэродинамике» 15 3.2.2.2. Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.07.2. «Семинар по гидродинамике». 16 3.3 Аннотации примерных программ дисциплин вариативной части профессионального цикла 18 3.3.1 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.01 «Термодинамика». 18 3.3.2 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.02 «Лучистый теплообмен». 19 3.3.3 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.03 «Конвективный тепломассообмен» 20 3.3.4 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.04. «Прикладная физика». 21 3.3.5 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.05 «Теплопроводность». 22 3.3.6. Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.06 «Гидроаэродинамика». 24 3.3.7 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.07 «Бакалаврский проект». 25 3.3.8. Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.08 «Научно-Исследовательская работа (лаборатория)». 26 3.3.9 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.09 «Специальные дисциплины» 27 3.3.9.1. Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.09.1.1 «Компьютерные технологии в инженерных расчетах». 27 3.3.9.2 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.09.1.2. «НИР». 28 3.3.9.3 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.09.2. «Семинар по вычислительным методам». 29 3.4 Аннотации примерных программ практик и научно-исследовательской работы.. 31 3.4.1 Аннотация примерной программы Учебно-производственной практики. 31 Введение Вариант ПООП разработан для одного из профилей («Теплофизика»), который реализуется на кафедре Компьютерные технологии и эксперимент в теплофизике Физико-механического факультета ГОУ ВПО СПбГПУ. Приведенный набор дисциплин вариативной части всех циклов и дополнительные компетенции по данному профилю не являются обязательными и могут изменяться в ООП вуза в соответствии со специализацией подготовки выпускников в области теплофизики. При этом рекомендуется сохранить в ООП объем и распределение по семестрам указанных дисциплин. 1.1 Компетентностные требования к результатам освоения вариативной части основной образовательной программы (ООП) подготовки бакалавров 1.1.1 Компетенции в области научно-исследовательской деятельности - Выпускник способен строить физические и математические модели процессов теплообмена, уметь проводить расчет теплообмена устройств и установок различного функционального назначения при наличии фазовых переходов, излучения и других факторов, а также использовать стандартные программные средства их компьютерного моделирования. - Выпускник способен аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования, принципов измерения теплофизических свойств и возникающих при этом методических погрешностей. Иметь представление о процессе переноса тепла в различных средах. Правомерно использовать приборы, устройства и установки различного функционального назначения. - Выпускник готов анализировать и систематизировать результаты исследований, готовить и представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций. - Выпускник готов и способен использовать фундаментальные законы физики тепломассообмена, теплообмена излучением, кондуктивного и радиационно-кондуктивного теплообмена в профессиональной деятельности. - Выпускник готов и способен учитывать тенденции развития современной теплофизики в своей профессиональной деятельности. - Выпускник способен собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в области теплофизики. 1.1.2 Компетенции в области производственно-технологической деятельности - Выпускник способен выполнять работы по измерению теплофизических свойств и возникающих при этом погрешностей. Уметь проводить оценки поля температур, знать основные приемы численных расчетов теплофизических задач. - Выпускник готов организовывать выбор оптимальной схемы организации процесса теплообмена в соответствии с поставленной задачей в производстве или надежности работы элементов конструкций при разработке любых устройств и сооружений. - Выпускник способен осуществлять контроль соблюдения экологической безопасности. 1.1.3 Компетенции в области проектно-конструкторской деятельности - Выпускник способен проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектов. - Выпускник готов выполнять расчет и проектирование оптимальной схемы организации процесса теплообмена, моделирование процесса происходящие в уже существующих технических устройствах и агрегатах различного функционального назначения в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования. - Выпускник способен разрабатывать проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы. - Выпускник готов осуществлять контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам. 1.1.4 Компетенции в области организационно-управленческой деятельности - Выпускник готов участвовать в разработке организационно-технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет и т.п.) и установленной отчетности по утвержденным формам. - Выпускник умеет выполнять задания в области сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов. - Выпускник владеет методами профилактики производственного травматизма, профессиональных заболеваний, предотвращения экологических нарушений. 1.1.5 Компетенции в области научно-инновационной деятельности - Выпускник умеет внедрять результаты исследований и разработок и организовывать защиту прав на объекты интеллектуальной собственности Таблица 2.3 2 Примерный учебный план подготовки бакалавра по направлению 223200 «Техническая физика» профиль «Теплофизика» Квалификация (степень) - бакалавр Нормативный срок обучения – 4 года № п/п Наименование дисциплин (в том числе практик) Трудоемкость Примерное распределение по семестрам Зачетные единицы Академические часы 1-й семестр 2-й семестр 3-й семестр 4-й семестр 5-й семестр 6-й семестр 7-й семестр 8-й семестр Форма итогового контроля Примечание Количество недель 18 18 18 18 18 18 18 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Б.1 Гуманитарный, социальный и экономический цикл 30 1 10 5 Базовая часть 15 54 3 Б1.Б.01 Иностранный язык 8 298 + + + + З Б1.Б.02 История 4 123 + + КР Б1.Б.03 Философия 3 122 + + КПр Вариативная часть, в т.ч. дисциплины по выбору студента 15 5 62 Б1.В.01 Семинар на иностранном языке 5 192 + + + + З Б1.В.02 История физики 3 72 + Э Дисциплины по выбору студента 8 298 Б1.В.03 1 Культурология 2. Психология и педагогика 2 70 + + Б1.В.04 1. Правоведение 2. Политология 3 106 + + З Б1.В.05 1. Экономика 2. Социология 3 122 + + КР Б.2 Математический и естественнонаучный цикл 77 2590 Базовая часть 39 1 317 Б2.Б.01 Математика 15 508 + + + + Э, З Б2.Б.02 Информационные технологии 5 174 + + + + Э, З Б2.Б.03 Физика 13 439 + + + + Э, З Б2.Б.04 Химия 3 105 + + Э Б2.Б.05 Экология 3 108 + З Вариативная часть, в т.ч. дисциплины по выбору студента 38 1 273 Б2.В.01 Практикум по математике 9 298 + + + + З Б2.В.02 Практикум по информационным технологиям 6 193 + + + + З, Э Б2.В.03 Физический практикум 11 366 + + + + З Б2.В.04 Практикум по химии и экологии 3 122 + + З, Э Дисциплины по выбору студента 9 277 Б2.В.05 Семинары по НИР: 1. Семинар по теплофизике 2. Семинар по технической физике 3. Семинар по физике плазмы 4. Семинар по биомедицинской физике 5 155 + + З Б2.В.06 Семинары по механике жидкости и газа: 1. Семинар по аэродинамике 2. Семинар по гидродинамике 4 122 + + З Б.3 Профессиональный цикл 106 3246 Базовая (общепрофессиональная) часть 53 1705 Б3.Б.01 Инженерная и компьютерная графика 2 68 + З Б3.Б.02 Механика 3 102 + Э Б3.Б.03 Теоретическая физика 14 378 + + + + Э,З Б3.Б.04 Математическая физика 6 193 + + Э,З Б3.Б.05 Численные методы технической физики 6 199 + + Э, З КР Б3.Б.06 Физические основы материаловедения 4 140 + + Э Б3.Б.07 Электроника и схемотехника 7 227 + + Э,З Б3.Б.08 Метрология и физико-технические измерения 5 176 + + З КПр Б3.Б.09 Безопасность жизнедеятельности 2 78 + З КПр Б3.Б.10 Экспериментальные методы исследований 4 144 + Э,З Вариативная часть, в т.ч. дисциплины по выбору студента 53 1541 Б3.В.01 Термодинамика 6 211 + + Э, З КР Б3.В.02 Лучистый теплообмен 10 297 + + Э,З КР,КПр Б3.В.03 Конвективный тепломассообмен 13 360 + + Э,З КР Б3.В.04 Прикладная физика 3 72 + + Э Б3.В.05 Теплопроводность 2 65 + Э КР Б3.В.06 Гидроаэродинамика 2 78 + + Э,З Б3.В.07 Бакалаврский проект 2 78 + КПр Дисциплины по выбору студента 15 503 Б3.В.08 Научно-исследовательская работа (лаборатория): 1. в области атомной энергетики; 2. в области теплообменных устройств; 3. пожаро и взрывобезапасность; 4. в области крио и биомедицины; 5. планирование эксперимента и обработка результатов. 6 186 + + З Б3.В.09 Специальные дисциплины 1.1 Компьютерные технологии в инженерных расчетах 1.2. НИР 2. Семинар по вычислительным методам 9 317 + + + + З Б.4 Физическая культура 2 403 + + + + + + Б.5 Практика и научно-исследовательская работа 6 Б5.01 Учебно-производственная практика 6 + Б.6 Итоговая государственная аттестация 12 + Всего 240 7344 30 з.е. 972 ч. 30 з.е. 918 ч. 30 з.е. 972 ч 30 з.е. 918 ч. 30 з.е. 972 ч 30 з.е. 918 ч. 30 з.е. 972 ч 30 з.е. 702 ч. В колонках 5-12 символом «+» указываются рекомендуемые семестры для данной дисциплины; в колонке 13– форма итогового контроля по дисциплине: З - «зачет», Э - «экзамен». В колонке 14: КПр – «курсовой проект», КР – «». Бюджет времени, в неделях Курсы Теоретическое обучение Экзаменационная сессия Учебно-производственная практика Итоговая государственная аттестация Каникулы Всего I 35 7 10 52 II 35 7 10 52 III 35 6 4 7 52 IY 31 6 6 9 52 Итого: недель зач. ед 136 193+2 26 27 4 6 6 12 36 208 240 Учебно-производственная практика 6 семестр Итоговая государственная аттестация: Подготовка и защита выпускной квалификационной работы 8 семестр 3. Аннотации примерных программ дисциплин ООП 3.1. Аннотации примерных программ дисциплин вариативной части гуманитарного, социального и экономического цикла 3.1.1 Аннотация примерной программы дисциплины Б1.В.01 «Семинар на иностранном языке» 1. Цели и задачи изучения дисциплины Целью обучения студенто в по данному курсу является: обучение практическому владению научной речью для активного применения, в профессиональном общении. Знание необходимых технических (теплофизических) терминов. Умение вести научные презентации и дискуссии. Критерием практического владения иностранным языком является умение достаточно уверенно пользоваться наиболее употребительными и относительно простыми языковыми средствами. В речи допустимо наличие таких ошибок, которые не искажают смысла и не препятствуют пониманию. Практическое владение языком специальности предполагает также умение самостоятельно работать со специальной литературой на иностранном языке с целью получения профессиональной информации. 2. Место дисциплины в рабочем учебном плане В течение двух курсов (4 семестра с 3 по 6 ), проводятся упражнения , сопровождаемые самостоятельными и контрольными работами. Дисциплина опирается на знания и умения, приобретенные студентами при изучении курсов читаемых на кафедре иностранного языка. Знания и умения, полученные студентами при изучении дисциплины, используются на конференциях в публикациях научных трудов 3. Основные дидактические единицы (разделы) Разделы дисциплины по ППД Объем занятий, час ПЗ Ср Терминология процессов тепло- мссообмена и горения 19 23 Работы зарубежных и отечественных исследователей в области теплофизики 22 30 Деловые игры (организация научных семинаров и конференций, подготовка презентаций на английском языке) 24 24 Исторические обзоры работ выполненных сотрудниками и выпускниками кафедры «Компьютерные технологии и эксперимент в теплофизике» 22 28 Общая трудоемкость по ППД: 192 час. 87 105 4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля Виды занятий и формы контроля Объем по семестрам 3-й сем. 4-сем. 5-сем. 6 -сем. Практические занятия (ПЗ), час. 18 17 18 34 Самостоятельная работа (СР), час. 36 34 18 17 Контрольные работы, шт. Зачеты, (З), шт. - 1 - 1 Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД:_ 192 часов. 3.1.2. Аннотация примерной программы дисциплины Б1.В.02 «История физики» 1. Цели и задачи изучения дисциплины Цель курса - ознакомление с основами будущей специальности и места, которое занимает теплофизика в естествознании и инженерном деле. Студенты знакомятся с элементами истории, проблематикой и общей структурой современной физики. Курс содержит элементы истории возникновения различных направлений физики, смежных с теплофизикой, и их современного состояния. Курс дает представление о наиболее значимых современных проблемах естествознания и путях их решения. Курс призван расширить кругозор студентов. Кроме этого предусматривается знакомство с общими принципами организации высшего образования в России, системой научной аттестации научных работников, а также с историей и административной структурой СПбГПУ . В рамках читаемого курса студенты знакомятся с преподавателями кафедры и направлениями их научной деятельности с тем, чтобы подготовиться к будущему осознанному выбору научного руководителя НИРС и темы выпускной дипломной работы. 2. Место дисциплины в рабочем учебном плане Курс читается в 1 семестре первого года обучения. Курс опирается на знания по элементарной математике и общей физике в объеме стандартной программы средней школы. Основу методики изучения курса составляют лекции и беседы с преподавателями. 3. Основные дидактические единицы (разделы) Разделы дисциплины по ППД Объем занятий, час Л СР Общие вопросы организации научных исследований в России 2 2 История развития различных направлений в физике 6 4 Выдающиеся ученые и открытия в физике. 10 10 Кризис и революционные открытия в физике в конце девятнадцатого - начале двадцатого веков. 6 6 Место теплофизики а в общей структуре естественных наук. 4 4 Понятия межмолекулярных взаимодействий и явлений переноса 4 4 Введение в вычислительную теплофизику 2 4 Введение в теплоэнергетику 2 2 Общая трудоемкость по ППД: 72 час. 36 36 4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля Виды занятий и формы контроля Объем по семестрам 1-й сем. Лекции (Л), час. 36 Самостоятельная работа (СР), час. 36 Зачеты, (З), шт. Экзамены, (Э), шт. 1 Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД: 72 часов. 3.2 Аннотации примерных программ дисциплин вариативной части математического и естественно-научного цикла 3.2.1 Аннотация примерной программы дисциплины Б2.В.06 «Семинары по НИР» 1. Цели и задачи изучения дисциплины имеет своей целью ознакомить студентов с новейшими достижениями науки и техники. Семинар является одной из форм активного приобретения студентами знаний по избранному профилю технической физики и служит дополнением к лекционным занятиям и практике в научно-исследовательских лабораториях кафедр. На семинарах студенты делают доклады по материалам оригинальных работ, публикуемых в отечественных и зарубежных периодических изданиях. Развитие навыков доклада при аудитории, умение кратко и одновременно завершённо за отведенное время изложить подготавливаемый материал. Умение вести научные презентации и дискуссии. Подготовка темы бакалаврской работы совместно с научным руководителем. 2. Место дисциплины в рабочем учебном плане В течение двух семестров 7 и 8, проводятся упражнения, сопровождаемые научными докладами. Дисциплина опирается на знания и умения, приобретенные студентами при изучении курсов читаемых на кафедре по специальности, опубликованные научные труды. Знания и умения, полученные студентами при проведении дисциплины, используются на конференциях при защите работы бакалавра. 3. Основные дидактические единицы (разделы) Разделы дисциплины по ППД Объем занятий, час ПЗ СР Введение 1 1 Модели турбулентности. “k - ” модели 2 4 Отрицательные абсолютные температуры. Сверхпроводимость. 2 4 Закон обращенного воздействия 2 4 Теплообмен в легких человека 2 4 Композиционные материалы 2 4 Вихревая труба. Вихревой эффект 2 4 Тепловая труба. Труба Леонтьева 2 4 Перегретый пар и переохлажденная жидкость 2 4 Работы зарубежных и отечественных исследователей в области теплофизики 2 9 Теория Френкеля – возникновение новой фазы (жидкости в паре, пара в жидкости). Развитие теории образования новой фазы. 2 4 Расчет скорости химической реакции Н + Н2 = Н2 + Н методом теории соударений 3 4 Двигатель Стирлинга. 2 4 Кризис кипения. Реология. 3 4 Конкретные оценки понижения энтропии при переходе от ламинарного течения газа или жидкости к турбулентному 2 4 Испарение капель под воздействием излучения 3 4 Тема научно-исследовательской работы 28 27 Общая трудоемкость по ППД: 155 час. 62 93 В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - иностранный язык, техническую и научную терминологию; - методы современного физического эксперимента; - новейшие и классические измерительные приборы и устройства; - лабораторные препаративно-технологические приемы; - методы математического планирования эксперимента, обработки и анализа опытных данных; уметь: - систематически работать над периодической научной литературой; - критически осмысливать и обобщать изучаемый материал, грамотно и четко излагать свои мысли; владеть навыками: - самостоятельной работы с научной литературой; - выступления перед аудиторией. 4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля Виды занятий и формы контроля Объем по семестрам 7-й сем. 8-сем. Практические занятия (ПЗ), час. 36 26 Самостоятельная работа (СР), час. 54 39 ы, шт./студ 3 3 Зачеты, (З), шт. 1 1 Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД:_155 часов. 3.2.2 Аннотация примерной программы дисциплины Б2.В.07 «Семинары по механике жидкости и газа» 3.2.2.1 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.В.07.1. «Семинар по аэродинамике» 1. Цели и задачи изучения дисциплины Целью данного курса является ознакомление студентов с общими принципами и основными теоремами механики газа. Основная задача курса заключается в подготовке студентов к дальнейшему, более углубленному, изучению конкретных, имеющих практическое значение, разделов динамики газа. Изложение опирается на знание основ механики. 2. Место дисциплины в рабочем учебном плане Дисциплина изучается в 5 и 6 семестрах. Курс относится к числу фундаментальных курсов, лежащих в основе общей теории конвективного теплообмена. Изложение курса опирается на знание основных законов движения жидкости и включает ряд разделов, представляющих интерес с точки зрения современной науки и техники. Изложение опирается на знание основ механики, а для успешного овладения материалом необходимо знание основ высшей математики в объеме курса “Высшая математика”, в частности, элементов теории поля и теории функции комплексной переменной. Особое внимание уделяется использованию различных теоретических и прикладных методов в расчетах. 3. Основные дидактические единицы (разделы) Разделы дисциплины по ППД Объем занятий, час Л ПЗ СР 1 2 3 4 Введение 2 - - Модель идеальной газа. 4 - 3 Основные законы и уравнения движения вязкой жидкости. 10 - 5 Движение при малых числах Рейнольдса. 12 - 7 Движение при больших числах Рейнольдса. 4 6 4 Неизотермическое течение при больших числах Рейнольдса. 5 4 7 Ламинарный режим течения жидкости. 8 2 10 Полуэмпирические теории турбулентности. 3 3 6 Теория струйных течений. 5 2 10 Общая трудоемкость по ППД: 122 час. 53 17 52 4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля Виды занятий и формы контроля Объем по семестрам 5-й сем. 6-сем. Лекции (Л), час. 36 17 Практические занятия (ПЗ), час. - 17 Самостоятельная работа (СР), час. 18 34 Зачеты, (З), шт. 1 - Общая трудоемкость дисциплины 122 час., 4 зач. ед.